Disseny empàtic: alimentador automàtic de rates Arduino: 18 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Aquest manual instructiu serveix de guia global per a la creació d’un dispositiu d’alimentació automàtica per a una rata o animal de companyia d’una mida similar. La inspiració d’aquest projecte va venir de la rata de la meva germana, que necessita alimentar-se exactament amb 4 pastilles de menjar cada dia. Donades les circumstàncies actuals (COVID-19), la meva germana no pot alimentar la rata cada dia. El sistema que he dissenyat utilitza un Arduino Nano, un servo “micro” i un recinte imprès en 3D personalitzat. Mitjançant una vareta de pressió, la màquina ha de dispensar 4 pastilles d'aliments cada 24 hores de manera constant i sense fallades. El sistema pot funcionar amb una presa de paret de 5 volts o, alimentat per una petita bateria de ions de liti, de qualsevol manera, consumeix una quantitat mínima d’energia.

Subministraments

Materials:

3x 6 de longitud 22 AWG filferro elèctric (fil de panell)

1 micro servo

1x Arduino Nano (o Metro Mini)

1 rotlle de qualsevol filament d'impressora 3D no flexible (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON o qualsevol resina si decidiu utilitzar una impressora SLA)

1 tub de termorretracció de 20 mm

Tubs termorretractables de 3x 1mm

1x braç de micro servo (normalment inclòs amb el micro servo)

1x rotlle de soldadura de flux

Equipament:

Impressora 3D (FDM o SLA)

Talladores de ras diagonals

Alicates d'agulla i nas

Encenedor o pistola de calor

Soldador

Pas 1: investigació empàtica

Què és l'Empatia?

L’empatia es descriu com la capacitat de comprendre i compartir els sentiments dels altres. Tot i que això pot semblar senzill, en realitat hi ha tres tipus d’empatia diferents: cognitiva, emocional i compassiva. L’empatia cognitiva només requereix comprendre com se sent una persona i saber què està pensant potencialment. L’empatia cognitiva no requereix cap connexió emocional, però encara és increïblement útil en la vida quotidiana. L’empatia emocional implica la interiorització de les emocions d’una altra persona, cal sentir el que sent aquesta persona per experimentar l’empatia emocional. Això és fonamental per a relacions i ocupacions properes que requereixen que els individus prenguin decisions sobre la vida dels altres. Malauradament, l’empatia emocional de vegades pot ser aclaparadora. Per últim, existeix una empatia compassiva, que combina essencialment les dues primeres formes d’empatia. Equilibra la consideració acurada, juntament amb l’emoció connectada i, sobretot, l’acció. Integral a l’empatia compassiva és el desig d’actuar sobre els propis sentiments i ajudar els que ho necessiten.

Per què és important empatitzar amb un determinat client?

En un bon disseny, l’empatia és fonamental, ja sigui cognitiva, emocional o compassiva. Com a mínim, qualsevol dissenyador ha d’esforçar-se al màxim per comprendre les necessitats i desitjos dels seus clients. És per això que veiem que la majoria dels dissenyadors opten per l’empatia cognitiva a l’hora d’abordar un projecte. Obbviament, l’empatia emocional no és adequada des del punt de vista del disseny i, probablement, es consideraria poc professional. No obstant això, quan un dissenyador és capaç d’empatitzar amb un client amb compassió, ha aconseguit un nivell de comunicació propici per a la creació d’un producte increïble. Per tant, quan dissenyo per a un client, m’esforço no només per entendre els seus sentiments i la seva perspectiva, sinó per sentir el que sent, per tal d’aconseguir els seus estàndards al màxim de les meves possibilitats.

