Lemmikin Ruoka-automaatti Magneetilla

Tässä työssä tehdään laserleikkuuta, 3D-tulostusta ja Microbitin magneetti toimintoa hyödyntäen lemmikin ruokinta-automaatti. Lemmikin kaulapantaan kiinnitetään magneetti, joka aktivoi Microbitin ja moottorin. Moottori on ohjelmoitu pyörimään vain tietyn aikaa, joka räätälöidään lemmikille ja lemmikin ruoalle sopivaksi, jotta ruokaa tulisi automaatista sopiva määrä yhtä ruokailua kohti. Koodiin asetetaan myös viive ruokailun jälkeen, jolloin lemmikki ei ruokaa saa vaikka laatikon lähelle menisikin, näin saadaan säännösteltyä lemmikin ruokamäärää.

Inspiraatiota työhön löysin näistä kahdesta lemmikin ruoka-automaatista.

Automated Pet Feeder : 8 Steps (with Pictures) - Instructables

Automatic Pet/Cat Feeder : 5 Steps (with Pictures) - Instructables

Microbit

DC-moottori

DFrobot micro:bit motor driver

Magneetti

3 mm laservaneri n. 60 mm x 130 mm.

T-putki (viemäriputki tai ilmanvaihtoputki tuotteen koosta riippuen) Käytetty putki: Puuilo 5,90 €

Vahvaa pahvia

Laitteet:

Laser-leikkuri

3D-tulostin

Kolvi

1. Koodin luonti/teko ja muokkaaminen

Ohessa kuva ja tiedosto käyttämästäni koodista. Microbitin koodi luodaan Microsoft MakeCode for micro:bit (microbit.org) sivustolla. Ensimmäiseksi lisätään DFdriver tai muu käytössä olevan moottoriohjaimen koodikansio (Functions -> Extension -> hakuun moottoriohjaimen nimi).

Valmista koodia käytettäessä tulee vaihtaa moottoriohjaimen "laatikot" ostettuun moottoriohjaimeen. Koneiston kuljettaman ruoan syöttöaikaa on yksinkertaista muuttaa valmiista koodista haluamakseen ja juuri omalle eläimelle sopivaksi. Myös taukoa mahdollisten ruoka-aikojen välillä on helppo muokata eli kuinka usein eläimen on mahdollista saada koneistosta ruokaa.

Kierteen tulostaminen:
Ohessa tiedosto ja kuvia käyttämästäni kierteestä. Kierre tulostetaan kahdessa osassa, jotka kiinnitetään epoksilla yhteen. Kierteen kannattaa 3D tulostaa samaan aikaan, jotta tulostus hoituisi mahdollisimman nopeasti.

Tiedostossa olevan kierteen kokoa on helppo muuttaa niin pituus kuin leveyssuunnassakin käytetyn putken kokoon sopivaksi kunhan muutokset muistaa tehdä suhteessa (kierteen tulee pysyä pyöreänä leveydestään). Kierteelle tulee jättää putkeen riittävästi tilaa, jotta kierre mahtuu pyörimään, esim. 2 mm joka reunalle.

Kierteen ja hankitun t-putken kokoa muokatessa on hyvä ottaa huomioon suunnitellun laatikon koko. Putken tulee mahtua kokonaisuudessaan laatikkoon ja moottori on hyvä kiinnittää laatikon takaseinään, jotta laite saa voimaa vakaasta moottorista ja kierre pääsee pyörimään tasaisen suoraan.

Laser leikattavaa laatikkoa suunnitellessa otetaan huomioon putken pituus, lemmikin ruoan määrä, jotta ruokaa mahtuu myös laatikkoon ns. säilöön useampaa ruokintaa varten. Laatikkoon voi suunnitella itse haluamansalaiset koristeen kylkiin/eteen.

