Эмпатический дизайн: автоматическая кормушка для крыс Arduino: 18 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Это руководство служит всеобъемлющим руководством по созданию автоматического устройства для кормления крыс или домашних животных аналогичного размера. Вдохновением для этого проекта послужила крыса моей сестры, которую нужно кормить ровно 4 гранулами в день. Учитывая нынешние обстоятельства (COVID-19), моя сестра не может кормить крысу каждый день. Система, которую я разработал, использует Arduino Nano, «микро» сервопривод и специальный корпус с 3D-печатью. С помощью толкателя машина должна непрерывно и без сбоев выдавать 4 кормовых гранулы каждые 24 часа. Система может работать от розетки на 5 В или от небольшой литий-ионной аккумуляторной батареи - в любом случае она потребляет минимальное количество энергии.

Запасы

Материалы:

Электрический провод 22 AWG длиной 3x6 дюймов (макетный провод)

1x микро сервопривод

1x Arduino Nano (или Metro Mini)

1x рулон любой негибкой нити для 3D-принтера (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON или любая смола, если вы решите использовать SLA-принтер)

1x 20 мм термоусадочная трубка

Термоусадочные трубки 3x1 мм

1x Micro Servo Arm (обычно входит в Micro Servo)

1x рулон припоя с флюсовой сердцевиной

Оборудование:

3D-принтер (FDM или SLA)

Диагональные фрезы заподлицо

Плоскогубцы

Зажигалка или тепловая пушка

Паяльник

Шаг 1: чуткое исследование

Что такое эмпатия?

Сочувствие описывается как способность понимать чувства других и разделять их. Хотя это может показаться простым, на самом деле существует три различных типа эмпатии: когнитивная, эмоциональная и сострадательная. Когнитивная эмпатия требует только одного, чтобы понять, что человек чувствует, и знать, о чем он потенциально думает. Когнитивная эмпатия не требует эмоциональной связи, но все же невероятно полезна в повседневной жизни. Эмоциональная эмпатия включает в себя интернализацию эмоций другого человека, вы должны чувствовать то, что чувствует этот человек, чтобы испытать эмоциональную эмпатию. Это неотъемлемая часть близких отношений и занятий, требующих от людей принятия решений о жизни других. К сожалению, эмоциональное сочувствие временами может подавлять. Наконец, существует сострадательная эмпатия, которая по существу сочетает в себе первые две формы сочувствия. Он уравновешивает внимательное рассмотрение, связанные с ним эмоции и, что наиболее важно, действие. Неотъемлемой частью сострадательного сочувствия является желание действовать в соответствии со своими чувствами и помогать нуждающимся.

Почему так важно сопереживать данному клиенту?

В хорошем дизайне решающее значение имеет сочувствие, будь то когнитивное, эмоциональное или сострадательное. По крайней мере, любой дизайнер должен приложить максимум усилий, чтобы понять потребности и желания своих клиентов. Вот почему мы видим, что большинство дизайнеров выбирают когнитивную эмпатию при работе над проектом. Очевидно, что эмоциональное сочувствие неуместно с точки зрения дизайна и, скорее всего, будет расценено как непрофессиональное. Однако когда дизайнер способен сочувствовать клиенту с сочувствием, он достигает уровня общения, способствующего созданию невероятного продукта. Таким образом, когда я разрабатываю для клиента, я стараюсь не только понять его чувства и точку зрения, но и почувствовать то, что он чувствует, чтобы максимально соответствовать их стандартам.

