Diseño empático: alimentador automático de ratas Arduino: 18 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Este Instructable sirve como una guía integral para la creación de un dispositivo de alimentación automático para una rata o un animal de compañía de un tamaño similar. La inspiración para este proyecto provino de la rata de mi hermana, que necesita ser alimentada exactamente con 4 gránulos de comida al día. Dadas las circunstancias actuales (COVID-19), mi hermana no puede alimentar a la rata todos los días. El sistema que he diseñado utiliza un Arduino Nano, un servo "micro" y una carcasa impresa en 3D personalizada. Con una varilla de empuje, la máquina debe dispensar 4 gránulos de alimentos cada 24 horas de manera constante y sin falta. El sistema puede funcionar con un tomacorriente de pared de 5 voltios o puede ser alimentado por una pequeña batería de iones de litio; de cualquier manera, consume una cantidad mínima de energía.

Suministros

Materiales:

Cable eléctrico 22 AWG de 3 x 6 de longitud (cable para placa de pruebas)

1x Micro Servo

1x Arduino Nano (o Metro Mini)

1x rollo de cualquier filamento de impresora 3D no flexible (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON o cualquier resina si elige usar una impresora SLA)

Tubo termorretráctil de 1x 20 mm

Tubo termorretráctil de 3x 1 mm

1x Micro Servo Arm (normalmente incluido con Micro Servo)

1x rollo de soldadura con núcleo de fundente

Equipo:

Impresora 3D (FDM o SLA)

Cortadores diagonales al ras

Pinzas de punta de aguja

Encendedor o pistola de calor

Soldador

Paso 1: Investigación empática

¿Qué es la empatía?

La empatía se describe como la capacidad de comprender y compartir los sentimientos de los demás. Aunque esto puede parecer simple, en realidad hay tres tipos diferentes de empatía: cognitiva, emocional y compasiva. La empatía cognitiva solo requiere que uno comprenda cómo se siente una persona y sepa lo que está pensando potencialmente. La empatía cognitiva no requiere conexión emocional, pero sigue siendo increíblemente útil en la vida cotidiana. La empatía emocional implica la internalización de las emociones de otra persona, debes sentir lo que esa persona siente para experimentar la empatía emocional. Esto es parte integral de las relaciones y ocupaciones cercanas que requieren que las personas tomen decisiones sobre la vida de los demás. Desafortunadamente, la empatía emocional a veces puede ser abrumadora. Por último, existe la empatía compasiva, que esencialmente combina las dos primeras formas de empatía. Equilibra la consideración cuidadosa, junto con la emoción conectada y, lo que es más importante, la acción. Una parte integral de la empatía compasiva es el deseo de actuar sobre los propios sentimientos y ayudar a los necesitados.

¿Por qué es importante empatizar con un cliente determinado?

En un buen diseño, la empatía es fundamental, ya sea cognitiva, emocional o compasiva. Como mínimo, cualquier diseñador debe esforzarse al máximo por comprender las necesidades y deseos de sus clientes. Por eso vemos que la mayoría de los diseñadores optan por la empatía cognitiva al abordar un proyecto. Obviamente, la empatía emocional no es apropiada desde el punto de vista del diseño y lo más probable es que se la considere poco profesional. Sin embargo, cuando un diseñador es capaz de empatizar con un cliente de forma compasiva, ha alcanzado un nivel de comunicación propicio para la creación de un producto increíble. Por lo tanto, cuando diseño para un cliente, me esfuerzo no solo por comprender sus sentimientos y perspectiva, sino también por sentir lo que sienten, a fin de cumplir con sus estándares lo mejor que puedo.

