ASL Robotic Hand (po lewej): 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

W tym semestrze projekt polegał na stworzeniu wydrukowanej w 3D robota lewej ręki, który jest w stanie zademonstrować alfabet amerykańskiego języka migowego osobom niesłyszącym i niedosłyszącym w klasie. Możliwość zademonstrowania amerykańskiego języka migowego w klasie bez obecności tłumacza ułatwi życie zarówno studentowi, jak i uczelni lub instytucji. Prezentowane rozwiązanie pomoże w znacznie bardziej efektywny sposób wypełnić lukę między słyszącymi a niedosłyszącymi. Język migowy to gesty, które komunikują języki za pomocą ruchów rąk. Badania pokazują tendencję do rosnącej konieczności interpretacji języka migowego. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych pięciu lat zapotrzebowanie na tłumaczy języka migowego wzrośnie o 20%. Produkt naszej grupy zaoszczędzi czas, pieniądze i przyniesie korzyści szkołom, zapewniając dostępność tłumacza przez cały czas.

Kieszonkowe dzieci

• Silnik - MG996R (5x)
• Technologia Superglue-Pacer (Zap) Kleje Zap-A-Gap
• Arduino Uno
• Kabel - Trilene 20lb 650yd
• Regulowany zasilacz prądu stałego firmy Extech Instruments
• Filament-PLA Filament (drukarka 3D)
• drukarka 3d
• Sterownik silnika-12-bitowy sterownik serwomotoru PWM
• 1,4 mm, 2,0 mm, 3,0 mm, 4,0 mm. Śrubokręt krzyżakowy

Krok 1: Montaż palca

Krok 1a) Wyślij części do drukarki 3D, aby rozpocząć proces.

Krok 1b) Po wydrukowaniu palców upewnij się, że każdy palec jest oddzielony od drugiego, aby uniknąć mieszania kawałków. Aby skutecznie złożyć każdy palec, oznacz wszystkie sześć elementów, od największego do najmniejszego, numerami od 1 do 6.

Krok 1c) Następnie, używając kleju Krazy lub innego mocnego kleju, sklej ze sobą elementy 2 i 3 upewniając się, że są zwrócone w tym samym kierunku. Każdy komponent ma prostokątne wcięcie, które ma pomóc w wyrównaniu komponentów podczas ich sklejania. Powtórz ten krok i sklej ze sobą części 4 i 5.

Krok 1d) Po wyschnięciu kleju rozpocznij łączenie elementów za pomocą kawałka 3mm filamentu. Jeśli jednak nie masz żarnika, będziesz musiał zdobyć kilka śrub 3 mm dostępnych w dowolnym lokalnym sklepie z narzędziami. Uwaga: Być może trzeba będzie spiłować wydrukowany materiał 3D w punktach, w których łączą się ze sobą, aby zapewnić ruch płynu między złączami.

Krok 2: Montaż ręczny

Krok 2a) Po złożeniu każdego palca przymocujesz kciuk. Zrób to, biorąc zmontowany kciuk i połącz go z dużą częścią lewego nadgarstka i używając małej wydrukowanej w 3D śruby entretoise.

Krok 2b) Następnie przymocujesz palec wskazujący i środkowy za pomocą tego samego włókna 3 mm, które jest używane do innych połączeń. Po zakończeniu mocowania palca wskazującego i środkowego, palec serdeczny i mały przymocują się w taki sam sposób jak kciuk.

Uwaga: Używając tej samej wydrukowanej w 3D śruby entretoise do połączenia palców z dużą obudową lewego nadgarstka.

Krok 3: kabel gwintowany

Krok 3a) Po złożeniu każdego palca. Rozpocznij przeciąganie kabla przez nadgarstek (zauważ, że na dole są trzy otwory), używając górnego otworu, aby rozpocząć i kontynuuj przez dłoń, aż dojdziesz do czubka palca.

Uwaga: Upewnij się, że wystarczająca ilość kabla została przewleczona przez czubek palca, aby ponownie przewlec przez drugi otwór w górnej części palca.

Krok 3b) Zawiąż kabel na środku w węzeł, a następnie przyklej taśmę elektryczną do węzła, aby zapobiec zwijaniu się kabla przez dłoń.

Krok 3c) Po zakończeniu przeciągnij żyłkę z powrotem przez drugi otwór na czubku palca (nie czubek palca, który posłuży jako nasadka po zakończeniu nawlekania kabla) i przystąp do przeciągania żyłki przez tylna strona dłoni kończąca linię na trzecim otworze nadgarstka pozostawiając środkowy otwór otwarty.

Krok 4: Montaż przedramienia

Krok 4a) Podczas procesu składania przedramienia, używając części robpart1 i robpart2 tworząc zewnętrzną powłokę przedramienia poprzez super sklejenie dwóch części razem.

Krok 4b) Gdy super klej wyschnie, przymocuj łoże serwo do podstawy przedramienia.

Uwaga: Poczekaj, aż obie części całkowicie wyschną, zanim przymocujesz jakikolwiek inny element.

