Pentru târgul științific din acest an, m-am simțit ca să construiesc ceva în loc să fac un experiment. Tot ce trebuia să fac era să mă uit în jur pentru o idee de proiect. Am fost inspirat de mâna robotică a lui njkl44, deoarece mi-a amintit atât de multe lucruri din filmele science fiction. Scopul meu a fost să creez un sistem de feedback haptic de la o mână robotică ca asta. Sistemul oferă o modalitate pentru persoana care controlează mâna să "simtă" ceea ce simte mâna robotică. Am crezut că acesta a fost un proiect excelent, deoarece mi-a dat ceva de făcut pentru știința corectă și mi-a oferit o platformă pentru o dezvoltare constantă. Cu alte cuvinte, nu voi înceta să lucrez la ea. Voi încerca întotdeauna să revin la ea, ca să pot face diferite îmbunătățiri sau reproiectare din când în când.
mâna robotică a lui njkl44:
http://www.instructables.com/id/Arduino-Wireless-Animatronic-Hand/
Furnituri:
Pasul 1: Materiale și instrumente
materiale:
Pe deget:
Șuruburile A2-70 - 3 cu capul tăiat și 4 cu capul obișnuit pentru fiecare deget
Piulițe de închidere pentru nylon pentru șuruburi
Șurub de mașină de 4 - 40 x 1/2 "și piuliță de potrivire
2-56 Legătură cu bilă filetată (pentru conectarea degetului la servomotor)
Jumbo agrafă de birou (utilizată pentru conectarea legăturilor cu bile)
(x28) # 4S șaibe
Electronică:
Arduino Mega
(x4) FSR
(x4) Rezistență flexibilă de 4,5 "
(x4) Mini-motoare cu vibrații
(x10) Terminale de șurub PCB
(x4) 22k Rezistoare
(x4) 10k Rezistoare
Conductorul 24AWG într-o pereche de fire răsucite (perechile facilitează gestionarea firelor)
(x4) servere de hobby
Diverse. Echipament de panificație
Sursă de alimentare de 6V (am folosit un suport pentru baterii de 4xAA)
Alte:
5mm acrilic
Banda adeziva
Golve
Căldură termocontractabilă
Fir
Instrumente:
Cutter cu laser
Dremel
Perforator
Hot Glue Gun
Ciocan de lipit
Ochelari de protectie
Ac
Pasul 2: Designul
Fiecare dintre degete utilizează două seturi de legături de patru bare. Vă voi arăta cum funcționează aceasta cu cele două imagini ale degetului de dedesubt.
Pentru părțile componente, am reușit să le scot laserul din acrilic la spațiul meu local de hackeri, HeatSync Labs. Acrilicul este un material excelent pentru sarcini mai mici și pentru testarea de bază, dar dacă există vreun fel de presiune majoră pe deget, există riscul de a rupe piesele. În loc de acrilic, ar fi mai bine să obțineți piesele realizate din metal pentru încărcături mai mari.
Nu există nicio scală în fișierele .dxf. Pentru degete, găurile trebuie să fie de 2,8 mm. Pentru palma, dreptunghiurile sunt de 20x40mm. Am folosit servere Hitec HS-322 HD și se potrivesc perfect. Va trebui să scoateți servomotorul și să-l puneți înapoi în mână, deoarece există o buză mică în care firele să iasă.
Pasul 3: Puneți degetele împreună
Inițial, degetele au folosit 4-40 șuruburi pentru toate găurile, dar deoarece șuruburile metrice se potrivesc mai bine, am schimbat toate șuruburile.
A trebuit să împletesc găurile interioare ale pieselor, pentru ca șuruburile să fie așezate la același nivel cu suprafața acrilului. Pentru a face acest lucru, am folosit o presă de foraj cu un burghiu de aceeași dimensiune ca și capetele tăiate. De asemenea, am tăiat șuruburile puțin, pentru a împiedica prinderea acestora între degete.
CUTEȚI CUTIILE CU ATENȚIE. Acest lucru poate provoca probleme dacă este făcut fără ochelari de protecție și mănuși. Nu uitați să puneți piulițele obișnuite înainte de a tăia șuruburile și apoi să le scoateți. Acest lucru va împiedica deformarea filetului atunci când puneți piulițele de blocare.
Pentru a pune degetul împreună:
Puneți mai întâi bolțurile conice.
Apoi celelalte șuruburi, în orice ordine.
Fiecare bolț are, de asemenea, propria spălătoare și piuliță
Pasul 4: Asamblați mâna robotică
Pentru atașarea degetelor, trageți acrilicul care va fi lipit. Acest lucru oferă un lipici fierbinte cu ceva pe care îl poate prinde. De asemenea, poziționați degetele la unghiuri similare cu mâna umană. Reglați-le astfel încât șuruburile să nu interfereze între degete,
Pentru fiecare FSR, lipiți firele răsucite. Am folosit aproximativ 2 picioare de sârmă pentru fiecare FSR. Împingeți FSR în bandă de conducte, ca în imaginea de mai jos. Acest lucru le va permite să fie înregistrate pe mâna robotică. Asigurați-vă că există o bandă care ține o mică porțiune a firelor. Dacă acest lucru nu se face, FSR ar putea să se îndoaie prea mult chiar deasupra lipirii articulațiilor și a ruperii.