Cómo esta empatía me llevó a crear este proyecto en particular

Este comedero para ratas fue diseñado para mi hermana. Recientemente se convirtió en dueña de una rata dumbo (dumbo debido a sus grandes orejas, no a su intelecto) y ha experimentado los altibajos de tener un gran roedor peludo. La rata era tímida, y lo sigue siendo, la primera vez que fue a recogerla le dio un golpe con los dientes y le mordió el dedo; después de eso, lloró durante una buena hora. Le tomó una semana o dos reunir el valor suficiente para volver a meter la mano en la jaula, pero finalmente lo hizo. Observé cómo su actitud cambiaba de una actitud de desprecio a una de cariño, alimentaba a la rata a diario, la lavaba semanalmente e incluso le construía una nueva jaula para que pudiera correr. Entiendo cómo se sentía entonces y cómo se siente ahora, no solo porque soy su hermano, sino porque también he cuidado a un pequeño roedor. Dejé que se sentara en mi hombro mientras caminaba por mi habitación, la marea siempre cambiante de emociones es algo que he experimentado de primera mano. Desafortunadamente, debido al COVID-19 y algunas otras razones, vivimos lejos de una casa normal en la ciudad. Mi hermana todavía tiene que alimentar a su rata todos los días y, por lo tanto, está atrapada aquí indefinidamente. Mientras que el resto de mi familia, incluyéndome a mí, es libre de viajar cuando lo desee, mi hermana debe quedarse para cuidar de su rata. Por lo tanto, al crear un alimentador automático de ratas, sería libre de ir a donde quisiera durante el tiempo que quisiera. Y ella se lo merece.

Paso 2: diseño

Diseñé todos los componentes de este proyecto con Autodesk Inventor.

Paso 3: descargue todos los archivos impresos en 3D

Visite este enlace: https://www.thingiverse.com/thing:4354393 y descargue los 5 archivos disponibles.

Paso 4: imprima la carcasa del pistón

La configuración de impresión de cada componente difiere ligeramente. Estos son los ajustes de impresión para la "Carcasa del pistón".

Las temperaturas y los ajustes óptimos varían de una impresora a otra, pero a continuación se ofrecen algunas pautas para el material de relleno y de soporte.

Material: PLA o PETG

Relleno: 10%

Perímetro / Muro: 2

Material de soporte: si

Velocidad / Precisión: Rápida

Paso 5: Imprima la extensión del brazo del servo

La configuración de impresión de cada componente difiere ligeramente. Estos son los ajustes de impresión para la "Extensión del brazo servo"

Las temperaturas y los ajustes óptimos varían de una impresora a otra, pero a continuación se ofrecen algunas pautas para el material de relleno y de soporte.

Material: PLA o PETG

Relleno: 10%

Perímetro / Muro: 2

Material de soporte: No

Velocidad / precisión: estándar

Paso 6: imprima el cabezal del pistón

La configuración de impresión de cada componente difiere ligeramente. Estos son los ajustes de impresión para el "Piston Head"

Las temperaturas y los ajustes óptimos varían de una impresora a otra, pero a continuación se ofrecen algunas pautas para el material de relleno y de soporte.

Material: PLA o PETG

Relleno: 10%

Perímetro / Muro: 2

Material de soporte: No

Velocidad / precisión: estándar

Paso 7: imprima el brazo del pistón

La configuración de impresión de cada componente difiere ligeramente. Estos son los ajustes de impresión para el "Brazo de pistón"

Las temperaturas y los ajustes óptimos varían de una impresora a otra, pero a continuación se ofrecen algunas pautas para el material de relleno y de soporte.

Material: PLA o PETG

Relleno: 10%

Perímetro / Muro: 2

Material de soporte: si

Velocidad / precisión: estándar

Paso 8: imprima la tolva

La configuración de impresión de cada componente difiere ligeramente. Estos son los ajustes de impresión para la "tolva"

Las temperaturas y los ajustes óptimos varían de una impresora a otra, pero a continuación se ofrecen algunas pautas para el material de relleno y de soporte.

Material: PLA o PETG

Relleno: 5%

Perímetro / Muro: 1

Material de soporte: No

Velocidad / Precisión: Rápida

Paso 9: preparar los componentes

Retire el material de soporte:

La carcasa del pistón está impresa con material de soporte, este debe retirarse con alicates de punta fina.

El brazo del pistón se puede quitar fácilmente de su material de soporte sin el uso de herramientas.

Opcional: lijar ligeramente todas las piezas.

Paso 10: conecte la cabeza del pistón y el brazo del pistón

Alinee el lado en forma de "T" del brazo del pistón con la ranura en la cabeza del pistón

Presione el brazo del pistón hacia abajo firmemente hasta que se asiente en el hueco circular

Paso 11: Monte el Servo

Inserte el servomotor en la ranura correspondiente con el eje posicionado hacia la parte superior de la carcasa del pistón.

