Empaattinen suunnittelu: Arduino -automaattinen rotan syöttölaite: 18 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tämä opaskirja on kaikenkattava opas automaattisen syöttölaitteen luomiseen samankokoiselle rotalle tai lemmikkieläimelle. Inspiraatio tähän projektiin tuli siskoni rotasta, joka on syötettävä täsmälleen 4 ruokapellettiä joka päivä. Nykyiset olosuhteet (COVID-19) huomioon ottaen sisareni ei pysty ruokkimaan rottaa joka päivä. Suunnittelemani järjestelmä käyttää Arduino Nanoa, "mikro" -servoa ja mukautettua 3D -painettua koteloa. Koneen on annettava työntösauvalla 4 elintarvikepellettiä 24 tunnin välein johdonmukaisesti ja epäonnistumatta. Järjestelmä voi tyhjentyä 5 voltin pistorasiasta tai käyttää pientä litiumioniakkua kummassakin tapauksessa minimaalisesti.

Tarvikkeet

Materiaalit:

3x 6”pituus 22 AWG sähköjohto (Breadboarding Wire)

1x Micro Servo

1x Arduino Nano (tai Metro Mini)

1x rulla mitä tahansa joustamatonta 3D-tulostinlankaa (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON tai mikä tahansa hartsi, jos päätät käyttää SLA-tulostinta)

1x 20 mm: n kutisteputki

3x 1 mm: n kutisteputki

1x Micro Servo Arm (normaalisti mukana Micro Servo)

1x rulla Flux-Cored-juotetta

Laitteet:

3D-tulostin (FDM tai SLA)

Diagonaaliset uppoleikkurit

Neula-nenäpihdit

Sytytin tai lämpöpistooli

Juotin

Vaihe 1: Empatinen tutkimus

Mikä on Empatia?

Empatiaa kuvataan kyvyksi ymmärtää ja jakaa muiden tunteita. Vaikka tämä saattaa tuntua yksinkertaiselta, on itse asiassa kolme erilaista empatiaa: kognitiivinen, emotionaalinen ja myötätuntoinen. Kognitiivinen empatia vaatii vain ihmisen ymmärtämään miltä hänestä tuntuu ja tietää mitä hän mahdollisesti ajattelee. Kognitiivinen empatia ei vaadi emotionaalista yhteyttä, mutta on silti uskomattoman hyödyllinen jokapäiväisessä elämässä. Emotionaalinen empatia sisältää toisen henkilön tunteiden sisäistämisen, sinun täytyy tuntea, mitä kyseinen henkilö tuntee kokeakseen emotionaalisen empatian. Tämä on olennainen osa läheisiä suhteita ja ammatteja, jotka vaativat yksilöitä tekemään päätöksiä muiden elämästä. Valitettavasti emotionaalinen empatia voi joskus olla ylivoimainen. Lopuksi on olemassa myötätuntoinen empatia, joka yhdistää olennaisesti kaksi ensimmäistä empatian muotoa. Se tasapainottaa huolellisen harkinnan, siihen liittyvän tunteen ja ennen kaikkea toiminnan. Osana myötätuntoista empatiaa on olennaista halu toimia tunteidensa mukaan ja auttaa apua tarvitsevia.

Miksi on tärkeää tuntea tiettyä asiakasta?

Hyvässä suunnittelussa empatia on kriittinen, olipa se kognitiivinen, emotionaalinen tai myötätuntoinen. Ainakin jokaisen suunnittelijan on tehtävä kaikkensa ymmärtääkseen asiakkaidensa tarpeet ja toiveet. Tästä syystä useimmat suunnittelijat valitsevat kognitiivisen empatian hanketta käsitellessään. Ilmeisesti emotionaalinen empatia ei ole tarkoituksenmukaista suunnittelun kannalta, ja sitä pidettäisiin todennäköisesti epäammattimaisena. Kuitenkin, kun suunnittelija pystyy myötätuntoisesti ymmärtämään asiakkaan, he ovat saavuttaneet viestinnän tason, joka edistää uskomattoman tuotteen luomista. Siten kun suunnittelen asiakkaalle, pyrin paitsi ymmärtämään heidän tunteitaan ja näkökulmaansa, myös tuntemaan, mitä he tuntevat, täyttääkseni heidän standardinsa parhaan kykynsä mukaan.

