Robotická ruka ASL (vľavo): 9 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Cieľom tohto semestra bolo vytvoriť 3-D tlačenú robotickú ľavú ruku, ktorá je schopná predviesť abecedu amerického posunkového jazyka pre nepočujúcich a sluchovo postihnutých ľudí v triede. Dostupnosť predvádzania amerického posunkového jazyka v triede bez prítomnosti tlmočníka uľahčí život študentovi, ako aj univerzite alebo inštitúcii. Predložené riešenie pomôže oveľa efektívnejšie preklenúť priepasť medzi sluchom a sluchovo postihnutými. Znaková reč sú gestá, ktoré komunikujú jazyky pomocou pohybov rúk. Štúdie ukazujú trend zvýšenej potreby tlmočenia do posunkového jazyka. Očakáva sa, že v najbližších piatich rokoch sa dopyt po tlmočníkoch do posunkového jazyka zvýši o 20%. Výrobky našej skupiny ušetria čas, peniaze a budú prospešné školám tým, že im budú vždy k dispozícii tlmočníci.

Zásoby

• Motor- MG996R (5x)
• Technológia Superglue-Pacer (Zap) Lepidlá Zap-A-Gap
• Arduino Uno
• Kábel- Trilene 20lb 650yd
• Napájací zdroj regulovaný jednosmerným prúdom Extech Instruments
• Filament-PLA filament (3D tlačiareň)
• 3D tlačiareň
• Ovládač motora-12-bitový ovládač servomotora PWM
• 1,4 mm, 2,0 mm, 3,0 mm, 4,0 mm. Skrutkovač s hlavou Phillipa

Krok 1: Zostavenie prsta

Krok 1a) Odoslaním dielov na 3-D tlačiareň spustíte postup.

Krok 1b) Po vytlačení prstov dávajte pozor, aby boli jednotlivé prsty oddelené od ostatných, aby nedošlo k zmiešaniu kúskov dohromady. Aby bolo možné efektívne zostaviť každý prst, označte všetkých šesť komponentov od najväčšieho po najmenší číslicami 1 až 6.

Krok 1c) Potom pomocou lepidla Krazy alebo akéhokoľvek iného silného lepidla zlepte komponenty 2 a 3 dohromady tak, aby smerovali rovnakým smerom. Každý komponent má obdĺžnikové zahĺbenie, ktoré má pomôcť pri zarovnávaní komponentov pri ich lepení. Tento krok zopakujte a spojte časti 4 a 5 dohromady.

Krok 1d) Po zaschnutí lepidla začnite spájať komponenty pomocou 3 mm vlákna. Ak však nemáte vlákno, budete musieť dostať 3 mm skrutky k dispozícii v každom miestnom obchode s hardvérom. Poznámka: Možno budete musieť 3D tlačený materiál v miestach, kde sú navzájom spojené, zaistiť pohyb tekutín medzi spojmi.

Krok 2: Ručná montáž

Krok 2a) Keď je každý prst zostavený, priložíte palec. Vykonajte to tak, že vezmete zostavený palec a spojíte ho s časťou ľavého zápästia veľkým a pomocou malej 3D tlačenej skrutky nadchnete.

Krok 2b) Potom pripevníte ukazovák a stredný prst pomocou rovnakého 3 mm vlákna, ktoré sa používa pre ostatné kĺby. Akonáhle dokončíte pripevnenie ukazováka a prostredníka, prsteň a malíček sa prichytia rovnakým spôsobom ako palec.

Poznámka: Pomocou tej istej 3D tlačenej skrutky spojte prsty s veľkým puzdrom ľavého zápästia.

Krok 3: Závitový kábel

Krok 3a) Po zostavení každého prsta. Začnite prevliekať kábel zápästím (všimnite si, že v spodnej časti sú tri otvory) a začnite horným otvorom a pokračujte dlaňou, kým sa nedostanete k hornej časti prsta.

Poznámka: Zaistite, aby bol k hornej časti prsta prevlečený dostatok kábla, aby sa znova prevliekol druhým otvorom v hornej časti prsta.

Krok 3b) Kábel v strede previažte na uzol a potom na uzol prilepte elektrickú pásku, aby sa kábel nevinul rukou.

Krok 3c) Keď je to hotové, prevlečte šnúru späť druhým otvorom na špičke prsta (nie špičkou prsta, ktorý bude slúžiť ako vrchnák, keď bude navlečenie kábla ukončené) a pokračujte v prevliekaní šnúry zadná strana ruky končí čiarou na treťom otvore zápästia, pričom stredný otvor zostáva otvorený.

Krok 4: Zostava predlaktia

Krok 4a) V procese montáže predlaktia pomocou dielov robpart1 a robpart2 vytvorte vonkajší plášť predlaktia superlepením dvoch kusov k sebe.

Krok 4b) Keď super lepidlo zaschne, pripevnite servo lôžko k základni predlaktia.

Poznámka: Pred pripevnením akéhokoľvek iného komponentu počkajte, kým tieto dva diely úplne nevyschnú.

