За изложбата на науката тази година ми се искаше да построя нещо, вместо експеримент. Всичко, което трябваше да направя, беше да разгледам инструкциите за проектна идея. Бях вдъхновен от роботизираната ръка на njkl44, тъй като ми напомня толкова много неща от научнофантастични филми. Моята цел беше да създам система от хаптична обратна връзка от такава роботизирана ръка. Системата осигурява начин на лицето, което контролира ръката, да "усети" това, което чувства роботната ръка. Мислех, че това е отличен проект, тъй като ми даде нещо, което да направя за изложението на науката, и ми осигури платформа за постоянно развитие. С други думи, няма да спра да работя по него. Винаги ще се опитвам да се върна към него, за да мога да правя различни подобрения или да го преработвам от време на време.
роботизирана ръка на njkl44:
http://www.instructables.com/id/Arduino-Wireless-Animatronic-Hand/
градина:
Стъпка 1: Материали и инструменти
материали:
На пръст:
А2-70 болтове - 3 със скосена глава и 4 с правилна глава за всеки пръст
Найлонови вложки за болтовете
4-40 x 1/2 "машинен винт и съответстваща гайка
2-56 Връзка с топче с резба (за свързване на пръста със серво)
Jumbo кламер (използван за свързване на топките)
(x28) Шайби # 4S
електроника:
Ардуино Мега
(x4) FSR
(x4) 4.5 "гъвкав резистор
(x4) Мини вибриращи двигатели
(x10) Терминали с винтове за печатни платки
(x4) 22k резистори
(x4) 10k резистори
24AWG тел в усукана двойка (двойките улесняват управлението на кабелите)
(х4) Хоби Сървис
Разни. оборудване за хляб
6V източник на захранване (използвах държач за батерии 4xAA)
Други:
Акрил 5мм
Тиксо
Golve
Термично свиващи се тръби
нишка
Инструменти:
Лазерен нож
Dremel
Натиснете Drill
Пистолет за горещо лепило
Поялник
Предпазни очила
игла
Стъпка 2: Дизайнът
Всеки от пръстите използва два комплекта четирилентова връзка. Ще ви покажа как работи това с двете снимки на пръста по-долу.
За частите, аз бях в състояние да ги лазерни изрязани от акрил в моя местен hackerspace, HeatSync Labs. Акрилът е отличен материал за по-малки натоварвания и основни тестове, но ако има някакво голямо натоварване на пръста, рискувате да скъсате частите. Вместо акрил, би било по-добре частите, изработени от метал, да се получат за по-големи товари.
Няма мащаб на .dxf файловете. За пръстите дупките трябва да бъдат 2.8mm. За дланта правоъгълниците са 20x40mm. Използвах Hitec HS-322 HD серво, и те се вписват перфектно. Ще трябва да извадите сервоуловителя и да го сложите отново в ръката, тъй като има малко устие, където излизат кабелите.
Стъпка 3: Сложете пръстите заедно
Първоначално пръстите използваха 4-40 болта за всички отвори, но тъй като метричните болтове се вписваха по-добре, сменях всички болтове навън.
Трябваше да накланям вътрешните отвори на частите, за да се изравнят скосените болтове с повърхността на акрила. За да направя това, използвах преса за пробиване със свредло със същите размери като наклонените глави. Също така бих нарязал болтовете надолу малко, за да ги предпазя от захващане между пръстите.
ВНИМАВАЙТЕ ВНИМАТЕЛНО БОЛТИТЕ. Това може да доведе до проблеми, ако се направи без предпазни очила и ръкавици. Също така не забравяйте да поставите редовните гайки, преди да режете болтовете и да ги свалите след това. Това ще предотврати деформирането на резбите, когато поставите заключващите гайки.
За сглобяване на пръста:
Първо поставете скосените болтове.
След това другите болтове в произволен ред.
Всеки болт също получава своя шайба и заключваща гайка
Стъпка 4: Съберете Robotic Hand
За закрепване на пръстите, грубо нагоре акрил, който ще се залепи. Това осигурява горещото лепило с нещо, на което може да се хване. Също така поставете пръстите си под ъгъл, подобен на човешката ръка. Настройте ги така, че болтовете да не пречат между пръстите,
За всяка FSR, спойка на усукани кабели. Използвах около 2 фута от тел за всеки FSR. Увийте FSR в тиксо, както е показано на картинката по-долу. Това ще им позволи да бъдат залепени към роботизираната ръка. Уверете се, че има някаква лента, задържаща малка част от кабелите. Ако това не е направено, FSR може да огъне твърде много точно над запояване и да се счупи.
