Ρομποτικό αφρώδες χέρι: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτός είναι ο τρόπος για να φτιάξετε ένα ρομποτικό χέρι στο σπίτι, χρησιμοποιώντας αφρό.

Αυτό το έργο έγινε για τους Humanoids 16-264, χάρη στον καθηγητή Chris Atkeson και τον TA Jonathan King

Προμήθειες

Πολλές προμήθειες για τη φυσική εξέδρα που κρατούσε τα πάντα στη θέση τους ήταν αντικείμενα που βρέθηκαν στο σπίτι, χρησιμοποίησα χαρτόνι, ταινία, ξύλινες ράβδους, κλωστή και ένα παλιό σεντόνι. Σχεδόν όλα αυτά θα μπορούσαν να αντικατασταθούν με άλλα αντικείμενα.

Αυτές είναι οι πιο συγκεκριμένες προμήθειες για το έργο:

Arduino (γενική μάρκα) 14 $

www.amazon.com/ELEGOO-Board-ATmega328P-ATM…

κιτ ψωμιού, σύρματα κ.λπ. κιτ 16 $

www.amazon.com/REXQualis-Electronics-tie-…

servos (συσκευασία των 2) x3 $ 10 το καθένα

www.amazon.com/KAILEDI-Arduino-Motors-Wal…

flex foam-it X $ 27,78 για δοκιμαστικό μέγεθος 2 λιβρών (μπορείτε να βρείτε διανομέα μέσω συνδέσμου)

www.smooth-on.com/products/flexfoam-it-x/

πλαστελίνη πηλός $ 12,94

www.amazon.com/Sargent-Art-Plastilina-Mod…

Βήμα 1: Χρησιμοποιήστε τον πηλό για να δημιουργήσετε μούχλα χεριών

Χρησιμοποιήστε τον πηλό πλαστελίνης για να καλύψετε το χέρι σας για το καλούπι. Όσο πιο πυκνό είναι το στρώμα του πηλού τόσο καλύτερα θα βγει το χέρι. Στη συνέχεια, θα πρέπει να απομακρύνετε προσεκτικά το χέρι σας από το καλούπι.

Εάν αυτό θα γινόταν με ένα πιο περίπλοκο αντικείμενο, κάτι που δεν μπορείτε να ξεκολλήσετε, το καλούπι μπορεί να πρέπει να χωριστεί σε πολλά κομμάτια. Δεδομένου ότι ο πηλός πλαστελίνης δεν στεγνώνει, μπόρεσα να τον επαναχρησιμοποιήσω πολλές φορές για ξεχωριστές προσπάθειες, ωστόσο αυτό το χαρακτηριστικό εμποδίζει επίσης τον πηλό να διαμορφώσει κάτι πιο περίπλοκο που θα μπορούσε να επιτύχει ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής. Επειδή ο πηλός είναι μαλακός, μετακινείται σιγά σιγά από τη θέση του και η προσπάθεια διαχωρισμού του σε πολλά μέρη γίνεται μια ακατάστατη διαδικασία. Για τους σκοπούς μας όμως, ταιριάζει. Επιπλέον, ο πηλός μπορεί επίσης να πάρει μικρές λεπτομέρειες, όπως καρφιά ή πτυχώσεις στο δέρμα.

Βήμα 2: Γεμίστε τη φόρμα με τη λύση αφρού σας

Χρησιμοποιήστε το Flex Foam-it X για να γεμίσετε το καλούπι του χεριού σας. Φροντίστε να φοράτε γάντια για αυτό και βρείτε ιδανικά ένα ανοιχτό περιβάλλον. Το Flex Foam-it X επεκτείνεται έως και 6 φορές την ποσότητα του προϊόντος που χρησιμοποιείτε, οπότε προσέξτε όταν το χρησιμοποιείτε και αφήστε χώρο για υπερχείλιση. Εάν χρησιμοποιείτε λιγότερο από το προβλεπόμενο, μπορείτε να εκτελέσετε έναν δεύτερο γύρο που θα συνδεθεί με τον πρώτο.

Για να χρησιμοποιήσετε το Flex Foam-it X, αναμείξτε τα μέρη Α και Β σε αναλογία 1: 1, χρησιμοποιώντας πάλι περίπου το 1/6 του όγκου που σκοπεύετε να γεμίσετε. Ρίξτε προσεκτικά το διάλυμα στη φόρμα, φροντίζοντας να γεμίσετε κάθε δάχτυλο. Το μείγμα αρχίζει να θερμαίνεται μόλις το ανακατέψετε και αρχίσει να επεκτείνεται μέσα σε 30 δευτερόλεπτα, οπότε ρίξτε το πριν συμβεί αυτό.

Μετά από 2 ώρες, ο αφρός πρέπει να σταθεροποιηθεί και θα μπορείτε να αφαιρέσετε το καλούπι. Το αφρώδες χέρι είναι ανθεκτικό, αλλά είναι καλύτερο να είστε προσεκτικοί όταν αφαιρείτε τον πηλό για να αποφύγετε να χάσετε ένα δάχτυλο.

Πριν χρησιμοποιήσω πηλό, προσπάθησα να γεμίσω ένα πλαστικό γάντι ως δοκιμή, αλλά κατέληξε να φαίνεται λίγο αχνό. Επίσης το πλαστικό "δέρμα" έσπασε όταν προσπάθησα να στερεώσω έναν τένοντα νήματος. Χρησιμοποίησα την πλαστελίνη 3 φορές για να δημιουργήσω χέρια, αλλά η δεύτερη προσπάθεια ήταν η πιο επιτυχημένη. Παρόλο που φαίνεται ότι η πλαστελίνη μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί ατελείωτα, τα μέρη του πηλού που ήταν σε επαφή με τον αφρό πήραν ένα ανοιχτό κίτρινο χρώμα.