Krok 4c) Złóż przedramię, mocując nadgarstek do przedramienia. Nadgarstek składa się z trzech części, które należy skleić. Po zabezpieczeniu szwu nadgarstka przykleisz łącznik nadgarstka do podstawy nadgarstka.

Krok 5: Zainstaluj silniki

Krok 5a) Gdy będziesz gotowy do zainstalowania silników, będziesz potrzebować pięciu serwosilników i czterech śrub dla każdego silnika (śruby są dostarczane z silnikami).

Uwaga: Przy zamawianiu serwomotorów szukaj metalowych serwomotorów z przekładnią, aby uzyskać lepszą wydajność.

Krok 5b) Trzy silniki są zwrócone w jednym kierunku, a pozostałe dwa w przeciwnym kierunku, aby upewnić się, że silniki są prawidłowo dopasowane do złącza kablowego we właściwym porcie.

Krok 5c) Po zainstalowaniu silników na serwomechanizmie należy wydrukować przód kabla rob i tylną część kabla rob i przykręcić je do serwomechanizmu.

Krok 6: Przymocuj rękę do nadgarstka

Uwaga: Zrozum, że wszystkie linie w centrum handlowym nadgarstka są podzielone na dwie sekcje, pierwsza sekcja to górny rząd, a druga sekcja to dolny rząd centrum handlowego nadgarstka.

Krok 6a) Przymocowując rękę do nadgarstka za pomocą śruby, należy upewnić się, że linki wychodzące z górnego rzędu nadgarstka przechodzą przez śrubę, a żyłka w dolnym rzędzie nadgarstka jest wsuwana pod śruba.

Krok 6b) Po zakończeniu zablokuj śrubę za pomocą nakrętki zabezpieczającej o długości 3 cm. Ostrożnie, uważając, aby nie skręcić żadnej z linek, przeprowadź linki przez części RobWrist od 1 do 4, aż linki spoczną na przedramieniu i będą gotowe do przymocowania do serwomotorów.

Krok 7: Podłącz przewody do serwomotorów

Krok 7a) Po przyklejeniu lub wkręceniu serwonapędów do łóżka, możesz przykleić wydrukowany w 3D rob_ring do serwomechanizmu, który jest dołączony do zakupu serwonapędu.

Krok 7b) Następnie przyklej koło pasowe serwo na wale silnika serwo. Zanim przymocujesz linkę do serwomotorów, używając skryptu arduino, ustaw wszystkie serwomotory na dziewięćdziesiąt stopni.

Krok 7c) Po naprawieniu wszystkich pięciu kół pasowych serwa, ustaw wszystkie serwa na zero stopni za pomocą kodu na komputerze.

Uwaga: Kod dołączony w kroku 9. W tym momencie unikaj przesuwania silników, w przeciwnym razie będziesz musiał je zresetować po podłączeniu linii.

Krok 7d) Ponieważ silniki są teraz ustawione na miejscu, podczas mocowania każdego palca do niezależnego serwomotoru, chwyć oba końce linki i przełóż je przez oddzielne otwory serwomechanizmu i dokręć je tak, aby nie było napięcie powodujące zgięcie palca w pozycji wyciągniętej.

Krok 7e) Gdy palec jest całkowicie wysunięty i nie ma nadmiaru linii między palcem a serwomotorem, zawiąż kwadratowy węzeł łączący linie na każdym kole pasowym serwomechanizmu.

Opcjonalnie: aby zapobiec przyszłemu poślizgowi za pomocą superkleju lub innego kleju, możesz przykleić kwadratowy węzeł do samego serwomechanizmu. Powtórz tę procedurę dla każdego palca z osobna.

Krok 8: Okablowanie i zasilanie

Krok 8a) Podłącz sterownik Adafruit Servo Driver do Arduino Uno.

Uwaga: Może być konieczne przylutowanie pinów do serwonapędu.

Krok 8b) Przymocuj palce do serwonapędu w następującej kolejności.

Kciuk = Kanał 0

Indeks = Kanał 1

Środek = kanał 2

Pierścień = Kanał 3

Pinkie = Kanał 4

Krok 8c) Znajdź port do podłączenia zasilacza. Podłącz przewód + po prawej stronie, a przewód - po lewej stronie

Uwaga: obraz w prawym górnym rogu przedstawia układ kanałów. Obraz na dole po prawej przedstawia podłączenie do źródła zasilania (zielony = + i żółty = -).

Krok 9: Konfiguracja kodu

Krok 9a) Pobierz bibliotekę Adafruit_PWMServoDriver.h ze strony Adafruit.

Krok 9b) Dołącz biblioteki Adafruit_PWMServoDriver.h i Wire.h

Uwaga: Wire.h jest wbudowany w oprogramowanie arduino.

Krok 9c) Zobacz załączony plik z kodem.

Krok 9d) Zdefiniuj minimalną, maksymalną i domyślną szerokość impulsu, a także częstotliwość dla konkretnych serwosilników.

Uwaga: Krok 9d nie jest konieczny w przypadku korzystania z serwomotorów robotyki TowerPro mg996r.