Aspirador inteligente DIY – Construye y conoce los robots aspiradores

Construir tu propio aspirador inteligente mediante Arduino no es difícil, te explicamos como construirlo. Este simpático invento ha revolucionado los hogares, facilitando la limpieza del suelo. Si aún no tienes tu “roomba”, igual después de leer nuestro blog te interesa fabricarte tu mismo tu robot aspirador DIY. 

Construyendo tu propio aspirador con Arduino, además de ahorrar dinero descubrirás como puedes hacer grandes y útiles proyectos. Pondrás a prueba tus habilidades de electrónica y bricolaje, y como resultado tendrás tu suelo siempre listo. ¿Qué más puedes pedir?

Cómo ya sabes, estos robots pueden limpiar las estancias por sí solos, evitando paredes y otros obstáculos. Para evitar chocarse con sillas, mesa, muebles, paredes y demás, este robot va a hacer uso del sensor ultrasónico, en concreto de un sensor ultrasónico HC-SR04.

De su funcionamiento ya hablamos en un blog anterior, en el cual explicamos todas sus características. Podemos resumirlo como que este sensor utiliza un sonar para determinar la distancia a un objeto como lo hacen los murciélagos. Ofrece una excelente detección de rango sin contacto con alta precisión y lecturas estables en un módulo fácil de usar, de ahí su gran éxito.

HC-SR04 Sensor Ultrasonidos Módulo Medidor De Distancia - Referencia S0007

Si nunca has usado este sensor, puedes consultar el sencillo ejemplo para medir distancias con él, mediante una Arduino UNO: 

Cómo utilizar el módulo HC-SR04 Sensor Ultrasonidos Módulo Medidor De Distancia

Continuando con el proyecto de robot aspirador, este dispondrá de un sensor ultrasónico en cada lado del chasis. La señal recibida será supervisada por nuestra placa de desarrollo, una Arduino Nano, que será cómo el ordenador a bordo de esta aspiradora autónoma.

Este módulo, como su nombre indica, es la versión pequeña pero aun así muy eficiente de esta marca italiana de placas de desarrollo.

Arduino Nano Original - Referencia BAR05

Por otro lado, el robot dispone de un control remoto desde el móvil. Para ello se instalará una APP en el smartphone que se comunicará mediante Bluetooth con él a través de un módulo conectado a la placa Arduino Nano. Para ser autónomo, como es normal, deberá disponer de una batería de gran capacidad. Este robot dispone de una batería Li-Po de 4000mAh, la cual se puede observar en la imagen inferior de verde.

Pero la función principal de este robot es aspirar. Para ello se le ha equipado con un ventilador radial que funcionando en sentido inverso será capaz de aspirar todas las partículas cercanas a la entrada. La suciedad recogida será atrapada en una canasta especial, mientras que el aire se expulsa fuera a través de un filtro HEPA.

Como se puede ver, el ventilador está en el centro, y todos los componentes se han alojado dentro de una caja para darle ese aspecto de robot. La caja está impresa en 3D y tiene un tamaño de 96×196 mm. En este caso la caja es cuadrada, pero bien podría haber sido diseñada con cualquier forma, para ello deberás tener, aparte de una impresora 3D obviamente, algo de soltura en el diseño 3D.

Otros componentes que tiene este prototipo son un módulo de carga para la batería Li-Po y un conector para ello. También tiene un interruptor de encendido y apagado, como debe ser, y un LED indicador de carga baja.

El Mark II, como lo denomina su autor, es la mejora de este prototipo de robot aspirador. Podemos ver un video de su funcionamiento y características a continuación.

https://www.youtube.com/watch?v=wNZFIaR6GGA&t=133s&ab_channel=Theking3737

Precio

En concreto este proyecto, con todo el cableado, la impresión en 3D de la caja contenedora, la placa Arduino Nano y los demás componentes su coste final resulta más económico que una aspiradora profesional. El precio estaría en torno a los 60/80€, por lo que puede ser una solución económica.