За сервоприводите трябва да разглобите кутията и да я сложите отново на ръка. Те не могат да се плъзгат вследствие на устието, където се появяват проводниците. Поставете малко горещо лепило между серво-корпуса и акрила. Това ще ги задържи.
Нарежете джъмбо хартиените скоби на правилния размер и ги запояйте върху връзките с топката. Хубавото на връзките с топката е, че те могат да бъдат коригирани след това чрез завинтване на връзките на малко повече или малко по-малко.
Единичният 4-40 болт отива на върха на първия сегмент на пръста и се прикрепва към връзката с топката.
Стъпка 5: Съберете ръката си
Зашийте всички части върху стара ръкавица. Уверете се, че съответства на роботизираната ръка (лявата ръкавица за лява роботизирана ръка и дясна ръкавица за дясната роботизирана ръка). Страната, в която се намира, може да бъде променена, като се сменят някои от кабелите.
Заварете усукания проводник към двигателите и към гъвкавите резистори. Отново, аз използвах около 2 фута от тел, но колко ще използвате зависи от това колко далеч от Arduino искате да получите.
В оригиналната си ръка използвах усуканите двойки от Ethernet кабел. Цветовото кодиране направи управлението на жицата по-лесно, но кабелите бяха малко твърди. Твърдостта не влияе върху функционалността на ръката, но прави ръкавицата да се чувства малко странна за носене. Това може да бъде фиксирано чрез използване на многожилен проводник вместо твърд жичен проводник.
Стъпка 6: Електрониката
Всеки от сензорите използва делител на напрежението. В FSRs получи 10k резистор, и гъвкави резистори получите 22k резистор. Делителят на напрежението работи с променящото се съпротивление на сензорите. Когато съпротивлението е по-високо за променливия резистор, има по-голямо напрежение на променливия резистор. Разделителите на напрежението са снабдени с + 5V, и че спадането на 5V е разделено между двата резистора. Arduino измерва напрежението между резисторите и връща стойността между 0 и 1023 въз основа на отчитането на напрежението (0 е 0V и 1023 е 5V).
Стъпка 7: Програмирайте ръката
Прикачих кода от първата си версия. По това време използвах два редовни Arduinos, откакто ми трябваха 8 аналогови пина. Той изолира и двата протичащи процеса: позициониране на пръстите и измерване на налягането. За втората ми версия (тази версия) използвах Arduino Mega, за да мога да вмъкна всички входове на една дъска. Що се отнася до кода, аз доста копирах и поставих позиционирането на серво в цикъла за четене под налягане и промених етикетите на щифтовете.
** Важно **
За позиционирането на серво, все още трябва да се извърши някаква работа за ограничаване на въртенето. Ако се въртят твърде далеч, нещо може да се счупи. Така счупих пръста.
Както казах в интрото, винаги ще се връщам към този проект, за да се опитам да го подобря по малко. Тъй като това е една от първите ми програми на Arduino, най-вероятно има някои неефективности в кода. Чувствайте се свободни да публикувате потенциални изменения.
Стъпка 8: Закачете всичко нагоре
Това е една от най-предизвикателните части. Уверете се, че сте проверили и проверете всички връзки.
Всеки сензор получава собствен терминал. Един проводник отива в един слот, а другият - в другия слот. Тъй като сензорите са резистори, посоката, в която те влизат, няма значение.
Отивате отляво надясно по терминалите:
(всеки резистор със собствен терминал)
Flex резистори (ръкавици) - показалец
среден пръст
безименен пръст
кутре
(всеки от четирите проводника отива в собствения си слот)
Моторни основания - Поръчката няма значение; само не забравяйте, че положителните проводници се закачат директно в Arduino
FSRs (роботизирана ръка) - показалец
среден пръст
безименен пръст
кутре
Сервомоторите са закачени от другата страна на макета.
Серво щифтове:
Червено-положителен източник на енергия
Черна земя
Сигнал за бяло / жълто (цифровият извод на серво е свързан към Arduino)
Всички проводници на джъмперите преминават от дъската към подходящите щифтове на Arduino. (гъвкав сензор 1 до аналогов вход 0, гъвкав сензор 2 до аналогов вход 2 и т.н.)
Стъпка 9: Наслаждавайте се!
Забавлявайте се с този проект и не се колебайте да задавате въпроси!
-zach
Финалист в
Робот предизвикателство