Βήμα 3: Ράψτε λίγο δέρμα για το χέρι και προσθέστε μερικούς τένοντες νήματος

Χρησιμοποιώντας καθημερινή κλωστή, ύφασμα, βελόνες και ψαλίδι, φτιάξτε ένα γάντι για το αφρώδες χέρι. Αυτό το βήμα είναι κρίσιμο γιατί πρέπει να δημιουργήσουμε έναν τρόπο για να λυγίσουν τα δάχτυλα. Ακριβώς όπως το τράβηγμα ενός χαλαρού νήματος μπορεί να προκαλέσει το πουκάμισο να μαζευτεί, μπορούμε να τραβήξουμε ένα νήμα για να λυγίσουν τα δάχτυλά μας.

Το ύφασμα μοιάζει με δέρμα, αλλά ο σκοπός του εδώ είναι να κρατήσει τους κορδονικούς "τένοντες" στη θέση τους. Χρησιμοποιήστε ένα κουμπί για να στερεώσετε ένα νήμα στην άκρη ενός δακτύλου και μετά ράψτε στο νήμα "τένοντα" στις κηλίδες του δακτύλου που θέλετε να λυγίσει. Mightσως θελήσετε να πειραματιστείτε με το διάστημα για να καταλάβετε τι φαίνεται καλύτερα.

Βήμα 4: Φτιάξτε τον πίνακα

Βάλτε τα πάντα σε έναν πίνακα έτσι ώστε να παραμείνουν στη θέση τους. Αυτό μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους, αλλά για τους σκοπούς μας, το χαρτόνι λειτουργεί καλά.

Πήρα servos συνεχούς περιστροφής και σκόπευα να φτιάξω τροχούς που θα έβγαζαν το νήμα για να λυγίζουν τα δάχτυλα. Για κάποιο λόγο, ωστόσο, τα servos λειτουργούσαν όπως το συνηθισμένο είδος και αντί να πάρουν ταχύτητα πήραν μοίρες, κινούνταν μόνο μεταξύ 0 και 180. Επειδή αυτό δεν ήταν αρκετό για να λυγίσουν τα δάχτυλα σε όλη τη διαδρομή, επισυνάπτω ένα ξύλο κολλήσει στο σερβο για να αυξήσει το μήκος που θα τραβούσε τον τένοντα. Δημιούργησε λίγο ζήτημα απόστασης αλλά λειτούργησε.

Έδεσα το χέρι εισάγοντας ξύλινα μπαστούνια στη βάση και χτυπώντας το στο χαρτόνι.

Βήμα 5: Ρυθμίστε το Arduino

Τώρα είναι μια καλή στιγμή για να ξεκινήσετε να συνδυάζετε όλα τα μηχανικά μέρη. Εάν έχετε μια βασική κατανόηση των κυκλωμάτων, αυτό δεν πρέπει να είναι πολύ δύσκολο να ακολουθηθεί. Χρησιμοποιώ πολλά κουμπιά για να ελέγξω κάθε λυγισμένη και μη λυγισμένη κατάσταση των δακτύλων. Έχω συμπεριλάβει μερικές φωτογραφίες μερικών από τις προηγούμενες εκδόσεις της εγκατάστασης.

Αν θέλετε να εμπλακείτε περισσότερο, θα ήταν ωραίο να παίζετε με εντοπισμό χεριών ή αισθητήρες κίνησης. Θα μπορούσατε επίσης να προσθέσετε περισσότερους τένοντες στα δάχτυλα για πιο δυναμική κίνηση ή να χρησιμοποιήσετε τόνους πνευματικών μυών για να πλησιάσετε την ανατομία του ανθρώπινου χεριού.

Βήμα 6: Γράψτε τον κωδικό

Αυτός ο κωδικός δημιουργείται με το λογισμικό Arduino, χρησιμοποιώντας την πλακέτα Arduino Uno και αντιστοιχεί στο προηγούμενο πρόγραμμα. Οι περισσότερες από τις γωνίες που κινούνται μεταξύ των servos είναι από 0 έως 180, αλλά επειδή ορισμένα από τα servos δεν χρειάστηκε να ταξιδέψουν τόσο μακριά για να λυγίσουν το δάχτυλό του, τους έθεσα χειροκίνητα να δουλέψουν με την εξέδρα. Αυτό είναι κάτι που πρέπει να κάνετε δοκιμάζοντας για να καταλάβετε ποιες γωνίες λειτουργούν καλύτερα. Έβαλα μια παλαιότερη έκδοση του κώδικα όταν δοκίμαζα τα πράγματα.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι για να το κάνετε αυτό. Ένα πολύ μεγαλύτερο έργο που χρησιμοποιεί αυτό θα ήταν η μετάφραση κειμένου στη νοηματική γλώσσα προσθέτοντας ένα άλλο χέρι, μερικούς ακόμη τένοντες, βραχίονες και αγκώνες, ένα λεξικό εικόνων πινακίδων και ένα λογισμικό που μπορεί να πάρει αυτές τις εικόνες και να βρει τις θέσεις και τις κινήσεις του τα χέρια.

Βήμα 7: Απολαύστε το νέο σας αφρώδες χέρι

Μόλις τακτοποιήσετε τα πάντα, θα πρέπει να έχετε το δικό σας σπιτικό χέρι!