Как это сочувствие привело меня к созданию именно этого проекта

Эта кормушка для крыс была разработана для моей сестры. Недавно она стала владелицей крысы дамбо (дамбо из-за ее больших ушей, а не из-за ее интеллекта) и испытала взлеты и падения, владея большим пушистым грызуном. Крыса была застенчивой и остаётся застенчивой. В первый раз, когда она пошла за ней, она ударилась зубами и укусила ее за палец - после этого она плакала целый час. Ей потребовалась неделя или две, чтобы набраться смелости и снова положить руку в клетку, но в конце концов она это сделала. Я наблюдал, как ее отношение изменилось от презрения к заботе, она кормила крысу ежедневно, мыла ее еженедельно и даже построила для нее новую клетку, чтобы она могла бегать. Я понимаю, что она чувствовала тогда и что чувствует сейчас, не только потому, что я ее брат, но и потому, что я ухаживал за маленьким грызуном. Я боялся, что он меня укусит, я также пусть он сидит у меня на плече, пока я гуляю по своей комнате, постоянно меняющаяся волна эмоций - это то, что я испытал на собственном опыте. К сожалению, из-за COVID-19 и ряда других причин мы живем вдали от обычного дома в городе. Моей сестре по-прежнему приходится ежедневно кормить свою крысу, и поэтому она застряла здесь на неопределенное время. В то время как остальная часть моей семьи, включая меня, может свободно путешествовать, когда им заблагорассудится, моя сестра должна остаться, чтобы ухаживать за своей крысой. Таким образом, создав автоматическую кормушку для крыс, она сможет свободно ходить, куда ей заблагорассудится, и столько, сколько она хочет. И она этого заслуживает.

Шаг 2: Дизайн

Я разработал все компоненты для этого проекта с помощью Autodesk Inventor.

Шаг 3. Загрузите все файлы, напечатанные на 3D-принтере

Перейдите по этой ссылке: https://www.thingiverse.com/thing:4354393 и загрузите 5 доступных файлов.

Шаг 4: Распечатайте корпус поршня

Настройки печати для каждого компонента немного отличаются. Это настройки печати для «Корпуса поршня».

Оптимальные температуры и настройки зависят от принтера, но вот несколько рекомендаций по наполнению и вспомогательному материалу.

Материал: PLA или PETG

Заполнение: 10%

Периметр / Стена: 2

Материал поддержки: Да

Скорость / Точность: Быстро

Шаг 5: Распечатайте удлинитель сервопривода

Настройки печати для каждого компонента немного отличаются. Это настройки печати для "Servo Arm Extension"

Оптимальные температуры и настройки зависят от принтера, но вот несколько рекомендаций по наполнению и вспомогательному материалу.

Материал: PLA или PETG

Заполнение: 10%

Периметр / Стена: 2

Материал поддержки: Нет

Скорость / Точность: Стандарт

Шаг 6: Распечатайте поршневую головку

Настройки печати для каждого компонента немного отличаются. Это настройки печати для "Поршневой головки".

Оптимальные температуры и настройки зависят от принтера, но вот несколько рекомендаций по наполнению и вспомогательному материалу.

Материал: PLA или PETG

Заполнение: 10%

Периметр / Стена: 2

Материал поддержки: Нет

Скорость / Точность: Стандарт

Шаг 7: Распечатайте поршневой рычаг

Настройки печати для каждого компонента немного отличаются. Это настройки печати для «Поршневого рычага».

Оптимальные температуры и настройки зависят от принтера, но вот несколько рекомендаций по наполнению и вспомогательному материалу.

Материал: PLA или PETG

Заполнение: 10%

Периметр / Стена: 2

Материал поддержки: Да

Скорость / Точность: Стандарт

Шаг 8: распечатайте бункер

Настройки печати для каждого компонента немного отличаются. Это настройки печати для «Хоппера».

Оптимальные температуры и настройки зависят от принтера, но вот несколько рекомендаций по наполнению и вспомогательному материалу.

Материал: PLA или PETG

Заполнение: 5%

Периметр / Стена: 1

Материал поддержки: Нет

Скорость / Точность: Быстро

Шаг 9: Подготовьте компоненты

Удалить вспомогательный материал:

На корпусе поршня нанесен отпечаток материала подложки, который следует удалить плоскогубцами.

Плечо поршня можно легко снять с опорного материала без использования инструментов.

Необязательно: слегка отшлифуйте все детали.

Шаг 10: Соедините поршневую головку и поршневой рычаг

Совместите Т-образную сторону рычага поршня с прорезью на головке поршня.

Плотно нажмите на рычаг поршня, чтобы он вошел в круглую выемку.

Шаг 11: Установите сервопривод

Вставьте серводвигатель в соответствующий паз так, чтобы вал находился в верхней части корпуса поршня.

Используйте прилагаемые винты, чтобы закрепить серводвигатель на месте. Не затягивайте винты слишком сильно, так как PLA хрупкий и склонен к растрескиванию.

