Za znanstveni sajam ove godine, osjećao sam se kao da nešto gradim umjesto eksperimentiranja. Trebao sam samo pogledati oko instruktora za projektnu ideju. Inspiriran sam robotskom rukom njkl44 jer me toliko podsjeća na stvari iz filmova znanstvene fantastike. Moj je cilj bio stvoriti sustav haptičke povratne informacije od robotske ruke poput te. Sustav osigurava način da osoba koja kontrolira ruku "osjeća" ono što robotska ruka osjeća. Mislio sam da je ovo izvrstan projekt jer mi je dao nešto za znanstveni sajam, a to mi je dalo platformu za stalni razvoj. Drugim riječima, neću prestati raditi na tome. Uvijek ću se pokušati vratiti na njega, tako da mogu napraviti poboljšanja ili ih redizajnirati svaki sada i onda.
robotska ruka njkl44:
http://www.instructables.com/id/Arduino-Wireless-Animatronic-Hand/
Pribor:
Korak 1: Materijali i alati
materijali:
Po prstima:
A2-70 vijci- 3 s kosom glavom i 4 s pravilnom glavom za svaki prst
Nylon-insert matice za pričvršćivanje vijaka
4-40 x 1/2 "strojni vijak i odgovarajuća matica
2-56 Navojni kuglični spoj (za spajanje prsta na servo)
Jumbo spajalica (koristi se za povezivanje kugličnih veza)
(x28) Podloške # 4S
Elektronika:
Arduino Mega
(x4) FSR
(x4) 4,5 "fleksibilni otpornik
(x4) Mini vibracijski motori
(x10) Terminali s PCB vijcima
(x4) Otpornici 22k
(x4) Otpornici 10k
Žica 24AWG u upredenom paru (parovi olakšavaju upravljanje žicama)
(x4) Hobi servis
Razno. oprema za ukrašavanje
6V izvor napajanja (koristio sam držač baterija 4xAA)
Ostalo:
5 mm akril
Ljepljiva traka
Golve
Cijevi za skupljanje topline
Nit
Alati:
Laserski rezač
Dremel
Bušilica
Pištolj za vruće ljepilo
Lemilica
Zaštitne naočale
Igla
Korak 2: Dizajn
Svaki od prstiju koristi dva seta četiri spojnice. Pokazat ću vam kako to funkcionira s dvije slike ispod.
Za dijelove sam uspio dobiti laserski izrezan od akrila u mom lokalnom hackerspaceu, HeatSync Labs. Akril je izvrstan materijal za manja opterećenja i osnovna testiranja, ali ako postoji bilo kakva velika naprezanja na prstu, rizikujete da ćete ih dijeliti. Umjesto akrila, bilo bi bolje da se dijelovi izrađeni od metala za veća opterećenja.
Nema skala na .dxf datotekama. Za prste rupe trebaju biti 2.8mm. Za dlan, pravokutnici su 20x40mm. Koristio sam Hitec HS-322 HD servos, i savršeno se uklapaju. Morat ćete skinuti torbicu i staviti je zajedno u ruku jer postoji mala usna na kojoj žice izlaze.
Korak 3: Stavite prste zajedno
Prvobitno, prsti su koristili 4-40 vijaka za sve rupe, ali budući da metrički vijci bolje pristaju, zamijenio sam sve vijke.
Morao sam zakositi unutarnje rupe na dijelovima kako bi kosi vijci sjedili u ravnini s površinom akrila. Da bih to učinio, koristio sam bušilicu s bušilicom iste veličine kao i kod glave. Također sam malo rezao vijke kako bih ih spriječio da uhvate prste.
PAŽLJIVO ISKORITE BOLTE. To može uzrokovati probleme ako se radi bez zaštitnih naočala i rukavica. Također zapamtite staviti na redovite matice prije rezanja vijaka i skinite ih nakon toga. To će spriječiti deformiranje navoja kad stavite matice.
Za stavljanje prsta zajedno:
Prvo stavite urezane vijke.
Zatim ostale vijke u bilo kojem redoslijedu.
Svaki vijak dobiva i vlastitu podlošku i kontra maticu
Korak 4: Okupite robotsku ruku
Za pričvršćivanje prstiju, grubo podignite akril koji će se zalijepiti. To daje vruće ljepilo s nečim što može zgrabiti na. Također, stavite prste pod kutom sličnim ljudskoj ruci. Podesite ih tako da vijci ne ometaju prste,
Za svaki FSR, lemite upletene žice. Koristio sam oko 2 metra žice za svaki FSR. Zamotajte FSR u ljepljivu traku, kao na slici ispod. To će im omogućiti da budu zalepljene za robotsku ruku. Provjerite ima li traku koja drži mali dio žica. Ako se to ne učini, FSR može previše savijati odmah iznad spoja za lemljenje i slomiti ga.
