Как разработих устройство за люлеене на бебешко креватче (9 снимки)Hand Made, Hand Made

Съдържание

При интерес заповядайте под кат.

Тази история започна преди повече от три години, когато жена ми и аз се подготвяхме за раждането на нашия син. Наред с други неща, присъствах на покупката на детско креватче, започнах да проучвам пазара по тази тема. Оказа се, че днес се продават следните видове легла:

Просто легло, стои на краката си. Краката обикновено са оборудвани с колела.
Легло-люлеещ се стол с дъгообразен плъзгач.
Бебешко креватче с люлеещ механизъм махало.

Механизмите с махало са надлъжни (леглото се люлее по дългата страна, както е на заглавната снимка), напречни (леглото се люлее по късата страна) или универсални. В последния случай едно и също креватче може да се сглоби така и така.

Има и люлки, малка люлка, която е удобна за поставяне до вас, когато правите нещо, а бебето е будно.

Все още има легла-арени, китайски. Има и трансформиращи се легла, към тях от края са прикрепени скрин и маса за повиване, а има и варианти с махало. Има и много други екзотични неща.

Но бях настроен специално за традиционно креватче, стандартни размери, изработено от бреза или бук, с механизъм за люлеене на махало. Е, като прогресивен човек, с напреднали възгледи, веднага си помислих, че не е възможно да люлея тази ясла с ръцете си. Разбира се, помислих си, люлеещите механизми отдавна са измислени, просто трябва да отидете до магазина и да го купите.

За моя изненада обаче се оказа, че в продажба няма готов апарат. Но има съвети. Например, завържете въже с единия край към крака, а другия към леглото и, като разклатите крака, разклатете леглото. Възможно е едновременнодори да седите на компютъра. Или можете да свържете низ към CD-ROM таблицата и да напишете програма, която ще отваря и затваря таблицата на определен интервал. Можете също така да използвате задвижването на чистачките от стария Zhiguli. И за да не вдига шум, поставете го в съседната стая и прекарайте въжето от тази стая до детската стая през система от дупки, макари и блокове. Има още по-радикални съвети да не теглите изобщо. Защото вероятно е вредно и като цяло в Спарта, например, децата не бяха изпомпвани и всичко подхождаше на всички.

В допълнение към накрайниците бяха открити няколко патента, но върху тях не се произвеждат устройства. Имаше един привидно производител, дори бих купил, вероятно, тогава тяхното устройство. Но по това време вече беше невъзможно, доколкото разбрах, производството, ако беше, те го ограничиха.

Така ми хрумна идеята да разработя собствено устройство за люлеене на креватчето.

Анализирах всички патенти и други материали, намерени в интернет, които биха могли да ми помогнат. Наложи се да демонтирам и детската китайска електрическа люлка, за да видя какво има вътре.

Постепенно се формират изискванията към устройството:

Безшумност. Това означава, че не трябва да има двигатели, скорости, скоростни кутии. Можете, разбира се, да блокирате звукоизолацията, но е по-добре да направите без всичко това първоначално.
Възможност за дистанционно управление. А това от своя страна означава способността на устройството да разклати креватчето от покой.
Лесен за инсталиране на легло. И в резултат на това възможността за инсталиране, ако не на всички, то поне на повечето предлагани в търговската мрежа легла.

Размишлявайки върху дизайна на устройството, отбелязах няколко основни точки за себе си. Първо, устройствотолюлката трябва да се приспособява към естествената честота на креватчето, като я бутате в строго определени, правилни моменти, точно както човек, който стои на земята, люлее люлката. Освен това връзката на креватчето със задвижването не трябва да е твърда, трябва да се направи по такъв начин, че люлеещото се креватче да може да бъде спряно с ръка по всяко време, без да се повредят задвижването и ръката. Леглото трябва да се люлее само, а задвижването ще компенсира само енергията, разсеяна в резултат на триене. Това от своя страна ще определи ниската консумация на енергия от устройството.

Помните ли, едно време настолните вечни двигатели бяха популярни? В стойката има намотка, а в люлеещата се част - магнит. Достатъчно е да завъртите двигателя и той ще се люлее, докато батериите в него седнат.

Принципът на работа на устройството е прост, магнит, който лети над намотката, индуцира в нея ЕМП, който променя знака в момента, когато магнитът започне да се отдалечава от намотката. На същия принцип реших да създам свое устройство. Важен момент, като сензор реших да използвам същата задвижваща намотка (а не например друга намотка, оптрон или сензор на Хол). С други думи, микроконтролерът (и дизайнът е сглобен, разбира се, върху него) първо слуша ЕМП в намотката и след това свързва същата намотка към източника на захранване в точното време.

Преминавайки от идея към завършено устройство, трябваше да реша много проблеми. ATtiny24 се появи като микроконтролер. Магнитът е избран неодимов, под формата на шайба, с диаметър 15 mm и дебелина 8 mm. Отделна история с бобина, нейните параметри трябваше да бъдат внимателно подбрани, като се използва както малко теория, така и няколко прототипа на бобини с различни размери, диаметри на проводника и брой навивки. Също така разнообразенгеометрия и основни материали. Разбира се, исках да направя магнитната система възможно най-затворена, в идеалния случай магнитът трябва да се движи с минимални празнини между полюсите на сърцевината. В този случай ще се постигне най-висока ефективност на устройството (а оттам и минимално количество мед в намотката). Въпреки това, в името на простотата на дизайна, високата ефективност трябваше да бъде пожертвана. Една от опциите на бобината (не окончателната) е показана на снимката.

За да може люлеещият механизъм да движи креватчето, е осигурено известно изместване на намотката спрямо магнита в равновесно положение.

Дистанционното управление се извършва с помощта на готово китайско дистанционно управление с четири бутона (старт, стоп, повече, по-малко) и приемник за него. В момента се използва следната конзола:

Програмата за микроконтролера предвиждаше шест скорости на люлеене (всъщност дължината на импулса на натискане се променя). За шестата скорост алгоритъмът е малко по-сложен, той използва серия от кратки импулси с проверка на полярността на индуцирания ЕМП в паузите между тях. Това позволява да се постигне максимална енергия на люлеене.

През тези три години, когато се появят нови идеи, програмата се подобрява. Например, беше тестван (и в момента се използва) алгоритъм за динамична промяна на дължината на импулсите в зависимост от периода на люлеене на креватчето. Създаден е и алгоритъм за плавното нарастване и спадане на тока в задвижващата бобина, което определя пълната, абсолютна безшумност на устройството. Без това подобрение устройството все още издава звук, подобен на тиктакане на часовник, по време на работа. Съществува и идеята за създаване на PI контролер с обратна връзка за амплитудата на люлеене, но проблемът с определянето на тази амплитуда с помощта на съществуващия сензор все още не е решен.

За корпус на устройството беше избран готов калъф Gainta, който след известно време придоби красиво изображение, гравирано с лазер.

Готово захранване, 12 V, 2 A.

Още малко снимки на устройството:

Персонализираните крепежни елементи са лазерно изрязани и прахово боядисани.

Използваме нашето люлеещо устройство от около година, жена ми беше много доволна. И тогава детето отказа да се люлее в креватчето и уредът се оказа без значение за нас.

И тогава се оказа, че такива устройства могат да се продават. Но това е друга история.

за това как получих патент за полезен модел и как той се оказа практически безполезен при реален случай на нарушаване на патентните ми права;

за това как започнах масово да произвеждам и продавам люлеещи се устройства, но все още не съм забогател;

за това как устройството получи ново дистанционно управление с екран от Nokia 1202, както и допълнителни функции.