Роботизированная рука из пеноматериала: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Вот как сделать ручку-самогонщик из пенопласта.

Этот проект был сделан для Humanoids 16-264 с благодарностью профессору Крису Аткесону и TA Джонатану Кингу.

Запасы

Множество принадлежностей для физической оснастки, которая удерживала все на месте, были предметами, найденными по всему дому, я использовал картон, скотч, деревянные стержни, нитки и старую простыню. Почти все это можно было заменить другими предметами.

Вот более конкретные материалы для проекта:

Arduino (универсальный бренд) $ 14

www.amazon.com/ELEGOO-Board-ATmega328P-ATM…

макетная плата, провода и т. д. комплект 16 $

www.amazon.com/REXQualis-Electronics-tie-…

сервоприводы (упаковка из 2 шт.) по 3 шт. по 10 долларов США

www.amazon.com/KAILEDI-Arduino-Motors-Wal…

flex foam-it X $ 27,78 за пробный размер 2 фунта (можно найти дистрибьютора по ссылке)

www.smooth-on.com/products/flexfoam-it-x/

пластилиновая глина $ 12.94

www.amazon.com/Sargent-Art-Plastilina-Mod…

Шаг 1: Используйте глину, чтобы создать форму руки

Используйте пластилин, чтобы покрыть ладонь формы. Чем плотнее слой глины, тем лучше получится рука. Затем вам нужно будет осторожно вытащить руку из формы.

Если бы это было сделано с более сложным предметом, который вы не можете вытащить, форму, возможно, придется разделить на несколько частей. Поскольку пластилиновая глина не сохнет, я смог повторно использовать ее несколько раз для отдельных попыток, однако эта особенность также не позволяет глине формировать что-то более сложное, чего мог бы достичь 3D-принтер. Поскольку глина мягкая, она медленно сдвигается со своего места, и попытка разделить ее на несколько частей становится сложной процедурой. Однако для наших целей это отвечает всем требованиям. Кроме того, глина может улавливать мелкие детали, такие как ногти или складки на коже.

Шаг 2: заполните форму пенным раствором

Используйте Flex Foam-it X, чтобы заполнить форму руки. Обязательно наденьте для этого перчатки и в идеале найдите открытое пространство. Flex Foam-it X расширяется в 6 раз по сравнению с количеством используемого продукта, поэтому будьте осторожны при его использовании и оставляйте место для перелива. Если вы используете меньше, чем предполагалось, вы можете запустить второй раунд, который будет привязан к первому.

Чтобы использовать Flex Foam-it X, смешайте части A и B в соотношении 1: 1, снова используя примерно 1/6 объема, который вы собираетесь заполнить. Осторожно вылейте раствор в форму, не забывая заполнять каждый палец. Смесь начинает нагреваться, как только вы ее перемешаете, и начинает расширяться в течение 30 секунд, поэтому влейте ее до того, как это произойдет.

Через 2 часа пена должна застыть, и вы сможете удалить плесень. Рука из пенопласта крепкая, но при извлечении пластилина следует проявлять осторожность, чтобы не потерять палец.

Перед тем, как использовать глину, я попробовал наполнить пластиковую перчатку в качестве теста, но в итоге она выглядела немного шаткой. Также пластиковая «кожа» порвалась, когда я пытался прикрепить нить сухожилия. Для создания рук я использовала пластилин 3 раза, но вторая попытка оказалась наиболее удачной. Хотя кажется, что пластилин можно использовать бесконечно, части глины, контактировавшие с пеной, приобрели бледно-желтый цвет.

Шаг 3: сшейте кожу для руки и добавьте сухожилия ниток

Используя повседневную нить, ткань, иголки и ножницы, сделайте перчатку для руки из поролона. Этот шаг очень важен, потому что нам нужно создать способ сгибания пальцев. Точно так же, как вытягивание незакрепленной нити может привести к сбою рубашки, мы можем потянуть за нить, чтобы наши пальцы согнулись.

Ткань похожа на кожу, но ее цель здесь - удерживать наши веревочные «сухожилия» на месте. С помощью кнопки закрепите нить на кончике пальца, затем вшейте нить «сухожилие» в те места пальца, которые вы хотите согнуть. Возможно, вы захотите поэкспериментировать с расстоянием, чтобы выяснить, что выглядит лучше.

Шаг 4: Сделайте доску

Положите все на доску, чтобы все оставалось на месте. Это можно сделать разными способами, но для наших целей подойдет картон.

У меня были сервоприводы с непрерывным вращением, и я намеревался сделать колеса, которые наматывали бы нить, чтобы сгибать пальцы. Однако по какой-то причине сервоприводы работали как обычные, и вместо того, чтобы измерять скорость, требовались градусы, поэтому они могли перемещаться только между 0 и 180. Поскольку этого было недостаточно, чтобы пальцы сгибались полностью, я прикрепил дерево прилипает к сервоприводу, чтобы увеличить длину, по которой он будет тянуть за сухожилие. Это создало небольшую проблему с интервалом, но сработало.

Я прикрепил руку, вставив деревянные палочки в основу и приклеив их к картону.

Шаг 5: Настройте Arduino

Сейчас хорошее время, чтобы начать собирать все механические части вместе. Если у вас есть базовое представление о схемах, это не должно быть слишком сложно. Я использую множество кнопок для управления каждым согнутым и разогнутым состоянием пальцев. Я приложил пару фотографий некоторых из более ранних версий установки.

Если вы хотите принять более активное участие, было бы здорово поиграть с отслеживанием рук или датчиками движения. Вы также можете добавить больше сухожилий к пальцам, чтобы придать им более динамичное движение, или использовать массу пневматических мышц, чтобы приблизиться к анатомии человеческой руки.

Шаг 6: напишите код

Этот код создается с помощью программного обеспечения Arduino с использованием платы Arduino Uno и соответствует ранее заданной настройке. Большинство углов, между которыми перемещаются сервоприводы, составляют от 0 до 180, но поскольку некоторым из сервоприводов не нужно было перемещаться так далеко, чтобы согнуть палец, я вручную настроил их для работы с оснасткой. Это то, что вам следует сделать для тестирования, чтобы выяснить, какие углы работают лучше всего. Я включил более раннюю версию кода, когда тестировал вещи.

Есть несколько способов сделать это. В гораздо более крупном проекте, использующем это, будет перевод текста на язык жестов путем добавления еще одной руки, еще нескольких сухожилий, рук и локтей, словаря изображений знаков и программного обеспечения, которое может брать эти изображения и находить положения и движения Руки.

Шаг 7: Наслаждайтесь своей новой пеной для рук

Как только все будет готово, у вас должен быть собственный домашний пивовар!