Empatické navrhovanie: Automatický podávač potkanov Arduino: 18 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Tento návod slúži ako všestranný sprievodca pri vytváraní automatického kŕmneho zariadenia pre potkany alebo domáce zvieratá podobnej veľkosti. Inšpiráciou pre tento projekt bola krysa mojej sestry, ktorú treba každý deň kŕmiť presne 4 granulami. Vzhľadom na súčasné okolnosti (COVID-19) moja sestra nemôže kŕmiť potkana každý deň. Systém, ktorý som navrhol, používa Arduino Nano, „mikro“servo a vlastný 3D tlačený kryt. Pomocou tlačnej tyče by mal stroj vydávať 4 potravinové pelety každých 24 hodín dôsledne a bez problémov. Systém môže byť napájaný z 5-voltovej sieťovej zásuvky alebo môže byť napájaný malou lítium-iónovou batériou, a to v každom prípade, spotrebuje minimálne množstvo energie.

Zásoby

Materiály:

Elektrický vodič 22 AWG s dĺžkou 3x 6 palcov (drôt na chlieb)

1x mikro servo

1x Arduino Nano (alebo Metro Mini)

1x kotúč akéhokoľvek neflexibilného vlákna 3D tlačiarne (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON alebo akejkoľvek živice, ak sa rozhodnete použiť tlačiareň SLA)

1x 20 mm zmršťovacia trubica

Tepelne zmršťovacia trubica 3x 1 mm

1 x Micro servo rameno (bežne dodávané s mikro servom)

1x kotúč tavnej spájky

Vybavenie:

3D tlačiareň (FDM alebo SLA)

Diagonálne frézy

Kliešte s ihlou a nosom

Zapaľovač alebo teplovzdušná pištoľ

Spájkovačka

Krok 1: Empatický výskum

Čo je to empatia?

Empatia je opísaná ako schopnosť porozumieť a zdieľať pocity ostatných. Aj keď to môže byť jednoduché, v skutočnosti existujú tri rôzne typy empatie: kognitívne, emocionálne a súcitné. Kognitívna empatia vyžaduje iba to, aby porozumel tomu, ako sa človek cíti, a vedel, čo si potenciálne myslí. Kognitívna empatia nevyžaduje žiadne emocionálne spojenie, ale je stále neuveriteľne užitočná v každodennom živote. Emocionálna empatia zahŕňa internalizáciu emócií inej osoby, musíte cítiť, čo táto osoba cíti, aby ste zažili emočnú empatiu. Je to neoddeliteľné od blízkych vzťahov a povolaní, ktoré vyžadujú, aby jednotlivci rozhodovali o živote druhých. Žiaľ, emocionálna empatia môže byť niekedy zdrvujúca. Nakoniec existuje súcitná empatia, ktorá v zásade kombinuje prvé dve formy empatie. Vyvažuje starostlivé zvažovanie spolu s prepojenými emóciami a hlavne činom. Neodmysliteľnou súčasťou súcitnej empatie je túžba konať podľa svojich pocitov a pomôcť tým, ktorí to potrebujú.

Prečo je dôležité vcítiť sa do daného klienta?

V dobrom dizajne je empatia rozhodujúca, či už kognitívna, emocionálna alebo súcitná. Každý dizajnér musí prinajmenšom vynaložiť maximálne úsilie na pochopenie potrieb a prianí svojich klientov. Preto vidíme, že väčšina dizajnérov sa pri riešení projektu rozhoduje pre kognitívnu empatiu. Emocionálna empatia zjavne nie je z konštrukčného hľadiska vhodná a pravdepodobne by bola považovaná za neprofesionálnu. Keď je však dizajnér schopný súcítiť s klientom súcitne, dosiahol úroveň komunikácie, ktorá vedie k vytvoreniu neuveriteľného produktu. Preto pri navrhovaní pre klienta sa snažím nielen porozumieť jeho pocitom a perspektíve, ale aj cítiť to, čo cíti, aby som čo najlepšie splnil ich štandardy.

