Teardown Tuesday: Robotic Floor Cleaner
Этот маленький робот очищает полы «электростатическими силами». Это может быть не так много, но у него есть удивительный сложный мозг. Давайте раздираем его и посмотрим, за что он идет!
Роботизированные чистящие средства для пола были доступны в качестве потребительских товаров в течение ряда лет. По мере снижения производственных издержек и разработки новых технологий эти очистители становятся все дешевле.
Один робот, который в настоящее время продается, предположительно полирует полы, используя электростатический метод удаления пыли. Удивительно, но робот очень хорошо работал, чистив мой кафельный пол, но кажется «непонятным» в своем движении. Таким образом, здесь мы будем разрывать собственный дешевый робот для уборки полов на 30 долларов и посмотреть, что делает эту вещь тикающей.
Снаружи
Внешняя часть робота показывает большой фланец материала, который удерживает пылеулавливающий материал, который использует «электростатические силы» для притяжения грязи с пола. Две кнопки находятся сверху устройства, оба из которых запускают робота со светодиодом для индикации питания. Светодиод мигает красным, если в роботе недостаточно энергии для работы.
Очиститель робота с двумя идентичными кнопками и светодиодным индикатором
Под
Под роботом показана странная конфигурация колес с двумя колесами, которые могут вращаться на 360 градусов. Как робот на самом деле «перемещает» пол, странно и не может полагаться на какое-либо программное обеспечение или интеллектуальный дизайн. Этот робот, скорее всего, идет в одном направлении, пока он не наткнется на что-то, а затем изменит курс.
Под роботом, показывая колеса
Колеса, удаленные с робота-уборщика
Внутри робота
Внутренняя часть робота демонстрирует минималистский дизайн. Весь блок использует четыре винта, чтобы удерживать две половинки вместе и четыре винта для печатной платы. Батареи и гнездо зарядки постоянного тока не склеены или не завинчиваются. Вместо этого они полагаются на выступы на крышке, чтобы они не перемещались, когда устройство скручено вместе.
Внутренняя часть робота
Источник питания поставляется в виде Ni-Cd-батарей, которые соединены последовательно. Это довольно необычно, но может быть, потому что получение 5V Ni-Cd батарей может быть дорогостоящим или редким. Предположение о том, что система работает на 5V, обусловлено тем, что две батареи имеют напряжения 3, 6 В и 1, 2 В, что дает общую сумму 4, 8 В.
Батарейные блоки, которые соединены последовательно
Конфигурация двигателя еще более странная, поскольку она состоит только из двигателя постоянного тока с несколькими шестернями (здесь шестерни увеличивают конечный крутящий момент за счет уменьшения оборотов от вала двигателя).
Эта установка двигателя подразумевает, что робот не имеет никакого контроля над тем, куда он идет. Поэтому робот должен произвольно перемещаться по комнате до тех пор, пока он не получит всюду. Интересно, однако, что робот отлично справился с кухонным полом.
Система двигателя с переключением вниз
Робот-контроллер и печатная плата
Мы учимся, как дети не судить других, прежде чем мы их знаем, особенно не на их внешности. Я узнал, что урок с этим роботом, поскольку я судил, что внутренняя электроника будет дешевой из-за отсутствия контроля движения и цены.
Основной контроллер в этом роботе на самом деле имеет невероятный стандарт с правильно спроектированной печатной платой, содержащей компоненты поверхностного монтажа, и правильное использование строчек с помощью управления мощностью.
Впечатляющая плата контроллера
Нижняя часть контроллера не обнаружила никаких компонентов, но свидетельствовала о хорошо спроектированной печатной плате, а также о превосходном производителе печатных плат.
Более дешевые продукты обычно используют недорогие печатные платы, которые имеют выцветшие маски припоя, тонкий материал печатной платы и плохие слои легенд компонентов. Однако на этой печатной плате показан очень толстый слой паяльной маски, плотный запас FR4 и четкая легенда.
Нижняя часть платы контроллера
IC, который может отвечать за управление мощностью двигателя, - M2702D. В то время как техническое описание не может быть найдено в Интернете, есть свидетельства его роли в размере следов, которые соединяются с правильным выводом и вкладкой, которые оба идут на соединитель, который используется с двигателем. Также обратите внимание на отсутствие диода, который должен был использоваться с цепью двигателя (используется для снятия обратной эдс от двигателя).
Контроллер двигателя (возможно, MOSFET)
Несмотря на то, что в его движении «немой» есть контроллер на роботе. Микроконтроллер MC81F420 - это 8-разрядный контроллер с большим количеством периферийных устройств, включая таймеры сторожевого таймера, UART, I2C, SIO, Buzzer, Timers и PWM.
Главный контроллер MC81F420
Основная схема контроллера показывает порты и периферийные устройства. нажмите, чтобы увеличить
Резюме
Роботизированный уборщик оказывается не таким роботизированным. Это показывает минималистское отношение к дизайну, чтобы получить товар дешевле вместо использования более дешевых деталей. Это приводит к продукту, который может испытывать недостаток в функциональности, но использует качественные детали. Конфигурация батареи была необычной, но качество всего блока было лучше, чем ожидалось, с высококачественной печатной платой и использованием надлежащих технологий проектирования печатных плат.
Спасибо, что проверили этот Teardown вторник! Остановитесь на следующей неделе еще раз!
Next Teardown: робот MiPoSaur