Com aquesta empatia em va portar a crear aquest projecte en particular

Aquest alimentador de rates va ser dissenyat per a la meva germana. Recentment es va convertir en la propietària d'una rata dumbo (dumbo per les seves grans orelles, no per la seva intel·ligència), i ha experimentat els alts i baixos de posseir un gran rosegador pelut. La rata era tímida, i encara ho és, la primera vegada que la va anar a recollir, la va llançar amb les dents i la va mossegar al dit; va plorar una bona hora després. Va trigar una o dues setmanes a construir prou coratge per tornar a posar la mà a la gàbia, però finalment ho va fer. Vaig veure com la seva actitud canviava de menyspreu a una de preocupar-se, alimentava la rata diàriament, la rentava setmanalment i fins i tot li construïa una nova gàbia perquè pogués rodar. Entenc la forma en què se sentia llavors i la que se sent ara, no només perquè sóc el seu germà, sinó perquè també he cuidat un petit rosegador. deixeu-lo reposar a l’espatlla mentre passejava per la meva habitació, la marea d’emocions que canvia sempre és una cosa que he experimentat de primera mà. Malauradament, a causa del COVID-19 i d’altres motius, vivim fora d’una casa normal a la ciutat. La meva germana encara ha d’alimentar la seva rata diàriament i, per tant, queda atrapada aquí indefinidament. Tot i que la resta de la meva família, inclòs jo, és lliure de viatjar quan vulgui, la meva germana s’ha de quedar per cuidar la seva rata. Així, en crear un alimentador automàtic de rates, seria lliure d’anar allà on vulgui durant el temps que vulgui. I ella s’ho mereix.

Pas 2: disseny

He dissenyat tots els components d’aquest projecte mitjançant Autodesk Inventor.

Pas 3: baixeu tots els fitxers impresos en 3D

Visiteu aquest enllaç: https://www.thingiverse.com/thing:4354393 i descarregueu els 5 fitxers disponibles.

Pas 4: imprimiu la carcassa del pistó

La configuració d'impressió de cada component difereix lleugerament. Aquests són els paràmetres d’impressió de la "carcassa de pistó"

Les temperatures i els paràmetres òptims varien de la impressora a la impressora, però aquí teniu algunes pautes per al material d’ompliment i suport.

Material: PLA o PETG

Emplenament: 10%

Perímetre / paret: 2

Material de suport: Sí

Velocitat / Precisió: Ràpid

Pas 5: imprimiu l'extensió del braç del servo

La configuració d'impressió de cada component difereix lleugerament. Aquests són els paràmetres d'impressió per a "Extensió del braç de servo"

Les temperatures i els paràmetres òptims varien de la impressora a la impressora, però aquí teniu algunes pautes per al material d’ompliment i suport.

Material: PLA o PETG

Emplenament: 10%

Perímetre / paret: 2

Material de suport: no

Velocitat / precisió: estàndard

Pas 6: imprimiu el capçal del pistó

La configuració d'impressió de cada component difereix lleugerament. Aquests són els paràmetres d'impressió del "cap de pistó"

Les temperatures i els paràmetres òptims varien de la impressora a la impressora, però aquí teniu algunes pautes per al material d’ompliment i suport.

Material: PLA o PETG

Emplenament: 10%

Perímetre / paret: 2

Material de suport: no

Velocitat / precisió: estàndard

Pas 7: imprimiu el braç del pistó

La configuració d'impressió de cada component difereix lleugerament. Aquests són els paràmetres d'impressió del "Braç de pistó"

Les temperatures i els paràmetres òptims varien de la impressora a la impressora, però aquí teniu algunes pautes per al material d’ompliment i suport.

Material: PLA o PETG

Emplenament: 10%

Perímetre / paret: 2

Material de suport: Sí

Velocitat / precisió: estàndard

Pas 8: imprimiu la tremuja

La configuració d'impressió de cada component difereix lleugerament. Aquests són els paràmetres d'impressió de la "tremuja"

Les temperatures i els paràmetres òptims varien de la impressora a la impressora, però aquí teniu algunes pautes per al material d’ompliment i suport.

Material: PLA o PETG

Omplir: 5%

Perímetre / paret: 1

Material de suport: no

Velocitat / Precisió: Ràpid

Pas 9: prepareu components

Elimina el material de suport:

La carcassa del pistó s’imprimeix amb material de suport; s’ha d’eliminar amb unes alicates de punta d’agulla.

El braç del pistó es pot treure fàcilment del material de suport sense l'ús d'eines.

Opcional: polir lleugerament totes les parts.

Pas 10: connecteu el cap del pistó i el braç del pistó

Alineeu el costat en forma de "T" del braç del pistó amb la ranura del cap del pistó

Premeu fermament el braç del pistó fins que quedi assegut al recés circular

Pas 11: munteu el Servo

Introduïu el servomotor a la ranura adequada amb l’eix situat cap a la part superior de la carcassa del pistó.

