Progettazione empatica: Alimentatore automatico per ratti Arduino: 18 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Questo Instructable funge da guida completa alla creazione di un dispositivo di alimentazione automatica per un topo o un animale domestico di dimensioni simili. L'ispirazione per questo progetto è venuta dal topo di mia sorella, che ha bisogno di nutrire esattamente 4 pellet di cibo ogni giorno. Date le circostanze attuali (COVID-19), mia sorella non è in grado di nutrire il topo ogni giorno. Il sistema che ho progettato utilizza un Arduino Nano, un servo "micro" e un involucro stampato in 3D personalizzato. Utilizzando un'asta di spinta, la macchina dovrebbe erogare 4 pellet di cibo ogni 24 ore in modo coerente e senza errori. Il sistema può essere scaricato da una presa a muro da 5 volt o, essere alimentato da una piccola batteria agli ioni di litio, in entrambi i casi, assorbe una quantità minima di energia.

Forniture

Materiali:

Cavo elettrico 22 AWG di lunghezza 3x 6 (cavo per breadboard)

1x Micro Servo

1x Arduino Nano (o Metro Mini)

1x rotolo di qualsiasi filamento per stampante 3D non flessibile (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON o qualsiasi resina se si sceglie di utilizzare una stampante SLA)

1x tubo termoretraibile da 20 mm

3 tubi termorestringenti da 1 mm

1x braccio micro servo (normalmente incluso con micro servo)

1x rotolo di saldatura animata

Attrezzatura:

Stampante 3D (FDM o SLA)

Frese a filo diagonali

Pinze ago

Accendino o pistola termica

Saldatore

Fase 1: ricerca empatica

Cos'è l'empatia?

L'empatia è descritta come la capacità di comprendere e condividere i sentimenti degli altri. Anche se questo può sembrare semplice, in realtà ci sono tre diversi tipi di empatia: cognitiva, emotiva e compassionevole. L'empatia cognitiva richiede solo di capire come si sente una persona e sapere cosa sta pensando potenzialmente. L'empatia cognitiva non richiede una connessione emotiva, ma è comunque incredibilmente utile nella vita di tutti i giorni. L'empatia emotiva implica l'interiorizzazione delle emozioni di un'altra persona, devi sentire ciò che prova quella persona per provare l'empatia emotiva. Questo è parte integrante delle relazioni strette e delle occupazioni che richiedono agli individui di prendere decisioni sulla vita degli altri. Sfortunatamente, l'empatia emotiva può essere travolgente a volte. Infine, esiste l'empatia compassionevole, che unisce essenzialmente le prime due forme di empatia. Equilibra un'attenta considerazione, insieme alle emozioni connesse e, soprattutto, all'azione. Integrale per l'empatia compassionevole è il desiderio di agire in base ai propri sentimenti e aiutare chi è nel bisogno.

Perché è importante entrare in empatia con un determinato cliente?

In un buon design, l'empatia è fondamentale, sia essa cognitiva, emotiva o compassionevole. Per lo meno, qualsiasi designer deve impegnarsi al massimo per comprendere le esigenze e i desideri dei propri clienti. Questo è il motivo per cui vediamo che la maggior parte dei designer optare per l'empatia cognitiva quando affronta un progetto. Ovviamente, l'empatia emotiva non è appropriata dal punto di vista del design e molto probabilmente sarebbe considerata non professionale. Tuttavia, quando un designer è in grado di entrare in empatia con un cliente in modo compassionevole, ha raggiunto un livello di comunicazione favorevole alla creazione di un prodotto incredibile. Pertanto, quando progetto per un cliente, mi sforzo non solo di comprendere i suoi sentimenti e la sua prospettiva, ma anche di sentire ciò che sente, al fine di soddisfare i suoi standard al meglio delle mie capacità.