Шаг 12: Присоединение сервопривода и адаптера сервопривода

Вставьте небольшой пластмассовый сервопривод, входящий в комплект серводвигателя, в выемку на адаптере сервопривода.

Убедитесь, что сервомеханизм находится заподлицо с адаптером сервомеханизма, и если это не так, переверните сервомеханизм, и он должен правильно встать.

Плотно прижмите сервомеханизм и сервоадаптер к выходному валу серводвигателя.

Используйте самый маленький винт, входящий в комплект серводвигателя, чтобы закрепить обе детали на месте.

Если он установлен правильно, вертикального "люфта" (покачивания) быть не должно.

Шаг 13: Сборка (механические компоненты)

Вставьте головку поршня в корпус поршня, убедитесь, что конец поршня находится заподлицо с концом корпуса поршня.

Совместите отверстия на рычаге сервопривода и рычаге поршня. Сервопривод можно перемещать, не повреждая его, поэтому не стесняйтесь делать это в случае необходимости.

Вставьте болт M3 длиной дюйм через рычаг сервомеханизма и рычаг поршня, используйте 2 гайки, чтобы закрепить его на противоположной стороне.

Неважно, в какую сторону вставлен болт.

Шаг 14: Подключение сервопривода к Arduino

ПАЙКА НЕОБЯЗАТЕЛЬНА. Если вы не хотите / не можете паять, перейдите к следующему шагу.

Подготовка провода:

Обрежьте провода на серводвигателе, чтобы осталось 3 дюйма.

Разъедините провода, но только для первого дюйма.

Зачистите 1/2 дюйма изоляции с каждого провода.

Пайка:

Оловянный паяльник и припаяйте коричневый провод к GND (земле), красный провод к 5 В и желтый к контакту 9.

Следуйте схеме выше!

Шаг 15: установите Arduino

Используйте еще 2 маленьких серво-винта, чтобы прикрепить Arduino Nano к задней части корпуса диспенсера.

Присоединить загрузочный бункер

Шаг 16: подключите и прошейте код к Arduino

Скопируйте приведенный ниже код и загрузите его в Arduino через Arduino CC:

#включают

Сервомашина; // создание сервообъекта для управления серво // двенадцать сервообъектов могут быть созданы на большинстве плат

int pos = 0; // переменная для хранения положения сервопривода

пустая настройка () {myservo.attach (9); // присоединяет сервопривод на выводе 9 к сервообъекту}

void loop () {for (pos = 0; pos = 0; pos - = 1) {// изменяется от 45 градусов до 0 градусов myservo.write (pos); // указываем сервоприводу перейти в позицию в переменной 'pos' delay (15); // ждем 15 мс, пока сервопривод достигнет позиции}}

Шаг 17: Установите в клетку

С помощью стяжек прикрепите переднюю часть кормушки для крыс к клетке вашего питомца!

Убедитесь, что открытию дозатора не препятствуют провода клетки.

Поршень будет работать 4 раза каждые 24 часа, таймер запускается, как только Arduino получает питание.

Для питателя требуется только 5 В, поэтому он может работать от любой розетки через Micro USB или внешний аккумулятор.

Шаг 18: подумайте об уходе за домашними животными

Вся цель этого продукта заключалась в том, чтобы дать домашним животным ваших близких или, возможно, вашему собственному питомцу, заботу и внимание, которых они заслуживают. Он выполняет ту работу, которую обычно выполнял бы смотритель, позволяя им беззаботно провести короткое время вдали от своего питомца.

Быть освобожденным - значит быть свободным, а свобода связана с ответственностью.

Я хочу прояснить это абсолютно ясно: этот продукт НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ПОСТОЯННЫМ РЕШЕНИЕМ ДЛЯ УХОДА ЗА ЖИВОТНЫМИ. Поскольку я сочувствовал своей сестре, когда создавал для нее этот продукт, я прошу вас проявить сочувствие к вашим домашним животным; просто потому, что вы можете, не оставляйте их на несколько дней подряд, регулярно играйте с ними, следите за тем, чтобы их окружение было чистым и безопасным.

Спасибо, Каноа.