بالنسبة لمعرض العلوم هذا العام ، شعرت برغبة في بناء شيء بدلاً من إجراء تجربة. كل ما كنت بحاجة إلى القيام به هو البحث حول Instructables للحصول على فكرة مشروع. لقد استلهمت من يد الروبوتية njkl44 لأنه يذكرني بالكثير من الأشياء من أفلام الخيال العلمي. كان هدفي هو إنشاء نظام للتغذية المرتدة من يد روبوتية من هذا القبيل. يوفر النظام وسيلة للشخص الذي يتحكم في اليد "ليشعر" بما تشعر به اليد الآلية. اعتقدت أن هذا كان مشروعًا ممتازًا لأنه أعطاني شيئًا أقوم به لمعرض العلوم ، وقد وفر لي منصة للتطوير المستمر. بمعنى آخر ، لن أتوقف عن العمل عليه. سأحاول دائمًا العودة إليه ، حتى أتمكن من إجراء تحسينات مختلفة أو إعادة تصميمها بين الحين والآخر.
اليد الروبوتية njkl44:
http://www.instructables.com/id/Arduino-Wireless-Animatronic-Hand/
اللوازم:
الخطوة 1: المواد والأدوات
المواد:
لكل إصبع:
البراغي A2-70- 3 برأس مشطوف و 4 برأس منتظم لكل إصبع
النايلون قفل إدراج المكسرات للبراغي
4-40 × 1/2 "برغي الآلة والجوز المطابق
2-56 رابط الكرة الملولبة (لتوصيل الإصبع بالمضاعفات)
مشبك جمبو (يستخدم لتوصيل روابط الكرة)
(× 28) غسالات # 4S
إلكترونيات:
اردوينو ميجا
(x4) FSR
(× 4) 4.5 "المقاوم مرنة
(X4) مصغرة تهتز المحركات
(x10) محطات برغي ثنائي الفينيل متعدد الكلور
(× 4) 22 كيلو مقاومات
(× 4) 10 كيلو مقاومات
سلك 24AWG في زوج ملتوي (الأزواج تسهل إدارة الأسلاك)
(x4) هواية الماكينات
متفرقات. معدات اللوح
مصدر طاقة 6V (لقد استخدمت حامل بطارية 4xAA)
آخر:
الاكريليك 5mm
شريط لاصق
Golve
أنابيب الحرارة يتقلص
خيط
أدوات:
قاطع ليزري
DREMEL
الحفر الصحافة
مسدس الغراء الساخن
لحام حديد
نظارات حماية
إبرة
الخطوة 2: التصميم
يستخدم كل من الأصابع مجموعتين من الربط ذي الأربعة أشرطة. سأريكم كيف يعمل هذا مع صورتي الإصبع أدناه.
بالنسبة للأجزاء ، تمكنت من إخراجها من الليزر من الأكريليك في منطقة المتسللين المحلية ، وهي HeatSync Labs. الأكريلك مادة ممتازة للأحمال الأصغر والاختبار الأساسي ، ولكن إذا كان هناك أي نوع من الضغط الكبير على الإصبع ، فإنك تواجه خطر التقاط الأجزاء. بدلاً من الأكريليك ، سيكون من الأفضل الحصول على الأجزاء المصنوعة من المعدن لأحمال أكبر.
لا يوجد مقياس على ملفات .dxf. للأصابع ، يجب أن تكون الثقوب 2.8 مم. للنخيل ، المستطيلات 20x40mm. لقد استخدمت Hitec HS-322 HD servos ، وأنها تناسب تماما. سوف تضطر إلى خلع صندوق المؤازرة وإعادة وضعها في اليد لأن هناك شفة صغيرة تظهر بها الأسلاك.
الخطوة 3: ضع الأصابع معًا
في الأصل ، استخدمت الأصابع 4-40 مسامير لجميع الثقوب ، لكن بما أن البراغي المترية تناسب بشكل أفضل ، فقد قمت بتبديل كل المسامير.
كنت بحاجة إلى أن أحشر الثقوب الداخلية على الأجزاء حتى يتسنى للبراغي المشطوفة أن تتدفق مع سطح الأكريليك. للقيام بذلك ، استخدمت مكبس حفر مع لقمة حفر بنفس حجم رؤوس المشطوف. أنا أيضا قطع البراغي لأسفل قليلا لمنعهم من اللحاق بين الأصابع.
قطع البراغي بعناية. هذا يمكن أن يسبب مشكلة إذا تم ذلك دون نظارات السلامة وقفازات. تذكر أيضًا وضع المكسرات العادية قبل قطع البراغي وخلعها بعد ذلك. سيؤدي ذلك إلى منع تشوه الخيوط عند وضع قفل الجوز.
لوضع الاصبع معا:
ضع البراغي المشطوفة أولاً.
ثم البراغي الأخرى في أي ترتيب.
كل الترباس يحصل أيضا على الغسالة وقفل الجوز
الخطوة 4: تجميع اليد الروبوتية
لتوصيل الأصابع ، قم بإزالة الأكريليك الذي سيتم لصقها. هذا يوفر الغراء الساخن مع شيء يمكن أن يمسك به. أيضا ، ضع الأصابع في زوايا مماثلة لليد البشرية. اضبطها حتى لا تتداخل البراغي بين الأصابع ،
لكل FSR ، لحام الأسلاك الملتوية جرا. اعتدت حوالي 2 قدم من الأسلاك لكل FSR. لف FSR في شريط لاصق ، كما في الصورة أدناه. هذا سيسمح لهم أن يكون مسجلا في اليد الآلية. تأكد من وجود بعض الأشرطة تحتجز جزءًا صغيرًا من الأسلاك. إذا لم يتم ذلك ، فقد ينحني FSR كثيرًا فوق مفصل اللحام والكسر.