Come questa empatia mi ha portato a creare questo progetto in particolare

Questa mangiatoia per topi è stata progettata per mia sorella. Di recente è diventata proprietaria di un topo dumbo (dumbo a causa delle sue grandi orecchie, non del suo intelletto) e ha sperimentato gli alti e bassi di possedere un grande roditore peloso. Il topo era timido, e lo è ancora, la prima volta che è andata a prenderlo si è scagliato contro i denti e le ha morso il dito - ha pianto per un'ora buona dopo. Le ci sono volute una o due settimane per trovare abbastanza coraggio da rimettere la mano in quella gabbia, ma alla fine ce l'ha fatta. Ho visto il suo atteggiamento cambiare da uno di disprezzo a uno di cura, ha nutrito il topo ogni giorno, lo ha lavato settimanalmente e gli ha persino costruito una nuova gabbia in modo che potesse correre. Capisco come si sentiva allora e come si sente ora, non solo perché sono suo fratello, ma anche perché mi sono preso cura di un piccolo roditore. Ho avuto paura che mi mordesse, ho anche lascia che si sieda sulla mia spalla mentre ho camminato per la mia stanza, la marea di emozioni in continua evoluzione è qualcosa che ho vissuto in prima persona. Sfortunatamente, a causa del COVID-19 e per alcuni altri motivi, viviamo lontano da una normale casa in città. Mia sorella deve ancora nutrire il suo topo ogni giorno e quindi è bloccata qui a tempo indeterminato. Mentre il resto della mia famiglia, me compreso, è libero di viaggiare quando vuole, mia sorella deve restare a prendersi cura del suo topo. Quindi, creando una mangiatoia per topi automatica, sarebbe libera di andare dove vuole per tutto il tempo che vuole. E lei se lo merita.

Passaggio 2: progettazione

Ho progettato tutti i componenti per questo progetto utilizzando Autodesk Inventor.

Passaggio 3: scarica tutti i file stampati in 3D

Visita questo link: https://www.thingiverse.com/thing:4354393 e scarica i 5 file disponibili.

Passaggio 4: stampare l'alloggiamento del pistone

Le impostazioni di stampa per ogni componente differiscono leggermente. Queste sono le impostazioni di stampa per l'"alloggiamento del pistone"

Le temperature e le impostazioni ottimali variano stampante per stampante, ma ecco alcune linee guida per il materiale di riempimento e di supporto.

Materiale: PLA o PETG

Riempimento: 10%

Perimetro/muro: 2

Materiale di supporto: Sì

Velocità/Precisione: Veloce

Passaggio 5: stampare l'estensione del braccio del servo

Le impostazioni di stampa per ogni componente differiscono leggermente. Queste sono le impostazioni di stampa per "Servo Arm Extension"

Le temperature e le impostazioni ottimali variano stampante per stampante, ma ecco alcune linee guida per il materiale di riempimento e di supporto.

Materiale: PLA o PETG

Riempimento: 10%

Perimetro/muro: 2

Materiale di supporto: No

Velocità/Precisione: Standard

Passaggio 6: stampare la testa del pistone

Le impostazioni di stampa per ogni componente differiscono leggermente. Queste sono le impostazioni di stampa per la "Testa pistone"

Le temperature e le impostazioni ottimali variano stampante per stampante, ma ecco alcune linee guida per il materiale di riempimento e di supporto.

Materiale: PLA o PETG

Riempimento: 10%

Perimetro/muro: 2

Materiale di supporto: No

Velocità/Precisione: Standard

Passaggio 7: stampare il braccio del pistone

Le impostazioni di stampa per ogni componente differiscono leggermente. Queste sono le impostazioni di stampa per il "braccio pistone"

Le temperature e le impostazioni ottimali variano stampante per stampante, ma ecco alcune linee guida per il materiale di riempimento e di supporto.

Materiale: PLA o PETG

Riempimento: 10%

Perimetro/muro: 2

Materiale di supporto: Sì

Velocità/Precisione: Standard

Passaggio 8: stampare la tramoggia

Le impostazioni di stampa per ogni componente differiscono leggermente. Queste sono le impostazioni di stampa per la "Tramoggia"

Le temperature e le impostazioni ottimali variano stampante per stampante, ma ecco alcune linee guida per il materiale di riempimento e di supporto.

Materiale: PLA o PETG

Riempimento: 5%

Perimetro/muro: 1

Materiale di supporto: No

Velocità/Precisione: Veloce

Passaggio 9: preparare i componenti

Rimuovi materiale di supporto:

L'alloggiamento del pistone è stampato con materiale di supporto, questo deve essere rimosso con pinze ad ago.

Il braccio del pistone può essere facilmente rimosso dal suo materiale di supporto senza l'uso di attrezzi.

Opzionale: carteggiare leggermente tutte le parti.

Passaggio 10: collegare la testa del pistone e il braccio del pistone

Allineare il lato a forma di "T" del braccio del pistone con la fessura sulla testa del pistone

Premere con decisione il braccio del pistone verso il basso finché non si trova nell'incavo circolare

Passaggio 11: montare il servo

Inserire il servomotore nell'apposita fessura con l'albero posizionato verso la parte superiore dell'alloggiamento del pistone.