Utilitzeu els cargols inclosos per fixar el servomotor al seu lloc. No estreneu excessivament els cargols, ja que el PLA és fràgil i propens a esquerdes.

Pas 12: connectar el braç servo i l'adaptador de braç servo

Introduïu el petit braç de servo de plàstic inclòs amb el servomotor al rebaix de l’adaptador del servo braç.

Assegureu-vos que el braç del servo estigui a l’alçada de l’adaptador del braç del servo i, si no ho és, gireu-lo i hauria d’adaptar-se correctament.

Premeu fermament el servobraç i l'adaptador de servo sobre l'eix de sortida del servomotor.

Utilitzeu el cargol més petit inclòs amb el servomotor per fixar les dues peces al seu lloc.

Si s'instal·la correctament, hi hauria d'haver poc o cap "joc" vertical (balanceig)

Pas 13: Muntatge (components mecànics)

Introduïu el cap del pistó a la carcassa del pistó i assegureu-vos que l'extrem del pistó estigui a l'altura de l'extrem de la carcassa del pistó.

Alineeu els forats del braç del servo i del braç del pistó. El servo es pot moure sense danyar-lo, així que no dubteu a fer-ho si cal.

Introduïu un cargol M3 de polzada de llarg a través del braç del servo i del braç del pistó, utilitzeu 2 femelles per fixar-lo al costat oposat.

No importa de quina manera s’insereix el parabolt.

Pas 14: Connexió del Servo a l'Arduino

LA SOLDADURA ÉS OPCIONAL. Si us plau, vés al pas següent si no vols / no pots soldar.

Preparació de filferro:

Talleu els cables del servomotor perquè quedin 3 polzades.

Separeu els cables, però només per a la primera polzada.

Retireu 1/2 d'aïllament de cada filferro.

Soldadura:

Soldar estany i soldar el fil marró a GND (terra), fil vermell a 5 V i groc al pas 9

Seguiu l'esquema anterior.

Pas 15: munteu l'Arduino

Utilitzeu 2 servo cargols petits més per fixar l'Arduino Nano a la part posterior de la carcassa del dispensador.

Col·loqueu la tremuja d'alimentació

Pas 16: Connecteu i claveu el codi a l'Arduino

Copieu el codi següent i pengeu-lo a l'Arduino mitjançant l'Arduino CC:

#incloure

Servo miservo; // Creeu un objecte servo per controlar un servo // Es poden crear dotze servo objectes a la majoria de taules

int pos = 0; // variable per emmagatzemar la posició del servo

void setup () {myservo.attach (9); // fixa el servo al pin 9 a l'objecte servo}

bucle buit () {for (pos = 0; pos = 0; pos - = 1) {// va de 45 a 0 graus myservo.write (pos); // digueu al servo que vagi a la posició amb un retard variable de "pos" (15); // espera 15 ms perquè el servo assoleixi la posició}}

Pas 17: muntar a la gàbia

Feu servir llaços amb cremallera per fixar la cara de l’alimentador de rates a la gàbia de la vostra mascota.

Assegureu-vos que l’obertura del dispensador no estigui obstaculitzada pels cables de la gàbia.

El pistó circularà 4 vegades cada 24 hores, el temporitzador comença un cop l’Arduino rep energia.

L'alimentador només requereix 5v, de manera que pot sortir de qualsevol presa de corrent mitjançant Micro USB o una bateria externa.

Pas 18: Penseu en la cura de les mascotes

L’objectiu total d’aquest producte era proporcionar la cura i l’atenció que es mereixen a les mascotes del vostre ésser estimat, o potser a la vostra pròpia mascota. Fa la feina que normalment fa un conserge permetent-los passar una estona curta fora de la seva mascota sense preocupacions.

Ser alliberat és ser lliure i la llibertat ve amb responsabilitat.

Vull deixar-ho absolutament clar: aquest producte NO ÉS UNA SOLUCIÓ PERMANENT PER A LA CURA DE LES PETES. Com que he ampliat l'empatia amb la meva germana quan li he creat aquest producte, us demano que amplieu l'empatia cap a les vostres mascotes; només perquè pugueu, no els deixeu durant dies, jugueu amb ells regularment, assegureu-vos que el seu entorn sigui net i segur.

Gràcies, Kanoa.