Mejoras

No obstante, a este prototipo le faltan características que ya se han pensado desde los fabricantes de electrodomésticos que las venden. Por ejemplo, cuando detectan que le queda poca batería, los aspiradores profesionales vuelven a la estación base de carga. 

No obstante, este es un proyecto de código abierto, por lo que existe la posibilidad de que dicha característica se agregue en el futuro (siempre que sea posible sin cambios en la mecánica de construcción).

De hecho, siempre se puede mejorar mucho más, ya que actualmente existen robots aspiradores de alta gama los cuales crean un mapa virtual de tu hogar, para así mediante IA ser más eficientes.

Los mapas que crea el robot aspirador pueden ser incluso utilizados por otros dispositivos, lo que aumenta de una manera considerable las posibilidades de un Smart Home. El mundo de la Internet de las Cosas (IoT), avanza cada día, y el potencial de iluminación inteligente, los termostatos o las cámaras de vigilancia permanece en gran parte sin explotar por la poca información que obtienen los dispositivos de su entorno. 

Con un conjunto de información más completo, las casas inteligentes podrían hacer mucho más. La iluminación podría, por ejemplo, adaptarse a la posición de las ventanas y los sistemas de sonido tendrían en cuenta la acústica.

La conocida marca iRobot nos mostró ya un video de como su famosa aspiradora Roomba, crea un mapa inteligente, el cual utiliza también para volver de forma más efectiva al punto de carga. Incluso una vez esté recargada, volver al punto donde se quedó limpiando.

https://www.youtube.com/watch?v=oj3Vawn-kRE&ab_channel=iRobot

Roomba recopila estos datos, porque, además de sensores que detectan obstáculos, cuenta con una cámara y un software que te permiten crear este mapa inteligente de la casa y rastrear su propia ubicación entre habitaciones y muebles. Para ello, la marca ha desarrollado su propia tecnología que utiliza un sensor óptico para capturar más de 230.400 puntos de datos por segundo.

Sin embargo, estos datos también pueden ser de utilidad para otros fines: corporaciones como Amazon, Apple o Alphabet, que ofrecen interfaces para hogares inteligentes. Su objetivo, además de introducir mejoras, podría ser incluso la publicidad.

Otra mejora que nos parece interesante comentar, cuando la aspiradora se queda atascada bajo la cama o mueble. Si tienes una, puede que te haya pasado y tienes que agacharte a sacarla. Pues con este sensor y un Arduino UNO, Sam Baker, ya ha pensado una solución. Su objetivo es agregar un sensor adicional en la parte superior del Roomba para indicar cuándo está ubicado debajo de un objeto y escribir un programa que evite que el robot se detenga en un área inaccesible. ¿Parece sencillo verdad? Pues así es, echa un vistazo al proyecto haciendo clic aquí.

Esto no es una mejor, pero seguro que si tienes una Roomba lo has pensado. ¿Y si controlo la Roomba con el móvil? Pues es posible, míralo en el siguiente video. Podrás controlar tu robot aspirador como si fuera un coche radio control, a través de una APP por Bluetooth, gracias a una placa Arduino.

https://www.youtube.com/watch?v=bEIQpJCQcgM&ab_channel=MarceloRovai

Si quieres agregarle esta curiosa funcionalidad, asegúrate de la compatibilidad y de los materiales mirando el proyecto de mjrovai haciendo clic aquí. 

Por último, a este robot siempre se le puede integrar nuevas funciones, ya que desde la electrónica y el mundo maker hay múltiples opciones en cuanto a IoT en sensores y actuadores. Desde añadir la capacidad de medir la temperatura, sonido o incluso la integración de “olfato electrónico” para detectar la composición química de elementos en el aire o de las partículas que se encuentren en el suelo, haría que un robot aspirador adoptara más papeles en el hogar, además del de la limpieza de los suelos. Seguro que se te ocurren muchas opciones, al igual que habrá muchas soluciones diseñadas. A nosotros desde luego, nos parece un proyecto al que se le puede echar mucho tiempo, ganas e imaginación.

Fuente:

https://www.myminifactory.com/object/3d-print-101108