Kuinka tämä empatia johti minut luomaan erityisesti tämän projektin

Tämä rotan syöttölaite on suunniteltu sisarelleni. Hänestä tuli äskettäin dumbo -rotan omistaja (dumbo sen suurten korvien, ei älynsä vuoksi), ja hän on kokenut suuren karvaisen jyrsijän omistamisen ylä- ja alamäkiä. Rotta oli ujo, ja on edelleenkin, ensimmäistä kertaa, kun hän meni hakemaan sen hampaistaan kiinni ja puri häntä sormestaan-hän itki hyvän tunnin sen jälkeen. Kesti viikon tai kaksi saadakseen tarpeeksi rohkeutta laittaa kätensä takaisin häkkiin, mutta lopulta hän teki niin. Katsoin hänen asenteensa muuttuvan halveksimisesta välittäväksi, hän ruokki rottaa päivittäin, pesi sen viikoittain ja jopa rakensi sille uuden häkin, jotta se voisi juosta ympäriinsä. Ymmärrän, miltä hänestä tuntui silloin ja miltä hänestä tuntuu nyt, ei vain siksi, että olen hänen veljensä, vaan koska olen huolehtinut myös pienestä jyrsijästä. anna sen istua olkapäälläni, kun olen kävellyt huoneessani, jatkuvasti muuttuva tunteiden vuorovesi on jotain, mitä olen kokenut omakohtaisesti. Valitettavasti COVID-19: n ja muutamien muiden syiden vuoksi asumme kaukana normaalista kodista kaupungissa. Siskoni on edelleen ruokittava rottiaan päivittäin, joten hän on jumissa täällä loputtomiin. Vaikka muu perheeni, minä mukaan lukien, voi vapaasti matkustaa, kun he haluavat, sisareni täytyy jäädä huolehtimaan rotastaan. Siten luomalla automaattinen rottinsyöttölaite hän voisi vapaasti mennä minne haluaa niin kauan kuin haluaa. Ja hän ansaitsee sen.

Vaihe 2: Suunnittelu

Suunnittelin kaikki tämän projektin komponentit käyttämällä Autodesk Inventoria.

Vaihe 3: Lataa kaikki 3D -tulostetut tiedostot

Käy tästä linkistä: https://www.thingiverse.com/thing:4354393 ja lataa 5 saatavilla olevaa tiedostoa.

Vaihe 4: Tulosta männän kotelo

Kunkin laitteen tulostusasetukset vaihtelevat hieman. Nämä ovat "Mäntäkotelon" tulostusasetukset

Optimaaliset lämpötilat ja asetukset vaihtelevat tulostimen mukaan, mutta tässä on joitain ohjeita täyttö- ja tukimateriaalista.

Materiaali: PLA tai PETG

Täyte: 10%

Kehä/seinä: 2

Tukimateriaali: Kyllä

Nopeus/tarkkuus: Nopea

Vaihe 5: Tulosta servovarren jatke

Kunkin laitteen tulostusasetukset vaihtelevat hieman. Nämä ovat servovarren jatkeen tulostusasetukset

Optimaaliset lämpötilat ja asetukset vaihtelevat tulostimen mukaan, mutta tässä on joitain ohjeita täyttö- ja tukimateriaalista.

Materiaali: PLA tai PETG

Täyte: 10%

Kehä/seinä: 2

Tukimateriaali: Ei

Nopeus/tarkkuus: vakio

Vaihe 6: Tulosta männänpää

Kunkin laitteen tulostusasetukset vaihtelevat hieman. Nämä ovat "Männän pään" tulostusasetukset

Optimaaliset lämpötilat ja asetukset vaihtelevat tulostimen mukaan, mutta tässä on joitain ohjeita täyttö- ja tukimateriaalista.

Materiaali: PLA tai PETG

Täyte: 10%

Kehä/seinä: 2

Tukimateriaali: Ei

Nopeus/tarkkuus: vakio

Vaihe 7: Tulosta männänvarsi

Kunkin laitteen tulostusasetukset vaihtelevat hieman. Nämä ovat "Männänvarren" tulostusasetukset

Optimaaliset lämpötilat ja asetukset vaihtelevat tulostimen mukaan, mutta tässä on joitain ohjeita täyttö- ja tukimateriaalista.

Materiaali: PLA tai PETG

Täyte: 10%

Kehä/seinä: 2

Tukimateriaali: Kyllä

Nopeus/tarkkuus: vakio

Vaihe 8: Tulosta säiliö

Kunkin laitteen tulostusasetukset vaihtelevat hieman. Nämä ovat "Säiliön" tulostusasetukset

Optimaaliset lämpötilat ja asetukset vaihtelevat tulostimen mukaan, mutta tässä on joitain ohjeita täyttö- ja tukimateriaalista.

Materiaali: PLA tai PETG

Täyte: 5%

Kehä/seinä: 1

Tukimateriaali: Ei

Nopeus/tarkkuus: Nopea

Vaihe 9: Valmistele komponentit

Poista tukimateriaali:

Männän kotelo on painettu tukimateriaalilla, se on poistettava neula-pihdeillä.

Männän varsi voidaan helposti irrottaa tukimateriaalistaan ilman työkaluja.

Valinnainen: Hio kevyesti kaikki osat.