Ohessa kuvana ja valmiina laserleikattavana tiedostona käytetystä laatikosta. Laatikossa saranakansi, nostettu pohja, johon tuetaan laitteisto, teksti ja ostetun putken mukaan mitoitettu aukko edessä.

Tässä vaiheessa on mahdollista myös leikata laservanerista sisälle ns. suppilo joka ohjaa ruoan syöttöputkeen. Kyseisessä työssä toteutettu seuraavassa, kokoamisvaiheessa vahvalla pahvilla.

1. Kokoaminen aloitetaan laservanerilaatikosta. Laatikko kootaan etukantta vaille valmiiksi. Käytä tarvittaessa liimaa osien kiinnittämiseksi yhteen. Muista asetella kansi myös saranoihinsa paikalleen ennen molempia sivuseinien yhdistämistä takaseinään. Saranat menee herkästi rikki paineesta. Kiinnitä kierre moottoriin Epoksilla. HUOM! kierteen tulee olla täysin suorassa, jotta mahtuu pyörimään putkessa. Anna kuivua väh. 5 min

2. Asetellaan moottori, putki ja kierre paikalleen, katsotaan sopiva johtojen mitta ohjaimen ja moottorin välille ja juotetaan johdot kiinni moottoriin + kiinnitetään toiset päät ruuvipidikkeisiin ohjaimessa. Testataan vielä moottorin ja kierteen toimivuus putkessa ruoalla ja ilman.

3. Kiinnitä moottori pienillä ruuveilla tai kuumaliimalla tiukasti takaseinään ja putki pohjaan. Microbit ja moottorin ohjain voivat olla irtonaisia, mutta halutessasi voit kiinnittää ohjaimen ruuveilla pohjaan lähelle etuseinää. Pujota virtajohto takaseinässä olevasta reiästä ulos.

4. Asettele etukansi paikoilleen.

5. Suppilo asetellaan laitteiston yläpuolelle laatikkoon. Voit toteuttaa tämän aikaisemmin leikatuista laservanerin palasista (4 kpl kolmion muotoista palasta, leikataan ns. kärki pois, jotta keskelle muodostuu aukko), vahvasta laatikkopahvista tai metallista taivuttamalla. Kyseisessä työssä toteutettu pahvista. Katso kuvat yllä. Suppilon ei tarvitse olla korkea reunoilta, vain pieni lasku keskelle päin riittää, jotta ruoka ei jää kulmiin ja reunoille.

6. Testaa laitteiston toiminta ja lisää raksut. Ompele tai kiinnitä vahva magneetti lemmikin kaulapantaan tai turkkiin.

7. Totuta lemmikki automaattiin.

Työ on valmis. Toivottavasti työ oli onnistunut ja ongelmatapauksissa tai epäselvissä kohdissa olethan yhteydessä. :)

Työssä on monta aikaa vievää vaihetta ennen kokoamista. Etenkin 3D tulostus vie hyvin paljon aikaa oppitunneista. Erilaisien vaiheiden takia työtä pystyy kuitenkin hyvin jakamaan ja tekemään eri järjestyksissä, koska jokainen vaihe on ns. omansa ja eri osat vain kootaan lopuksi yhteen. Näin muilla oppilailla riittää töitä ja suunniteltavaa vaikka 3D-tulostin/tulostimet olisivatkin varattuna.

Automaatin avulla voidaan harjoitella oppilaiden kanssa monia erilaisia asioita, laserleikkuu, microbitin ohjelmointi, 3D-tulostus tai vain keskittyä yhteen ja käyttää muihin vaiheisiin valmiita koodeja/tiedostoja.

Harjoitusta voi eriyttää erilaisille oppilaille käyttämällä valmiita vaiheita tai haastaa oppilaita suunnittelemaan laatikkoa ja harjoittelemaan eri vaiheita enemmän itse jne. Työ voidaan toteuttaa yksittäisesti tai parin/ryhmän kanssa, mikäli jokaiselta oppilaalta ei löydy lemmikkiä omasta kodistaan.