Utilizzare le viti incluse per fissare il servomotore in posizione. Non serrare eccessivamente le viti poiché il PLA è fragile e soggetto a rotture.

Passaggio 12: collegamento del braccio del servo e dell'adattatore del braccio del servo

Inserire il piccolo braccio del servo in plastica incluso con il servomotore nell'incavo sull'adattatore del braccio del servo.

Assicurati che il braccio del servo sia a filo con l'adattatore del braccio del servo e, se non lo è, capovolgi il braccio del servo e dovrebbe adattarsi correttamente.

Premere saldamente il braccio del servo e l'adattatore del servo sull'albero di uscita del servomotore.

Utilizzare la vite più piccola inclusa con il servomotore per fissare entrambi i pezzi in posizione.

Se è installato correttamente, dovrebbe esserci poco o nessun "gioco" verticale (oscillazione)

Passaggio 13: assemblaggio (componenti meccanici)

Inserire la testa del pistone nell'alloggiamento del pistone, assicurarsi che l'estremità del pistone sia a filo con l'estremità dell'alloggiamento del pistone.

Allineare i fori sul braccio del servo e sul braccio del pistone. Il servo può essere spostato senza danneggiarlo, quindi sentiti libero di farlo se necessario.

Inserire un bullone M3 lungo un pollice sia nel braccio del servo che nel braccio del pistone, utilizzare 2 dadi per fissarlo sul lato opposto.

Non importa in che modo viene inserito il bullone.

Passaggio 14: collegamento del servo ad Arduino

LA SALDATURA È FACOLTATIVA, passare al passaggio successivo se non si desidera/non è possibile saldare.

Preparazione del filo:

Tagliare i fili sul servomotore in modo che rimangano 3 pollici.

Separare i fili, ma solo per il primo pollice.

Spelare 1/2 di isolamento da ciascun filo.

Saldatura:

Saldatore a stagno e saldare il filo marrone a GND (terra), il filo rosso a 5 V e il giallo al pin 9

Segui lo schema sopra!

Passaggio 15: montare l'Arduino

Utilizzare altre 2 viti servo per fissare Arduino Nano sul retro dell'alloggiamento del distributore.

Collegare la tramoggia di alimentazione

Passaggio 16: collegare e flashare il codice su Arduino

Copia il codice qui sotto e caricalo su Arduino tramite Arduino CC:

#includere

Servo mio servo; // crea un oggetto servo per controllare un servo // dodici oggetti servo possono essere creati sulla maggior parte delle schede

int posizione = 0; // variabile per memorizzare la posizione del servo

void setup() { myservo.attach(9); // collega il servo sul pin 9 all'oggetto servo }

void loop() { for (pos = 0; pos = 0; pos -= 1) { // va da 45 gradi a 0 gradi myservo.write(pos); // dice al servo di andare in posizione nella variabile 'pos' delay(15); // aspetta 15ms che il servo raggiunga la posizione } }

Passaggio 17: montaggio su gabbia

Usando le fascette, fissa la faccia della mangiatoia per topi alla gabbia del tuo animale domestico!

Assicurati che l'apertura del dispenser non sia ostruita dai fili della gabbia.

Il pistone effettuerà un ciclo 4 volte ogni 24 ore, il timer inizia una volta che Arduino riceve alimentazione.

L'alimentatore richiede solo 5 V, quindi può essere scaricato da qualsiasi presa a muro tramite Micro USB o un pacco batteria esterno.

Passaggio 18: pensa alla cura degli animali domestici

L'intero scopo di questo prodotto era quello di dare agli animali domestici della persona amata, o forse al proprio animale domestico, la cura e l'attenzione che merita. Fa il lavoro che normalmente farebbe un custode permettendo loro di trascorrere un breve lasso di tempo lontano dal loro animale domestico senza preoccupazioni.

Essere liberati significa essere liberi, e la libertà deriva dalla responsabilità.

Voglio essere assolutamente chiaro: questo prodotto NON È UNA SOLUZIONE PERMANENTE ALLA CURA DEL PET. Poiché ho mostrato empatia a mia sorella quando ho creato questo prodotto per lei, vi chiedo gentilmente di estendere l'empatia verso i vostri animali domestici; solo perché puoi, non lasciarli per giorni interi, gioca con loro regolarmente, assicurati che il loro ambiente sia pulito e sicuro.

Grazie, Kanoa.