Untuk sains sains tahun ini, saya merasa seperti membina sesuatu dan bukan melakukan eksperimen. Apa yang saya perlu lakukan ialah melihat sekitar Instructables untuk idea projek. Saya telah diilhamkan oleh tangan robot njkl44 kerana ia mengingatkan saya banyak perkara daripada filem fiksyen sains. Matlamat saya adalah untuk mewujudkan sistem maklum balas haptik dari tangan robot seperti itu. Sistem ini menyediakan cara bagi orang yang mengendalikan tangan untuk "merasakan" apa yang dirasakan oleh tangan robot. Saya fikir ini adalah satu projek yang sangat baik kerana ia memberi saya sesuatu yang perlu dilakukan untuk sains sains, dan ia memberikan saya satu platform untuk pembangunan berterusan. Dengan kata lain, saya tidak akan berhenti bekerja. Saya akan sentiasa cuba untuk kembali ke sini, jadi saya boleh membuat pelbagai penambahbaikan atau mengubah reka bentuknya setiap saat dan kemudian.
tangan robot njkl44:
http://www.instructables.com/id/Arduino-Wireless-Animatronic-Hand/
Bekalan:
Langkah 1: Bahan dan Alat
Bahan:
Per jari:
A2-70 bolt-3 dengan kepala beveled dan 4 dengan kepala tetap untuk setiap jari
Nylon-memasukkan kacang kunci untuk bolt
4-40 x 1/2 "skru mesin dan kacang sepadan
2-56 Pautan bola yang diulirkan (untuk menyambung jari ke servo)
Klip kertas Jumbo (digunakan untuk menyambungkan pautan bola)
(x28) # 4S pencuci
Elektronik:
Arduino Mega
(x4) FSR
(x4) 4.5 "Perintang fleksibel
(x4) Mini Vibrating Motors
(x10) Terminal Skru PCB
(x4) 22k Resistors
(x4) 10k Resistor
Kawat 24AWG dalam pasangan berpintal (pasang membuatnya lebih mudah untuk menguruskan wayar)
(x4) Hobi Servos
Misc. peralatan papan
Sumber Kuasa 6V (Saya menggunakan pemegang bateri 4xAA)
Lain-lain:
Akrilik 5mm
Pita Saluran
Golve
Haba-Shrink Tubing
Thread
Alat:
Pemotong Laser
Dremel
Gerudi tekan
Gun panas
Besi pematerian
Kaca Keselamatan
Jarum
Langkah 2: Reka Bentuk
Setiap jari menggunakan dua set empat bar hubungan. Saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana ini berfungsi dengan dua gambar jari di bawah.
Untuk bahagian-bahagiannya, saya dapat membuat mereka dipotong akrilik laser di ruang peretas tempatan saya, HeatSync Labs. Akrilik adalah bahan yang sangat baik untuk beban yang lebih kecil dan ujian asas, tetapi jika ada jenis ketegangan utama pada jari, anda akan menghadapi risiko merapatkan bahagian. Daripada akrilik, lebih baik untuk mendapatkan bahagian-bahagian yang diperbuat daripada logam untuk beban yang lebih besar.
Tidak ada skala pada fail .dxf. Untuk jari, lubang harus 2.8mm. Untuk sawit, segi empat tepat ialah 20x40mm. Saya menggunakan servos Hitec HS-322 HD, dan mereka sesuai dengan sempurna. Anda perlu mengambil kes servo dan meletakkannya semula di tangan kerana terdapat bibir kecil di mana wayar keluar.
Langkah 3: Letakkan Jari Bersama
Pada mulanya, jari-jari menggunakan 4-40 bolt untuk semua lubang, tetapi sejak bolt metrik lebih baik, saya menukar semua bolt keluar.
Saya perlu menyebarkan lubang-lubang dalam pada bahagian-bahagian agar bolt bujang duduk dengan siram dengan permukaan akrilik. Untuk melakukan ini, saya menggunakan tekan gerudi dengan bit gerudi dengan saiz yang sama dengan kepala beveled. Saya juga memotong bolt sedikit untuk menghalang mereka daripada menangkap jari-jari.
CUT THE BOLS CAREFULLY. Ini boleh menyebabkan masalah jika dilakukan tanpa cermin mata dan sarung tangan keselamatan. Juga ingat untuk memakai kacang biasa sebelum memotong bolt dan mengambilnya selepas itu. Ini akan menyimpan threading dari ubah bentuk apabila anda meletakkan kacang kunci pada.
Untuk meletakkan jari bersama:
Letakkan bujur serong pada mulanya.
Kemudian bolt lain dalam apa-apa perintah.
Setiap bolt juga mendapat mesin basuh sendiri dan kacang kunci
Langkah 4: Memasang Tangan Robotik
Untuk melampirkan jari-jari, mengaitkan akrilik yang akan terpaku. Ini menyediakan gam panas dengan sesuatu yang boleh diambil. Juga, letakkan jari-jari pada sudut yang sama dengan tangan manusia. Laraskan mereka supaya bolt tidak mengganggu jari-jari,
Bagi setiap FSR, pateri wayar twisted pada. Saya menggunakan kira-kira 2 kaki wayar untuk setiap FSR. Balutkan FSR dalam pita saluran, seperti dalam gambar di bawah. Ini akan membolehkan mereka direkam ke tangan robot. Pastikan ada pita yang memegang sebahagian kecil wayar. Sekiranya ini tidak dilakukan, FSR boleh membengkokkan terlalu banyak di atas pematerian bersama dan pemutus.
