"Умный дом для домашних питомцев" - Наставники: Демченков Денис Сергеевич

«Умный дом для домашних питомцев»

                                                    Наставники: Демченков Денис Сергеевич,
Автор проекта: Кочегаров Илья Тимурович,12 лет       педагог дополнительного образования
    Площадка: МУДО ЦТТ г. Ликино-Дулево

                                          2021 г.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ИДЕИ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ
      Идея создания умного дома и роботов-
      помощников для питомца связана с
необходимостью накормить и напоить мою собаку
  Леди в наше отсутствие, а также производить
  мониторинг и регулировку окружающей среды.

РОБОТЫ И ИХ АНАЛОГИ
  Существуют аналогичные дорогостоящие роботы, но мне было интересно
провести свое исследование: смогу ли я собрать подобных роботов из набора
LEGO и будет ли моя собака Леди принимать корм и воду от роботов.

РЕСУРСЫ

Сконструирован РОБОТ-КОРМУШКА из деталей набора Lego Mindstorms EV3.

ПРОГРАММА РОБОТА-КОРМУШКИ

А запрограммирован так, чтобы корм подавался два раза в день с промежутком в
    4 часа. Перед подачей корма робот подзывает питомца голосом хозяина.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
                 РОБОТА-КОРМУШКИ
В данное отделение засыпаю        Проходит 4 часа. Робот подзывает
сухой корм, включаю               Леди моим голосом, часть корма
микрокомпьютер и ухожу в школу.   высыпается на ленту и подается в
                                  миску. Леди сыта и довольна.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
                 РОБОТА-КОРМУШКИ

Через 4 часа действие повторяется. Леди
вновь сыта и ждет нашего возвращения.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ РОБОТА-КОРМУШКИ
   Для подачи корма используется средний мотор, при вращении
которого приподнимается клапан, и через него корм попадает на ленту.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ РОБОТА-КОРМУШКИ
  Лента вращается благодаря большому мотору.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ РОБОТА-КОРМУШКИ
        С ленты корм попадает в миску.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ РОБОТА-КОРМУШКИ
  Леди любит играть с маленькими мячами. Решено добавить в конструкцию
подставки для мячей. Леди может взять мяч и поиграть с ним, когда ей станет скучно.

РОБОТ-ПОИЛКА

В прошлом году я начал
заниматься робототехникой
на наборах Йодо, в которых
используется плата Iskra Neo
и язык программирования
JavaScript. С помощью
приобретенных знаний я
изобрел робота-поилку для
моей собаки.

3D - МОДЕЛИРОВАНИЕ
Миска для проекта была смоделирована в программе Autodesk Fusion 360.

3D - МОДЕЛИРОВАНИЕ
И была распечатана на 3D - принтере.

РЕСУРСЫ
Для создания РОБОТА-ПОИЛКИ использовались
2 набора: «Йодо» и «Автополив», а также детали
     из наборов LEGO MINDSTORMS EV3.

ПРОГРАММА РОБОТА-ПОИЛКИ
Программа написана в приложении Espruino Web IDE.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ РОБОТА-ПОИЛКИ
   Чтобы автоматизировать робота-поилку, на плату Iskra Neo устанавливается плата расширения
     Troyka Slot Shield, на которую ставится силовой ключ и подключается датчик уровня воды.
         Плата Power Bank является источником автономного питания для робота-поилки.

Плата Troyka Slot Shield   Плата Iskra Neo     Силовой ключ N-Channel v3   Датчик уровня воды (угловой)

                                    Power Bank (Li-Ion, 2000 мА·ч)

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РОБОТА-ПОИЛКИ
 Для демонстрации работы робота-поилки заливаю в емкость воду, включаю Power Bank. Начинает
 работать погружная помпа, с помощью которой вода под давлением через трубку подается в миску.
  Количество воды в миске контролируется датчиком уровня воды. Когда питомец выпивает часть
       воды, датчик уровня воды подает сигнал погружной помпе и вода вновь доливается до
определенного уровня. Этот процесс продолжается, пока вода в банке не опустится до уровня помпы.

УМНЫЙ ДОМ
Время идет. И некогда юные игривые питомцы становятся медлительными, много спят и
чаще болеют. Плохое самочувствие моей собаки подтолкнуло меня к созданию УМНОГО
 ДОМА для домашних питомцев. С его помощью я смогу контролировать самочувствие
  моих питомцев, наблюдать за их действиями, производить мониторинг и регулировку
 окружающей среды. А так как, у меня есть еще и кошка, было решено сконструировать
 двухъярусный дом, который получил название УМНЫЙ ТЕРЕМОК. 3D-модель теремка
                        создавалась в программе SketchUp.

УМНЫЙ ДОМ
Для создания проекта использовались лазерные технологии.

УМНЫЙ ДОМ
Чтобы сделать теремок умным, мне понадобились следующие компоненты: Arduino Uno,
  модуль Wi-Fi, Troyka Shield, датчик освещённости, аналоговые термометры, силовые
ключи, вентиляторы, блок питания. Собранное устройство было запрограммировано так,
    чтобы можно было производить мониторинг и регулировку окружающей среды.

ПРОГРАММА УМНОГО ДОМА
Программа для Arduino UNO написана на языке программирования С++.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УМНОГО ДОМА
Устройство измеряет освещённость в комнате и температуру на каждом ярусе домика, затем передаёт данные
  посредством Wi-Fi модуля через интернет на бесплатный сервис dweet.io. Как только температура в домике
 становится выше 26 градусов, Arduino UNO подает сигнал на силовой ключ для включения соответствующего
 вытяжного вентилятора. После того, как температура понижается ниже 25 градусов, силовой ключ отключает
  вентилятор. С помощью бесплатного сервиса dweet.io мы можем наблюдать за освещённостью в комнате и
   температурой на каждом ярусе домика, находясь в любом месте земного шара, где есть выход в интернет.

ПЕРСПЕКТИВА РАЗВИТИЯ УМНОГО ДОМА
У меня еще много планов, необходимо наладить видеонаблюдение за
          питомцами и придумать для них игровой центр.
   Роботы-помощники отлично вписались в конструкцию теремка.
      Питомцы с удовольствием осваиваются на новом месте.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