Rukavice Soft Robotics: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Môj projekt je softrobotická rukavica. Má ovládač umiestnený na každom prste; spodná časť rukavice je odstránená, aby sa používateľovi uľahčilo nosenie. Ovládače sa aktivujú zariadením umiestneným na zápästí o niečo väčším ako hodinky.

Pohony sú vyrobené zo silikónového materiálu (EcoFlex-30) a sú nafukovacie.

Keď sa ovládače nafukujú, obdĺžniky, ktoré majú na vrchu, tlačia proti sebe a ohýbajú súvisiace prsty.

Motor, ktorý riadi nafukovanie, je zariadenie s názvom „FlowIO“. Toto zariadenie je schopné nafukovať, vyfukovať a vytvárať podtlak. V tejto chvíli zariadenie používa platformu Adafruit ovládanú aplikáciou v mojom telefóne, ale mojim cieľom je spojiť ho s inou rukavicou s flexibilnými snímačmi na prstoch, aby pohyby mäkkých rukavíc odrážali pohyby tých druhých.

Tento projekt má rehabilitačný účel pre pacientov, ktorí prišli o ruku. Pohyb mäkkej rukavice reaktivuje svaly zranenej ruky, zatiaľ čo obe ruky vykonávajúce rovnaké pohyby stimulujú zrkadlové neuróny a obnovujú nervové spojenia v mozgu.

Tento projekt je možné použiť aj na účely asistenčnej technológie, pretože sa ľahko nosí a pohony zaručujú dobré uchopenie predmetov.

Pri práci na tomto projekte sa naučíte o elastických vlastnostiach materiálov, o tom, ako odlievať kremík, ako používať TinkerCad a 3D tlačiarne.

Zásoby

• Elektrikárske rukavice
• EcoFlex 30
• 3D tlačiareň
• FlowIO
• Vákuová komora
• Mierka
• Plastové okuliare
• Ease Release ™ 200
• Drevené palice (10 cm)
• Horúce lepidlo
• Plastové rukavice (noste vždy pri manipulácii so silikónom alebo lepidlom)

Krok 1: 3D tlač foriem

• Každý z týchto súborov obsahuje tri kusy potrebné pre prst.
• Na tlač sa odporúča vysoká kvalita (najmenej 0,001 mm).
• Nie je potrebné stavať podperu, ale odporúča sa postaviť vor ako platforma adhézie.

Krok 2: Príprava foriem

1. Pripojte dve formy jeden na druhý, ako je znázornené na obrázku.
2. Utesnite ich horúcim lepidlom v priestore medzi nimi.
3. Do otvoru na boku týchto foriem prilepte klinec a prilepte ho zvonka pomocou horúceho lepidla.
4. Formy postriekajte prostriedkom Easy Release dvakrát v intervale 5 minút.

Krok 3: Príprava kremíka

1. Nalejte dve zložky EcoFlexu do dvoch rôznych plastových pohárov. Musia mať rovnakú hmotnosť, na ich zmeranie použite stupnicu.
2. Nalejte jednu zo zložiek do druhého pohára a tri minúty ich opatrne miešajte.
3. Vložte sklo do vákuovej komory a začnite odplyňovať. Akonáhle tlak vo vnútri dosiahne -25atm, ventil znova otvorte a vypnite vákuum, až kým sa nedostane na -20atm. Potom zatvorte ventil a znovu aktivujte vákuum. Tento postup je potrebné opakovať 10 minút.
4. Vyberte sklo z odklonu.

Krok 4: Nalievanie kremíka

1. Nalejte kremík zo skla do foriem a dávajte pozor, aby sa vo vnútri nevytvorili bubliny vzduchu.
2. Po piatich minútach prejdite drevenou tyčinkou, držanou vodorovne, cez dve formy, aby ste odstránili prebytočný kremík.
3. Silikón nechajte tri hodiny stuhnúť.

Krok 5: Extrahovanie pohonov

Pre zložené formy

1. Odstráňte vrstvu horúceho lepidla.
2. Opatrne oddeľte dve formy, aby boli počas procesu čo najviac rovnobežné.
3. Horný kus pohonu zostane takmer vždy v hornej forme. V tomto mieste vytiahnite horný kus pohonu len jeho vytiahnutím, ale dávajte pozor, aby ste ho nebrzdili alebo nepoškodili

Pre jednotlivé formy

Stačí vytiahnuť spodný kus pohonu z formy

Krok 6: Dokončenie pohonov

1. Odstráňte vonkajšiu vrstvu kremíka na základni hornej formy
2. Na spodné diely naneste tenkú vrstvu Sil-Poxy. Pokiaľ je to možné, lepidlo by malo byť koncentrovanejšie na stranách obdĺžnikov ako v strede. Použite bočnú stranu karty potiahnutej plastom
3. Položte vrchný diel na vrch spodného dielu. Oba kusy jemne zatláčajte k sebe najmenej sedem minút.
4. Pohony nechajte 40 minút, aby lepidlo stvrdlo.
5. Z plastovej trubice odrežte 10 cm kúsky. Vložte každý z týchto dielov do otvoru na boku každého ovládača. Utesnite ich Sil-Poxy

Alternatívne

Ak máte k dispozícii nejaké presné nástroje na vytesnenie lepidla, je lepšie rozprestrieť ho na spodnej strane do časti pohonov.

Krok 7: Dokončenie projektu

1. Na spodnú časť pohonov naneste vrstvu Sil-Poxy.
2. Pripevnite každý ovládač, jeden po druhom, na príslušný prst rukavice elektrikára, držte ho stlačený najmenej sedem minút a 40 minút počkajte, kým lepidlo nevytvrdne.
3. Zaistite FlowIO na zápästí alebo na predlaktí.
4. Odrežte dlaňovú časť rukavice a prípadne aj vnútornú časť prvej falangy každého prsta, aby ste uľahčili jej nosenie
5. Noste rukavicu.
6. Pripojte každú plastovú trubicu k príslušnému ventilu na zariadení FlowIO.

POZNÁMKA: Ak nie je možné získať zariadenie FlowIO, je tento projekt kompatibilný s akýmkoľvek typom vzduchového čerpadla.

Krok 8: Užite si rukavicu

Začnite používať zariadenie pomocou aplikácie vo svojom zariadení iPhone.