Untuk servos, anda perlu mengasingkan kes itu dan letakkan semula bersama-sama di tangan. Mereka tidak boleh meluncur masuk kerana bibir di mana wayar keluar. Letakkan gam panas antara kes servo dan akrilik. Ini akan menjadikannya di tempat.
Potong kertas kertas jumbo ke saiz yang betul dan pateri mereka di pautan bola. Perkara yang baik mengenai pautan bola adalah bahawa mereka boleh diselaraskan selepas itu dengan mengacaukan pautan pada sedikit lebih atau sedikit kurang.
Bolt 4-40 tunggal berjalan di atas segmen pertama jari dan melekat pada link bola.
Langkah 5: Memasang Tangan Anda
Tarik semua bahagian ke sarung tangan lama. Pastikan ia sepadan dengan tangan robot (sarung kiri untuk tangan robot kiri dan sarung tangan kanan untuk tangan robot kanan). Sisi itu boleh diubah dengan menukar sesetengah wayar di sekitar.
Pateri dawai berpintal ke motor dan ke perintang flex. Sekali lagi, saya menggunakan kira-kira 2 kaki wayar, tetapi berapa banyak yang anda gunakan bergantung pada sejauh mana Arduino yang anda ingin dapatkan.
Di tangan asal saya, saya menggunakan pasangan berpintal daripada kabel Ethernet. Pengekodan warna membuat pengurusan dawai lebih mudah, tetapi wayar agak kaku. Kekakuan tidak menjejaskan fungsi tangan, tetapi ia membuat sarung tangan berasa sedikit pelik untuk dipakai. Ini boleh diperbaiki dengan menggunakan dawai terkandas bukan wayar teras pepejal.
Langkah 6: Elektronik
Setiap sensor menggunakan pembahagi voltan. FSRs mendapatkan perintang 10k, dan perintang fleksus mendapatkan perintang 22k. Pembahagi voltan berfungsi dengan rintangan yang berubah dari sensor. Apabila rintangan lebih tinggi untuk perintang berubah, ada penurunan voltan yang lebih besar merentasi perintang berubah. Pembahagi voltan dibekalkan dengan + 5V, dan penurunan dalam 5V dipecah antara kedua-dua perintang. Arduino mengukur voltan antara perintang dan nilai pulangan antara 0 dan 1023 berdasarkan bacaan voltan (0 ialah 0V dan 1023 ialah 5V).
Langkah 7: Program Tangan
Saya telah melampirkan kod dari versi pertama saya. Pada masa itu, saya menggunakan dua Arduinos biasa sejak saya memerlukan pin 8 Analog Dalam. Ia juga mengasingkan kedua-dua proses yang berlaku: meletakkan jari dan mengukur tekanan. Untuk versi kedua saya (versi ini) saya menggunakan Mega Arduino, jadi saya boleh muat semua input pada satu papan. Bagi kod, saya banyak menyalin dan menyisipkan kedudukan servo ke dalam gelung bacaan tekanan dan menukar label pin sekitar.
** Penting **
Untuk kedudukan servo, masih perlu beberapa kerja yang dilakukan untuk mengehadkan putaran. Jika mereka berputar terlalu jauh, sesuatu mungkin pecah. Inilah cara saya memecah jari.
Seperti yang saya katakan dalam intro ini, saya akan sentiasa kembali ke projek ini untuk cuba memperbaikinya sedikit demi sedikit. Oleh kerana ini adalah salah satu program Arduino saya yang pertama, ada kemungkinan terdapat beberapa ketidakcekapan dalam kod. Jangan ragu untuk membuat pengubahsuaian yang berpotensi.
Langkah 8: Hook Everything Up
Ini adalah salah satu bahagian yang lebih mencabar. Pastikan untuk memeriksa dan menyemak semula semua sambungan.
Setiap sensor mendapat terminal sendiri. Satu wayar masuk dalam satu slot, dan wayar lain masuk dalam slot lain. Oleh kerana sensor adalah perintang, arah yang mereka jalani tidak penting.
Melangkah dari kiri ke kanan pada terminal:
(setiap perintang dengan terminal sendiri)
Resistor Flex (sarung tangan) - jari telunjuk
jari tengah
jari manis
merah jambu
(setiap empat wayar masuk dalam slotnya sendiri)
Permukaan motorsikal - Perintah tidak penting; hanya ingat bahawa wayar positif cangkuk terus ke Arduino
FSR (tangan robot) - jari telunjuk
jari tengah
jari manis
merah jambu
Servo dipasang di sisi lain papan roti.
Pin servo:
Sumber kuasa merah-positif
Tanah hitam
Isyarat Putih / Kuning - (Digital Out pin servo dipasang pada Arduino)
Semua wayar jumper pergi dari papan ke pin yang sesuai pada Arduino. (sensor flex 1 to Analog In 0, flex sensor 2 to Analog In 2, dll)
Langkah 9: Nikmati!
Bersenang-senang dengan projek ini, dan berasa bebas untuk bertanya apa-apa soalan!
-zach
Finalis dalam
Cabaran Robot