بالنسبة إلى الماكينات ، تحتاج إلى تفكيك الحالة وإعادة تجميعها معًا. لا يمكنهم الانزلاق بسبب الشفة التي تخرج منها الأسلاك. ضع القليل من الغراء الساخن بين علبة المؤازرة والاكريليك. هذا سيبقيهم في المكان.
قم بقص مشابك الورق الجامبو إلى الحجم المناسب وألحمها على روابط الكرة. إن الشيء الجميل في روابط الكرة هو أنه يمكن ضبطها بعد ذلك عن طريق فك الروابط على أكثر قليلاً أو أقل قليلاً.
يمسك الترباس أحادي 4-40 الجزء العلوي من الجزء الأول من الإصبع ويعلق على رابط الكرة.
الخطوة 5: تجميع يدك
خياطة جميع الأجزاء على قفاز قديم. تأكد من أنه يطابق اليد الروبوتية (القفاز الأيسر لليد الآلية اليسرى والقفازات اليمنى لليد الآلية اليمنى). يمكن تغيير الجانب من خلال تبديل بعض الأسلاك حولها.
لحام الأسلاك الملتوية إلى المحركات وإلى المقاومات المرن. مرة أخرى ، استخدمت سلكين تقريبًا ، لكن مقدار استخدامك يعتمد على مدى المسافة التي تريد الحصول عليها من Arduino.
في يدي الأصلية ، استخدمت الأزواج الملتوية من كابل Ethernet. جعل الترميز اللوني إدارة الأسلاك أكثر بساطة ، لكن الأسلاك كانت قاسية بعض الشيء. لا تؤثر الصلابة على وظائف اليد ، لكنها تجعل القفاز يشعر بالغربة قليلاً على ارتداءه. يمكن إصلاح هذا باستخدام سلك تقطعت به السبل بدلاً من الأسلاك الأساسية الصلبة.
الخطوة 6: الالكترونيات
كل من أجهزة الاستشعار يستخدم مقسم الجهد. تحصل FSRs على المقاوم 10k ، والمقاومات المرنة الحصول على المقاوم 22k. يعمل مقسم الجهد مع المقاومة المتغيرة لأجهزة الاستشعار. عندما تكون المقاومة أعلى للمقاوم المتغير ، يكون هناك انخفاض أكبر في الجهد عبر المقاوم المتغير. يتم توفير فواصل الجهد مع + 5V ، ويتم تقسيم هذا الانخفاض في 5V بين اثنين من المقاومات. يقيس Arduino الجهد بين المقاومات ويعيد القيمة بين 0 و 1023 بناءً على قراءة الجهد (0 يجري 0V و 1023 يجري 5V).
الخطوة 7: برمجة اليد
لقد أرفقت الكود من الإصدار الأول. في ذلك الوقت ، كنت أستخدم اثنين من Arduinos العاديين لأنني كنت بحاجة إلى 8 دبابيس انالوج. كما عزلت العمليتين الجاريتين: وضع الأصابع وقياس الضغوط. بالنسبة للإصدار الثاني الخاص بي (هذا الإصدار) ، استخدمت Arduino Mega ، لذا فقد احتوت على كل المدخلات في لوحة واحدة. بالنسبة للرمز ، قمت بنسخ ولصق موضع الماكينة في حلقة قراءة الضغط وتغيير ملصقات الدبوس.
**مهم**
لتحديد المواقع المؤازرة ، لا يزال يتعين القيام ببعض الأعمال للحد من الدوران. إذا كانت تدور بعيدًا جدًا ، فقد ينكسر شيء ما. هكذا كسر الاصبع.
كما قلت في المقدمة ، سأعود دائمًا إلى هذا المشروع لمحاولة تحسينه شيئًا فشيئًا. نظرًا لأن هذا أحد برامج Arduino الأولى ، فمن المحتمل وجود بعض أوجه القصور في الكود. لا تتردد في نشر التعديلات المحتملة.
الخطوة 8: ربط كل شيء لأعلى
هذا هو واحد من الأجزاء الأكثر تحديا. تأكد من التحقق ومضاعفة التحقق من جميع الاتصالات.
كل جهاز استشعار يحصل على محطة خاصة به. سلك واحد يذهب في فتحة واحدة ، والسلك الآخر يذهب في فتحة أخرى. نظرًا لأن المستشعرات عبارة عن مقاومات ، فإن الاتجاه الذي يدخلون فيه لا يهم.
الانتقال من اليسار إلى اليمين على المحطات:
(كل المقاوم مع محطة الخاصة به)
المقاومات المرنة (قفاز) - السبابة
الاصبع الوسطى
إصبع الخاتم
الخنصر
(كل من الأسلاك الأربعة يذهب في الفتحة الخاصة به)
أسباب السيارات - الأمر لا يهم ؛ فقط تذكر أن الأسلاك الإيجابية مرتبطة مباشرة في Arduino
FSRs (اليد الآلية) - السبابة
الاصبع الوسطى
إصبع الخاتم
الخنصر
يتم ربط الماكينات على الجانب الآخر من اللوح.
دبابيس المؤازرة:
أحمر مصدر الطاقة الإيجابية
أسود الأرض
إشارة بيضاء / صفراء (يتم توصيل دبوس الإخراج الرقمي المؤازر به في Arduino)
تنتقل جميع أسلاك وصلة المرور من اللوحة إلى المسامير المناسبة في Arduino. (المرن المرن من 1 إلى النظير في 0 والمستشعر المرن 2 إلى النظير في 2 وما إلى ذلك)
الخطوة 9: استمتع!
استمتع مع هذا المشروع ، ولا تتردد في طرح أي أسئلة!
-zach
النهائي في
تحدي الروبوت