Pentru servere, trebuie să desfaceți carcasa și să o puneți înapoi pe mâna. Nu se pot aluneca din cauza buzei în care ies firul. Puneți un adeziv fierbinte între servo și acrilic. Acest lucru le va menține la locul lor.
Tăiați cârligele jumbo la dimensiunea potrivită și lipiți-le pe bilele de legătură. Lucrul frumos legat de legăturile cu mingea este că pot fi ajustate ulterior prin înșurubarea legăturilor pe un pic mai mult sau puțin mai puțin.
Șurubul unic 4-40 trece pe partea superioară a primului segment al degetului și se atașează la bilele de legătură.
Pasul 5: Asamblați-vă mâna
Coaseți toate piesele pe o mănușă veche. Asigurați-vă că se potrivește cu mâna robotică (mănușa stângă pentru mâna robotică din stânga și mănușa dreaptă pentru mâna dreaptă robotică). Partea pe care o poate fi modificată prin schimbarea unor fire din jurul.
Lipiți firul răsucite la motoare și la rezistoarele flexibile. Din nou, am folosit aproximativ 2 picioare de sârmă, dar cât de mult folosiți depinde de cât de departe de Arduino doriți să obțineți.
În mâna mea originală, am folosit perechile răsucite dintr-un cablu Ethernet. Codificarea culorilor a făcut gestiunea firului mai simplă, dar firele au fost puțin rigide. Rigiditatea nu afectează funcționalitatea mâinii, dar face ca mănușa să se simtă puțin ciudată de purtat. Acest lucru poate fi stabilit prin folosirea sârma blocată în loc de fir solid.
Pasul 6: Electronica
Fiecare dintre senzori utilizează un separator de tensiune. FSR-urile primesc un rezistor de 10k, iar rezistențele flexibile obțin un rezistor de 22k. Divizorul de tensiune funcționează cu rezistența schimbătoare a senzorilor. Atunci când rezistența este mai mare pentru rezistorul variabil, există o scădere de tensiune mai mare peste rezistența variabilă. Divizoarele de tensiune sunt furnizate cu + 5V, iar căderea în 5V este împărțită între cele două rezistoare. Arduino măsoară tensiunea dintre rezistențe și returnează valoarea între 0 și 1023 pe baza citirii tensiunii (0 fiind 0V și 1023 fiind 5V).
Pasul 7: Programați mâna
Am atașat codul din prima mea versiune. De data aceasta, am folosit două arduine regulate, deoarece aveam nevoie de 8 pini Analogici. De asemenea, a izolat cele două procese: poziționarea degetelor și măsurarea presiunilor. Pentru cea de-a doua versiune (această versiune) am folosit un Arduino Mega, așadar aș putea potrivi toate intrările pe o singură placă. În ceea ce privește codul, am copiat destul de mult și am lipit poziționarea servo-ului în bucla de citire a presiunii și am schimbat etichetele pinului în jur.
**Important**
Pentru poziționarea servo, trebuie să existe o anumită activitate pentru limitarea rotației. Dacă se rotesc prea mult, ceva se poate rupe. Așa am rupt degetul.
Așa cum am spus în intro, voi reveni întotdeauna la acest proiect pentru a încerca să-l îmbunătățească puțin câte puțin. Deoarece acesta este unul dintre primele mele programe Arduino, există cel mai probabil unele ineficiențe în cod. Nu ezitați să postați modificări potențiale.
Pasul 8: Întrerupeți totul
Aceasta este una dintre părțile mai provocatoare. Asigurați-vă că verificați și verificați dublu toate conexiunile.
Fiecare senzor își are propriul terminal. Un fir intră într-un slot, celălalt fir intră în celălalt slot. Deoarece senzorii sunt rezistori, direcția în care intră nu contează.
Mergând de la stânga la dreapta pe terminale:
(fiecare rezistor cu terminal propriu)
Flex rezistoare (mănușă) - degetul arătător
degetul mijlociu
degetul inelar
degetul mic
(fiecare din cele patru fire intră în slotul propriu)
Stații pentru motoare - Ordinul nu contează; amintiți-vă că firele pozitive cârlig direct în Arduino
FSR (mâna robotică) - degetul arătător
degetul mijlociu
degetul inelar
degetul mic
Servo-urile sunt conectate de cealaltă parte a panoului de bord.
Servo-pini:
Sursă de putere redusă
Negru
Semnal alb / galben (semnalul digital de ieșire al servomotorului este atașat la arduino)
Toate firele de jumperi merg de la bord spre pinii corespunzători de pe Arduino. (senzorul de flex 1 la Analog In 0, senzorul de flex 2 la Analog In 2, etc.)
Pasul 9: Bucurați-vă!
Distrează-te cu acest proiect și nu ezitați să puneți întrebări!
-zach
Finalist în
Robot Challenge