Ako ma táto empatia viedla najmä k vytvoreniu tohto projektu

Toto krmítko pre potkany bolo navrhnuté pre moju sestru. Nedávno sa stala majiteľkou dumbo potkana (dumbo kvôli jeho veľkým ušiam, nie kvôli intelektu) a zažila vzostupy i pády pri vlastnení veľkého chlpatého hlodavca. Potkan bol plachý a stále je, keď ho prvýkrát vybrala, vybuchol zubami a pohrýzol ju do prsta-potom plakala ešte dobrú hodinu. Trvalo to týždeň alebo dva, kým získala dostatok odvahy, aby dala ruku späť do tej klietky, ale nakoniec to urobila. Sledoval som, ako sa jej postoj mení z pohŕdania na starostlivý, denne potkana kŕmila, týždenne ho umývala a dokonca mu postavila novú klietku, aby mohla pobehovať. Rozumiem tomu, ako sa cítila vtedy, a tomu, ako sa cíti teraz, nielen preto, že som jej brat, ale pretože som sa staral aj o malého hlodavca. Bál som sa, že ma to uhryzne, tiež som nechaj ma sedieť na mojom pleci, keď som prechádzal po svojej izbe, neustále sa meniaca vlna emócií je niečo, čo som zažil na vlastnej koži. Bohužiaľ, kvôli COVID-19 a z niekoľkých ďalších dôvodov žijeme mimo normálneho domova v meste. Moja sestra musí denne kŕmiť svojho potkana, a preto tu zostáva donekonečna. Zatiaľ čo zvyšok mojej rodiny, vrátane mňa, môže cestovať, kedy sa im zachce, moja sestra musí zostať a starať sa o svojho potkana. Vytvorením automatického podávača potkanov by teda mohla voľne chodiť, kam chce, tak dlho, ako chce. A ona si to zaslúži.

Krok 2: Dizajn

Všetky komponenty pre tento projekt som navrhol pomocou programu Autodesk Inventor.

Krok 3: Stiahnite si všetky 3D tlačené súbory

Navštívte tento odkaz: https://www.thingiverse.com/thing:4354393 a stiahnite si 5 dostupných súborov.

Krok 4: Vytlačte puzdro piestu

Nastavenia tlače pre každý komponent sa mierne líšia. Toto sú nastavenia tlače pre „puzdro piestu“

Optimálne teploty a nastavenia sa líšia tlačiareň od tlačiarne, ale tu je niekoľko pokynov pre výplňový a podporný materiál.

Materiál: PLA alebo PETG

Výplň: 10%

Obvod/stena: 2

Podporný materiál: Áno

Rýchlosť/presnosť: Rýchla

Krok 5: Vytlačte predĺženie ramena serva

Nastavenia tlače pre každý komponent sa mierne líšia. Toto sú nastavenia tlače pre „predĺženie ramena serva“

Optimálne teploty a nastavenia sa líšia tlačiareň od tlačiarne, ale tu je niekoľko pokynov pre výplňový a podporný materiál.

Materiál: PLA alebo PETG

Výplň: 10%

Obvod/stena: 2

Podporný materiál: č

Rýchlosť/presnosť: Štandardná

Krok 6: Vytlačte piestovú hlavu

Nastavenia tlače pre každý komponent sa mierne líšia. Toto sú nastavenia tlače pre „piestovú hlavu“

Optimálne teploty a nastavenia sa líšia tlačiareň od tlačiarne, ale tu je niekoľko pokynov pre výplňový a podporný materiál.

Materiál: PLA alebo PETG

Výplň: 10%

Obvod/stena: 2

Podporný materiál: č

Rýchlosť/presnosť: Štandardná

Krok 7: Vytlačte piestové rameno

Nastavenia tlače pre každý komponent sa mierne líšia. Toto sú nastavenia tlače pre „piestové rameno“

Optimálne teploty a nastavenia sa líšia tlačiareň od tlačiarne, ale tu je niekoľko pokynov pre výplňový a podporný materiál.

Materiál: PLA alebo PETG

Výplň: 10%

Obvod/stena: 2

Podporný materiál: Áno

Rýchlosť/presnosť: Štandardná

Krok 8: Vytlačte zásobník

Nastavenia tlače pre každý komponent sa mierne líšia. Toto sú nastavenia tlače pre „zásobník“

Optimálne teploty a nastavenia sa líšia tlačiareň od tlačiarne, ale tu je niekoľko pokynov pre výplňový a podporný materiál.

Materiál: PLA alebo PETG

Výplň: 5%

Obvod/stena: 1

Podporný materiál: č

Rýchlosť/presnosť: Rýchla

Krok 9: Príprava komponentov

Odstrániť podporný materiál:

Kryt piestu je potlačený podporným materiálom, ktorý je potrebné odstrániť kliešťami s ihlou.

Rameno piestu je možné ľahko odstrániť z nosného materiálu bez použitia nástrojov.

Voliteľné: Všetky časti zľahka obrúste.

Krok 10: Pripojte piestovú hlavu a piestové rameno

Zarovnajte stranu ramena piesta v tvare „T“so štrbinou na hlave piestu

Rameno piesta pevne zatlačte nadol, kým nezapadne do kruhového vybrania

Krok 11: Namontujte servo

Vložte servomotor do príslušného otvoru s hriadeľom umiestneným smerom k hornej časti puzdra piestu.