Utilice los tornillos incluidos para asegurar el servomotor en su lugar. No apriete demasiado los tornillos ya que el PLA es frágil y propenso a agrietarse.

Paso 12: Conexión del brazo servo y el adaptador del brazo servo

Inserte el pequeño servo brazo de plástico incluido con el servomotor en el hueco del adaptador del servo brazo.

Asegúrese de que el brazo del servo esté alineado con el adaptador del brazo del servo y, si no lo está, gire el brazo del servo y debería encajar correctamente.

Presione el brazo del servo y el adaptador del servo firmemente sobre el eje de salida del servomotor.

Utilice el tornillo más pequeño incluido con el servomotor para asegurar ambas piezas en su lugar.

Si está instalado correctamente, debe haber poco o ningún "juego" vertical (meneo)

Paso 13: Montaje (componentes mecánicos)

Inserte la cabeza del pistón en la carcasa del pistón, asegúrese de que el extremo del pistón esté nivelado con el extremo de la carcasa del pistón.

Alinee los orificios en el brazo del servo y el brazo del pistón. El servo se puede mover sin dañarlo, así que siéntase libre de hacerlo si es necesario.

Inserte un perno M3 de una pulgada de largo a través del brazo del servo y el brazo del pistón, use 2 tuercas para asegurarlo en el lado opuesto.

No importa de qué manera se inserte el perno.

Paso 14: Conectando el Servo al Arduino

SOLDAR ES OPCIONAL. Salte al siguiente paso si no quiere / no puede soldar.

Preparación de cables:

Corta los cables del servomotor para que queden 3 pulgadas.

Separe los cables, pero solo por la primera pulgada.

Pele 1/2 de aislamiento de cada cable.

Soldadura:

Soldador de estaño y suelde el cable marrón a GND (tierra), el cable rojo a 5 V y el amarillo al pin 9

¡Siga el esquema de arriba!

Paso 15: Monte el Arduino

Use 2 tornillos servo pequeños más para asegurar el Arduino Nano a la parte trasera de la carcasa del dispensador.

Coloque la tolva de alimentación

Paso 16: conecte y actualice el código al Arduino

Copie el código a continuación y cárguelo en Arduino a través de Arduino CC:

#incluir

Servo myservo; // crear servoobjetos para controlar un servo // Se pueden crear doce servoobjetos en la mayoría de las placas

int pos = 0; // variable para almacenar la posición del servo

configuración vacía () {myservo.attach (9); // conecta el servo en el pin 9 al objeto servo}

bucle vacío () {for (pos = 0; pos = 0; pos - = 1) {// va de 45 grados a 0 grados myservo.write (pos); // le dice al servo que vaya a la posición en la variable 'pos' delay (15); // espera 15ms a que el servo alcance la posición}}

Paso 17: montar en la jaula

Con bridas, asegure la cara del comedero para ratas a la jaula de su mascota.

Asegúrese de que la apertura del dispensador no esté obstruida por los cables de la jaula.

El pistón hará un ciclo 4 veces cada 24 horas, el temporizador comienza una vez que el Arduino recibe energía.

El alimentador solo requiere 5v, por lo que puede funcionar desde cualquier tomacorriente de pared a través de Micro USB o una batería externa.

Paso 18: Piense en el cuidado de las mascotas

El propósito completo de este producto era brindar a las mascotas de su ser querido, o tal vez a su propia mascota, el cuidado y la atención que se merecen. Hace el trabajo que un cuidador normalmente haría, permitiéndoles pasar un tiempo corto lejos de su mascota sin preocupaciones.

Ser liberado es ser libre, y la libertad viene acompañada de responsabilidad.

Quiero dejar esto absolutamente claro: este producto NO ES UNA SOLUCIÓN PERMANENTE PARA EL CUIDADO DE MASCOTAS. Como le he mostrado empatía a mi hermana cuando creé este producto para ella, le pido amablemente que extienda la empatía hacia sus mascotas; solo porque puede, no los deje durante días, juegue con ellos regularmente, asegúrese de que su entorno sea limpio y seguro.

Gracias, Kanoa.