Rękawica Soft Robotics: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Mój projekt to rękawica soft-robotyczna. Posiada siłownik umieszczony na każdym palcu; dolna część rękawicy jest zdejmowana, aby ułatwić użytkownikowi jej noszenie. Siłowniki są uruchamiane przez urządzenie umieszczone na nadgarstku nieco większe niż zegarek.

Siłowniki wykonane są z materiału silikonowego (EcoFlex-30) i są nadmuchiwane.

Gdy siłowniki napełniają się, prostokąty, które mają na górze, dociskają się do siebie, zginając powiązane palce.

Silnikiem sterującym napompowaniem jest urządzenie o nazwie „FlowIO”. To urządzenie jest w stanie napompować, opróżnić i wytworzyć próżnię. W tej chwili urządzenie korzysta z platformy Adafruit sterowanej przez aplikację na moim telefonie, ale moim celem jest skojarzenie jej z inną rękawicą z czujnikami flexu na palcach, tak aby ruchy miękkiej rękawicy odpowiadały ruchom tej drugiej.

Projekt ten ma cel rehabilitacyjny dla pacjentów, którzy utracili rękę. Ruch miękkiej rękawicy reaktywuje mięśnie uszkodzonej ręki, podczas gdy obie ręce wykonujące te same ruchy stymulują neurony lustrzane, odtwarzając połączenia neuronowe w mózgu.

Ten projekt może być również wykorzystany jako technologia wspomagająca, ponieważ jest łatwy w noszeniu, a siłowniki gwarantują dobre chwytanie przedmiotów.

Podczas pracy nad tym projektem dowiesz się o elastycznych właściwościach materiałów, jak odlewać silikon, jak korzystać z TinkerCad i drukarek 3D.

Kieszonkowe dzieci

• Rękawiczki dla elektryków
• EcoFlex 30
• drukarka 3d
• FlowIO
• Komora próżniowa
• Skala
• Plastikowe okulary
• Ease Release™ 200
• Drewniane patyczki (10cm)
• Gorący klej
• Plastikowe rękawiczki (zawsze nosić podczas pracy z silikonem lub klejem)

Krok 1: Drukowanie 3D form

• Każdy z tych plików zawiera trzy części potrzebne na palec.
• Sugerowana jakość druku (co najmniej 0,001 mm).
• Nie ma potrzeby budowania podpory, ale sugeruje się zbudowanie tratwy jako platformy adhezyjnej.

Krok 2: Przygotowanie form

1. Przymocuj dwie formy jedna na drugiej, jak pokazano na obrazku.
2. Uszczelnij je gorącym klejem w przestrzeni między nimi.
3. W otwór z boku formy wbij gwóźdź i przyklej go na zewnątrz za pomocą gorącego kleju.
4. Spryskaj formy środkiem Easy Release dwa razy w odstępie 5 minut.

Krok 3: Przygotowanie krzemu

1. Wlej dwa składniki EcoFlex do dwóch różnych plastikowych szklanek. Muszą mieć taką samą wagę, użyj wagi do ich zmierzenia.
2. Wlej jeden składnik do drugiej szklanki i dokładnie miksuj przez trzy minuty.
3. Umieść szklankę w komorze próżniowej i rozpocznij odgazowanie. Gdy ciśnienie w środku osiągnie -25atm, ponownie otwórz zawór i wyłącz próżnię, aż osiągnie -20atm. Następnie zamknij zawór i ponownie aktywuj próżnię. Proces ten należy powtarzać przez 10 minut.
4. Wyjmij szkło z camberu.

Krok 4: Wylewanie krzemu

1. Wlej silikon ze szkła do foremek, uważając, aby w środku nie powstały pęcherzyki powietrza.
2. Po pięciu minutach przełóż drewniany patyczek, trzymany poziomo, nad dwoma formami, aby usunąć nadmiar silikonu.
3. Pozostaw silikon do zestalenia na trzy godziny.

Krok 5: Wyjmowanie siłowników

Do form komponowanych

1. Usuń warstwę gorącego kleju.
2. Ostrożnie oddziel dwie formy, zachowując je jak najbardziej równolegle do siebie podczas procesu.
3. Górna część siłownika prawie zawsze pozostanie w górnej formie. W tym momencie wyciągnij górną część siłownika wyciągając go, ale uważając, aby go nie zahamować ani nie uszkodzić

Do pojedynczych form

Wystarczy wyjąć dolną część siłownika z formy

Krok 6: Finalizacja siłowników

1. Usuń zewnętrzną warstwę silikonu na podstawie górnej formy
2. Rozprowadź cienką warstwę Sil-Poxy na dolnych kawałkach. Jeśli to możliwe, klej powinien być bardziej skoncentrowany po bokach prostokątów niż pośrodku. Użyj boku karty powlekanej plastikiem
3. Umieść górną część na wierzchu dolnej części. Delikatnie dociskaj oba kawałki przez co najmniej siedem minut.
4. Pozostaw siłowniki na 40 minut, aby klej utwardził.
5. Wytnij 10cm kawałki z plastikowej tuby. Włóż każdy z tych elementów do otworu z boku każdego siłownika. Zapieczętuj je Sil-Poxy

W alternatywie

Jeśli dysponujesz precyzyjnymi przyrządami do przemieszczania kleju, najlepiej jest rozprowadzić go od spodu do części siłowników.

Krok 7: Finalizacja projektu

1. Rozłóż warstwę Sil-Poxy na dolnej części siłowników.
2. Przymocuj każdy siłownik, po jednym na raz, do odpowiedniego palca rękawicy elektryka, przytrzymując go przez co najmniej siedem minut i czekając na utwardzenie kleju przez 40 minut.
3. Zamocuj FlowIO na nadgarstku lub przedramieniu.
4. Odetnij część dłoniową rękawicy i ewentualnie także wnętrze pierwszego paliczka każdego palca, aby ułatwić jego noszenie
5. Załóż rękawicę.
6. Podłącz każdą plastikową rurkę do odpowiedniego zaworu na FlowIO.

UWAGA: Jeśli nie możesz dostać urządzenia FlowIO, ten projekt jest kompatybilny z każdym rodzajem pompy powietrza.

Krok 8: Ciesz się rękawicą

Użyj aplikacji na iPhonie, aby zacząć korzystać z urządzenia.