Роботизирана ръка, контролирана от ръкавица: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Цел: Придобийте опит и умения за решаване на проблеми чрез създаване на проект за завършване

Контур- Използвайте ръкавица, за да се свържете чрез arduino, за да контролирате 3-D роботизирана отпечатана "ръка". Всяка от ставите на 3-D отпечатаното рамо има серво, което се свързва със сензора за огъване на ръкавицата и се движи пропорционално на това доколко пръстът е огънат.

Стъпка 1: Списък на материалите

3- 10k резистори

3- гъвкави сензорни резистори

3- серво

Платка

Arduino Uno

Проводници

Ципове

4- 3-D отпечатани парчета

Прикачих линкове към точните материали, които използвах, за да може лесно да се търси, дори ако не поръчвате от тези точни връзки

3- 10k резистори

3-гъвкави сензорни резистори

3- сервомотори

Стъпка 2: Окабеляване

Изображението на окабеляването, точно както съм го настроил, е във файла за преливане. Окабеляването може да се разгледа най -добре в две различни части. 1) Връзки от макетната платка и arduino към 3-D отпечатаната „ръка“2) Връзки от макетната платка и arduino към ръкавицата.

Връзки с 3-D печатни рамена Проводниците, закачени към щифтовете 11, 10, 9, както и положителните и отрицателните области са свързани към 3-те различни сервомотора. Черните проводници на сервото се свързват с отрицателните области, а именно с отрицателната колона на макета. Червените проводници на сервото се свързват с положителните области, а именно положителната колона на макета. Накрая жълтите сигнални проводници се свързват с arduino.

В моя щифт за настройка 9 се свързва към базовото серво и се контролира от палеца В моя настройка щифт 10 се свързва с горния серво и се управлява от средния пръст показалеца

2) Връзки за ръкавици На гъвкавите сензори има две връзки, отстрани с тънката линия се осъществява връзката както към сигнала, така и към отрицателния извод. Страната с по -дебела шарена страна е връзка към положителния извод. От страната, където свързвате сигнала и отрицателния проводник, прикрепете както 22k резистор, така и вторичен проводник. Проводникът преминава направо към отрицателния извод през макета. Резисторът се свързва с единия край към сензора за огъване, а другият се свързва с проводник, който преминава към макета, преди да се свърже към аналога на arduino в щифтове. Трите аналогови щифта, които използвах, бяха A0, A1, A2. След това другата връзка на сензора за гъвкавост преминава към макета и се свързва с положителната колона на макета. На файла за фризиране има вторична по -ясна скица, която показва положителните, отрицателните и сигналните връзки.

(Забележка- Повечето от физическите връзки на проводниците, които не са в макетната платка, бяха запоени, а за защита на връзките беше използвана свиваща се обвивка)

Крайните компоненти на окабеляването са връзките от 5V захранването на arduino към положителната колона, а земята (GND) се свързва към отрицателната колона. Върху макетната платка също има ленти, които свързват отрицателните колони заедно от двата края на дъската и положителните колони заедно от двата края на дъската.

Допълнителни бележки- по-дълги проводници могат да се използват за удължаване на количеството хлабина, налично между макетната платка и ръкавицата или дъската и триизмерното отпечатано рамо, ако е необходимо

Стъпка 3: Обяснение на окабеляване и код

Основата на програмата е подобна на програмата за завъртане на копчетата в arduino и работи като цяло като потенциометър. Сензорите за гъвкавост на ръкавицата изпращат сигнали въз основа на промяната на позицията, когато пръстите на ръкавиците се движат, промяната в позицията изпраща сигнал към arduino, който след това призовава 3-D отпечатаната „ръка“да се промени в същата пропорция.

В кода трите сервоустройства са дефинирани под щифтовете 9, 10, 11 Аналоговите щифтове A0, A1, A2 свързват потенциометъра

При настройката на празнотата сервомоторите са прикрепени към щифтовете

Тогава цикълът void се състои от използване на 3 функции analogRead, map, write и delay

analogRead- чете стойността от аналоговите щифтове (тези, които комуникират с потенциометъра) и дава стойност между 0 и 1023

Map- (стойност, отLow, fromHigh, toLow, toHigh) функцията на картата променя диапазона от стойности от аналоговата стойност за четене от 500, 1000 до 0, 180, тъй като 0-180 са диапазони от стойности, които серво може да прочете, и имена новата стойност под първата в списъка

servoWrite- arduino записва стойност в серво и съответно премества позицията си

Забавяне- след това забавянето води до изчакване на програмата, преди да се повтори отново

Стъпка 4: Механична структура на 3-D отпечатани части

Прикачени са четири STL файла, както и изображения и видеоклипове на всяка от частите. Няма изображение на сглобяването на файловете, но има изображение на 3-D печатната версия. Четирите различни части са свързани чрез 3 -те сервопривода на всяка от ставите. Основната част се свързва с рамото чрез сервоустройствата, които след това се прикрепят към първата пила за ръка, а след това накрая към втората пила за рамо.

Стъпка 5: Механична конструкция на ръкавици

Конструкцията на ръкавицата беше сравнително проста, сензорите за огъване бяха горещо залепени за три пръста върху ръкавицата, а връзките с цип бяха използвани за поддържане на проводниците на място.

Забележка- Установено е, че ако тези специфични гъвкави сензори, които са били използвани, се замърсят твърде много, това може да започне да влияе върху работата на сензорите за огъване, така че парчета лента бяха поставени върху сензорите, за да ги поддържат чисти

Допълнителна забележка- Движението на 3-D рамото може да бъде малко резко, когато за захранването му се използва само USB кабел, преминаващ към arduino, може да се подобри чрез свързване на повече енергия чрез батерии и свързване на положителните и отрицателните клеми към положителните и отрицателните колони на макета