Vaihe 10: Yhdistä männän pää ja männänvarsi

Kohdista männänvarren "T" -muotoinen sivu männänpään uraan

Paina männänvartta lujasti alas, kunnes se on pyöreässä syvennyksessä

Vaihe 11: Asenna servo

Aseta servomoottori sopivaan uraan akselin ollessa männän kotelon yläosaa kohti.

Kiinnitä servomoottori paikalleen mukana toimitetuilla ruuveilla. Älä kiristä ruuveja liikaa, koska PLA on hauras ja halkeileva.

Vaihe 12: Servovarren ja servovarsisovittimen kiinnitys

Aseta servomoottorin mukana toimitettu pieni muovinen servovarsi servovarsisovittimen syvennykseen.

Varmista, että servovarsi on samassa tasossa servovarsisovittimen kanssa, ja jos ei, käännä servovarsi ja sen tulee istua kunnolla.

Paina servovarsi ja servosovitin tiukasti servomoottorin lähtöakselille.

Kiinnitä molemmat osat paikalleen pienimmällä ruuvilla, joka toimitetaan servomoottorin mukana.

Jos se on asennettu oikein, pystysuuntaista "välystä" (heilumista) ei saa olla lainkaan tai ei ollenkaan

Vaihe 13: Asennus (mekaaniset komponentit)

Työnnä männänpää männän koteloon ja varmista, että männän pää on samalla tasolla männän kotelon pään kanssa.

Kohdista servovarren ja männänvarren reiät. Servoa voidaan siirtää vahingoittamatta sitä, joten voit tehdä sen tarvittaessa.

Työnnä tuuman pituinen M3 -pultti sekä servovarren että männänvarren läpi, kiinnitä se 2 mutterilla vastakkaiselle puolelle.

Ei ole väliä, mihin suuntaan pultti asetetaan.

Vaihe 14: Servon liittäminen Arduinoon

JUOTTO ON VALINNAINEN. Siirry seuraavaan vaiheeseen, jos et halua/et voi juottaa.

Johdon valmistelu:

Katkaise servomoottorin johdot niin, että jäljellä on 3 tuumaa.

Erota johdot, mutta vain ensimmäiset 1 tuumaa.

Irrota 1/2 eristys jokaisesta langasta.

Juotos:

Tina juotin ja juota ruskea johto GND: hen (maa), punainen johto 5 V: iin ja keltainen nastaan 9

Noudata yllä olevaa kaaviota!

Vaihe 15: Asenna Arduino

Kiinnitä Arduino Nano vielä kahdella pienellä servoruuvilla annostelijan kotelon taakse.

Kiinnitä syöttösuppilo

Vaihe 16: Yhdistä ja väläytä koodi Arduinoon

Kopioi alla oleva koodi ja lataa se Arduinolle Arduino CC: n kautta:

#sisältää

Servo myservo; // Luo servo -objekti hallitaksesi servoa // kaksitoista servo -objektia voidaan luoda useimmille levyille

int pos = 0; // muuttuja servoaseman tallentamiseen

void setup () {myservo.attach (9); // kiinnittää nastan 9 servon servo -objektiin}

void loop () {for (pos = 0; pos = 0; pos -= 1) {// siirtyy 45 asteesta 0 asteeseen myservo.write (pos); // käske servoa siirtymään asentoon muuttujan "pos" viiveessä (15); // odottaa 15 ms, kunnes servo saavuttaa asennon}}

Vaihe 17: Asenna häkkiin

Kiinnitä rottinsyöttölaite vetoketjuilla lemmikkisi häkkiin!

Varmista, että häkin johdot eivät estä annostelijan avaamista.

Mäntä pyörii 4 kertaa 24 tunnin välein, ajastin käynnistyy, kun Arduino saa virran.

Syöttölaite tarvitsee vain 5 voltin virran, joten se voi valua mistä tahansa pistorasiasta Micro USB: n tai ulkoisen akun kautta.

Vaihe 18: Ajattele lemmikkien hoitoa

Tämän tuotteen koko tarkoitus oli antaa rakkaasi lemmikeille tai ehkä omalle lemmikillesi sen ansaitsemaa huolenpitoa ja huomiota. Se tekee työn, jonka talonmies normaalisti antaisi, jotta he voivat viettää lyhyen ajan pois lemmikkinsä huolettomasti.

Vapautuminen on vapautta, ja vapauteen liittyy vastuu.

Haluan tehdä tämän täysin selväksi: tämä tuote EI ole pysyvä ratkaisu lemmikkieläinten hoitoon. Koska olen ilmaissut empatiaani sisarelleni, kun loin tämän tuotteen hänelle, pyydän teitä ystävällisesti lisäämään myötätuntoa lemmikkisi suhteen; vain siksi, että voit, älä jätä heitä päiviin, leiki heidän kanssaan säännöllisesti, varmista, että heidän ympäristönsä on puhdas ja turvallinen.

Kiitos, Kanoa.