Za servos, morate rastaviti slučaj i staviti ga natrag zajedno na ruku. Ne mogu se uvlačiti zbog usana gdje se žice izlaze. Stavite malo vrućeg ljepila između servo kućišta i akrila. To će ih zadržati na mjestu.
Odrežite jumbo spajalice na odgovarajuću veličinu i lemite ih na kuglične veze. Lijepa stvar o kugličnim vezama je da se mogu naknadno podesiti tako da se vijci veze na malo više ili malo manje.
Jedan 4-40 vijak ide na vrh prvog segmenta prsta i pričvršćuje se za kuglu.
Korak 5: Okupite ruku
Šiti sve dijelove na staru rukavicu. Provjerite odgovara li robotskoj ruci (lijeva rukavica za lijevu robotsku ruku i desnu rukavicu za desnu robotsku ruku). Strana koja se može mijenjati zamjenom nekih žica.
Spajati upletenu žicu na motore i na savitljive otpornike. Opet, koristio sam oko 2 metra žice, ali koliko ćete koristiti ovisi o tome koliko daleko od Arduina želite dobiti.
U mojoj izvornoj ruci koristio sam upletene parove iz Ethernet kabela. Kodiranje boja je pojednostavilo upravljanje žicom, ali su žice bile malo ukočene. Krutost ne utječe na funkcionalnost ruke, ali čini da se rukavica osjeća pomalo čudno za nošenje. To se može popraviti pomoću žičane žice umjesto žice od čvrste jezgre.
Korak 6: Elektronika
Svaki od senzora koristi razdjelnik napona. FSRs dobiti 10k otpornik, a flex otpornici dobiti 22k otpornik. Djelitelj napona radi s promjenom otpora senzora. Kada je otpor veći za promjenjivi otpornik, postoji veći pad napona preko promjenjivog otpornika. Dijelovi napona se isporučuju s + 5V, a pad u 5V se dijeli između dva otpornika. Arduino mjeri napon između otpornika i vraća vrijednost između 0 i 1023 na temelju očitanja napona (0 je 0V, a 1023 5V).
Korak 7: Programirajte ruku
Priložio sam kod iz prve verzije. Tada sam koristio dva regularna Arduinosa jer sam trebao 8 Analog In igle. Također je izolirao dva procesa koji su se odvijali: pozicioniranje prstiju i mjerenje pritisaka. Za moju drugu verziju (ovu verziju) koristio sam Arduino Mega, tako da sam mogao uklopiti sve ulaze na jednu ploču. Što se tiče koda, prilično sam kopirao i zalijepio servo pozicioniranje u petlju za čitanje pritiska i promijenio oznake naljepnica.
**Važno**
Za pozicioniranje servo-a još uvijek se mora obaviti neki rad na ograničavanju rotacije. Ako se previše okreću, nešto se može slomiti. Tako sam slomio prst.
Kao što sam rekao u uvodu, uvijek ću se vratiti ovom projektu kako bih ga pokušao poboljšati malo po malo. Budući da je ovo jedan od mojih prvih Arduino programa, najvjerojatnije postoje neke neučinkovitosti u kodu. Slobodno postavite moguće izmjene.
Korak 8: Spustite sve gore
Ovo je jedan od najzahtjevnijih dijelova. Provjerite i provjerite sve veze.
Svaki senzor dobiva vlastiti terminal. Jedna žica ide u jedan utor, a druga žica ide u drugi utor. Budući da su senzori otpornici, smjer u koji ulaze nije bitan.
Idite s lijeva na desno na terminalima:
(svaki otpornik s vlastitim terminalom)
Flex otpornici (rukavice) - kažiprst
srednji prst
prstenjak
rozikast
(svaka od četiri žice ide u vlastiti utor)
Temelji motora - Red nije važan; samo zapamtite da pozitivne žice kukaju izravno u Arduino
FSR (robotska ruka) - kažiprst
srednji prst
prstenjak
rozikast
Servozi su zakačeni na drugoj strani ploče.
Serijski pinovi:
Crveno pozitivan izvor napajanja
Crna zemlja
Signal bijelo / žuto (digitalni pin na servo priključen na Arduino)
Sve žice za skakanje idu od ploče do odgovarajućih pinova na Arduinu. (osjetnik fleksibilnosti 1 na analogni ulaz 0, osjetnik fleksibilnosti 2 na analogni ulaz 2, itd.)
Korak 9: Uživajte!
Zabavite se s ovim projektom i slobodno postavite pitanja!
-zach
Finalist u
Izazov robota