Krok 4c) Zostavte predlaktie pripevnením zápästia k predlaktiu. Zápästie sa skladá z troch častí, ktoré je potrebné zlepiť. Akonáhle ste zaistili šev zápästia, potom prilepíte konektor zápästia k základni zápästia.

Krok 5: Nainštalujte motory

Krok 5a) Akonáhle budete pripravení na inštaláciu motorov, budete potrebovať päť servomotorov a štyri skrutky pre každý motor (skrutky sú dodávané s motormi).

Poznámka: Pri objednávaní servomotorov vyhľadajte lepší výkon servomotorov s kovovým prevodom.

Krok 5b) Tri motory sú otočené jedným smerom a ďalšie dva v opačnom smere, aby sa zaistilo správne zapadnutie motorov s káblovým spojením v správnom otvore.

Krok 5c) Keď sú motory nainštalované na servo lôžko, budete musieť vytlačiť prednú časť zberného kábla a zadnú časť zberného kábla a priskrutkovať ich na servo lôžko.

Krok 6: Pripojte ruku k zápästiu

Poznámka: Pochopte, že všetky čiary na nákupnom centre na zápästie sú rozdelené do dvoch sekcií, pričom prvá časť je horný rad a druhá časť je spodný rad nákupného centra.

Krok 6a) Pri pripájaní ruky k zápästiu pomocou skrutky sa musíte uistiť, že čiary vychádzajúce z horného radu nákupného centra prechádzajú cez skrutku a čiara v spodnom rade nákupného centra je pod ním skrutka.

Krok 6b) Akonáhle je to hotové, zaistite skrutku na mieste pomocou 3 cm dlhej poistnej matice. Opatrne, dbajte na to, aby ste neprekrútili žiadne z vedení, prevlečte struny časťami RobWrist 1 až 4, až kým nebudú ležať na predlaktí a nebudú pripravené na pripevnenie k servomotorom.

Krok 7: Pripojte vedenia k servomotorom

Krok 7a) Akonáhle sú servomotory prilepené alebo zaskrutkované do lôžka, môžete 3D tlačený robot_ring nalepiť na servo kladku, ktorá je súčasťou nákupu servomotora.

Krok 7b) Potom prilepte servo kladku na hriadeľ servomotora. Predtým, ako pripevníte linku k servomotorom, pomocou skriptu arduino nastavte všetky svoje servomotory na deväťdesiat stupňov.

Krok 7c) Keď sú všetkých päť servopohonov zafixovaných, nastavte všetky serva na nula stupňov pomocou kódu vo vašom počítači.

Poznámka: Kód je priložený v kroku 9. V tomto mieste sa vyhnite pohybu motorov, inak ich budete musieť po pripojení vedenia resetovať.

Krok 7d) Keď sú motory teraz nasadené, pri pripájaní každého jednotlivého prsta k svojmu nezávislému servomotoru sa uistite, že uchopíte oba konce vedenia a prevlečiete ich cez oddelené otvory servo kladky a dotiahnete ich tak, aby napätie spôsobujúce ohnutie prsta v predĺženej polohe.

Krok 7e) Keď je prst úplne natiahnutý a medzi prstom a servomotorom nie je žiadna prebytočná čiara, uviažte štvorcový uzol spájajúci čiary cez každú jednotlivú servo kladku.

Voliteľné: Aby ste zabránili budúcemu skĺznutiu pomocou superlepidla alebo akéhokoľvek iného lepidla, môžete štvorcový uzol prilepiť k samotnej kladke serva. Tento postup zopakujte pre každý jednotlivý prst.

Krok 8: Zapojenie a napájanie

Krok 8a) Pripojte svoj servo ovládač Adafruit k svojmu Arduino Uno.

Poznámka: Možno budete musieť spájkovať kolíky na servopohone.

Krok 8b) Pripojte prsty k ovládaču serva v nasledujúcom poradí.

Palec = kanál 0

Index = kanál 1

Stred = kanál 2

Ring = kanál 3

Pinkie = kanál 4

Krok 8c) Nájdite port na pripojenie napájania. Zapojte vodič + na pravú stranu a - vodič do ľavej strany

Poznámka: Obrázok vpravo hore ukazuje rozloženie kanálov. V pravom dolnom rohu je znázornené pripojenie k zdroju napájania (zelená = + a žltá = -).

Krok 9: Nastavenie kódu

Krok 9a) Stiahnite si knižnicu Adafruit_PWMServoDriver.h z webovej stránky Adafruit.

Krok 9b) Zahrňte knižnice Adafruit_PWMServoDriver.h a Wire.h

Poznámka: Wire.h je zabudovaný do softvéru arduino.

Krok 9c) Pozrite si priložený súbor kódu.

Krok 9d) Definujte minimálnu, maximálnu a predvolenú šírku impulzu a frekvenciu pre svoje konkrétne servomotory.

Poznámka: Krok 9d nie je potrebný, ak používate robotické servomotory TowerPro mg996r.