Na zaistenie servomotora na mieste použite dodané skrutky. Skrutky neutiahnite príliš, pretože PLA je krehký a náchylný k praskaniu.

Krok 12: Nasadenie adaptéra servo ramena a ramena servo

Vložte malé plastové servo rameno dodávané so servomotorom do výklenku v adaptéri ramena servomotora.

Uistite sa, že rameno serva je v jednej rovine s adaptérom ramena serva, a ak nie, otočte rameno serva a správne sedí.

Rameno serva a adaptér serva pevne pritlačte na výstupný hriadeľ servomotora.

Na zaistenie oboch kusov na mieste použite najmenšiu skrutku, ktorá je súčasťou servomotora.

Ak je správne nainštalovaný, malo by dochádzať k malým až žiadnym zvislým „hrám“(krútenie)

Krok 13: Montáž (mechanické súčiastky)

Vložte hlavu piestu do puzdra piestu a zaistite, aby bol koniec piesta v jednej rovine s koncom puzdra piestu.

Zarovnajte otvory na ramene serva a ramene piestu. Servo je možné premiestňovať bez poškodenia, takže v prípade potreby to urobte.

Vložte palec dlhú skrutku M3 cez rameno serva a rameno piesta, pomocou 2 matíc ho upevnite na opačnej strane.

Nezáleží na tom, akým spôsobom je skrutka zasunutá.

Krok 14: Pripojenie serva k Arduinu

PÁJANIE JE VOLITEĽNÉ, ak nechcete/nemôžete spájkovať, preskočte na ďalší krok.

Príprava drôtu:

Odrežte drôty na servomotore tak, aby zostali 3 palce.

Oddeľte vodiče, ale iba pre prvý 1 palec.

Z každého drôtu odizolujte 1/2 izolácie.

Spájkovanie:

Cínová spájkovačka a spájkujte hnedý vodič na GND (uzemnenie), červený vodič na 5V a žltý na pin 9

Postupujte podľa vyššie uvedenej schémy!

Krok 15: Namontujte Arduino

Na upevnenie Arduina Nano k zadnej časti puzdra výdajného stojana použite ďalšie 2 malé skrutky.

Pripojte podávač krmiva

Krok 16: Pripojte a Flashujte kód k Arduinu

Skopírujte nižšie uvedený kód a nahrajte ho do Arduina prostredníctvom Arduino CC:

#zahrnúť

Servo myservo; // vytvorte servo objekt na ovládanie servo // na väčšine dosiek je možné vytvoriť dvanásť servo objektov

int pos = 0; // premenná na uloženie polohy serva

void setup () {myservo.attach (9); // prichytenie serva na pine 9 k objektu serva}

void loop () {for (pos = 0; pos = 0; pos -= 1) {// sa pohybuje od 45 stupňov do 0 stupňov myservo.write (pos); // povedz servu, aby sa dostalo do polohy v oneskorení 'pos' (15); // čaká 15 ms, kým servo dosiahne polohu}}

Krok 17: Mount to Cage

Pomocou zipsov zaistite tvár podávača potkanov v klietke vášho domáceho maznáčika!

Zaistite, aby otvorenie dávkovača nebolo blokované drôtmi klietky.

Piest bude cyklovať 4krát každých 24 hodín, časovač sa spustí, keď Arduino dostane energiu.

Napájač vyžaduje iba 5 V, takže sa môže napájať z akejkoľvek elektrickej zásuvky pomocou Micro USB alebo externej batérie.

Krok 18: Zamyslite sa nad starostlivosťou o domáce zvieratá

Celým účelom tohto produktu bolo poskytnúť miláčikom vášho blízkeho alebo možno vášmu domácemu miláčikovi starostlivosť a pozornosť, ktorú si zaslúži. Vykonáva prácu, ktorú by mu opatrovateľ bežne umožňoval, bezstarostne stráviť krátku dobu mimo svojho domáceho maznáčika.

Byť oslobodený znamená byť slobodný a so slobodou je spojená zodpovednosť.

Chcem to úplne objasniť: tento výrobok NIE JE TRVALÉ RIEŠENIE PÉČE O PET. Keďže som pri vytváraní tohto produktu rozšíril empatiu k svojej sestre, žiadam vás, aby ste rozšírili empatiu voči svojim domácim zvieratám; len preto, že môžete, nenechávajte ich niekoľko dní, pravidelne sa s nimi hrajte, dbajte na to, aby ich prostredie bolo čisté a bezpečné.

Ďakujem, Kanoa.