Модульный ручной ассистент: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Я видел людей с травмами пальцев, отсутствующими пальцами или мышечной инвалидностью, которым было трудно хвататься за вещи. Это может сильно повлиять на их жизнь. Несмотря на то, что на рынке уже есть десятки вспомогательных устройств, цена на них непозволительна. Поэтому я начинаю разрабатывать недорогое носимое устройство, которое может помочь людям хватать вещи, пользоваться палочками для еды и т. Д. Модульная конструкция позволяет пользователям легко менять модуль для выполнения различных задач. Также была разработана система автоматического распознавания, позволяющая микропроцессору распознавать тип модуля и автоматически выполнять соответствующую задачу.

Шаг 1: CAD-дизайн

Структура была разработана мной для 3D-печати. Некоторые важные моменты в дизайне.

1. Шестерня на модулях соединена с сервоприводом пружиной, чтобы он мог захватывать различные размеры. Усилие, прилагаемое к рукоятке, можно настроить, отрегулировав угол сервопривода, чтобы пружина тянулась сильнее.

2. 8-контактный разъем был разработан для распознавания модуля. Запасные контакты были оставлены для будущего расширения на других модулях для подключения датчиков или других компонентов.

Шаг 2: материалы и инструменты

Электроника:

1. Микроконтроллер Digispark Attiny85

2. Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04

3. Сервопривод SG90

4. Li-Po аккумулятор

5. Плата защиты и зарядки Li-Po

6. 8-контактный штекер-розетка

Инструменты:

Паяльникпроводаклей

3D-печатные детали

Stl файлы включены

Шаг 3: База

Ультразвуковой датчик расстояния Когда ультразвуковой модуль обнаружил приближающийся объект. Он автоматически включит сервопривод. Он остановится, когда объект будет удален. Для захвата вещей предусмотрена кнопка спуска. Конструкция разъема Разъем состоит из Vcc Gnd и штыря распознавания модуля. Микропроцессор обнаруживает различные типы модулей, считывая напряжение на штыре распознавания модуля.

Внутри должен быть Li-Po аккумулятор для практического использования. Для прототипа использовался внешний источник питания.

Этапы сборки:

1. Спаяйте все вместе

2. Вставьте ультразвуковой датчик расстояния в два отверстия.

3. Вставьте сервопривод в разъем сервопривода и прикрутите его.

4. Поместите миниатюрный микропроцессор в нужное место.

5. Приклейте верхнюю крышку.

6. Приклейте штыревой наконечник к верхней крышке.

7. Приклейте правую крышку.

8. Протяните ремешок через нижнюю часть основания, чтобы носить его.

9. Сборка основания завершена.

Шаг 4: модуль захвата

Модуль предназначен для захвата. Когти можно легко снять, чтобы положить на палочки для еды.

Этапы сборки:

1. Вставьте шестеренку в верхнюю крышку (ту, с отверстием слева).

2. Приклейте держатель когтя к шестерням.

3. Вставьте рог сервопривода, затем подсоедините его пружиной к отверстию на шестерне.

4. Подключите 5 В к контакту распознавания модуля.

5. Склейте верхнюю крышку с рамой вместе

6. Сборка модуля захвата завершена.

Шаг 5: Код и схема

Код: Вначале микропроцессор считывает напряжение модуля, чтобы определить тип модуля. Захватывающее - 5В, чистящее - земля. После этого ультразвуковой датчик расстояния используется для определения приближения объекта. Если это так, он автоматически захватит объект. Если пользователь удалил объект или нажмет кнопку разблокировки, объект будет выпущен. Параметры могут быть установлены в разделе определения кода. Схема: P0: Сигнал сервопривода

P1: Отпустите кнопку

P2: триггер HC-SR04

P3: эхо HC-SR04

P4: модуль обнаружения 8-контактного разъема:

Контакты: 5 В, GND, Распознавание модуля (5 В для модуля захвата)

Код Скачать

Шаг 6: другие модули

Я также разрабатываю для этого несколько разных типов модулей. Если что-то было сделано, оно будет обновлено как можно скорее. Спасибо, что взглянули на эти инструкции.

Шаг 7: планы на будущее

• Изготовление печатной платы для SMD Atmega328 или 32u4 для большего количества контактов
• Замените ультразвуковой дальномер на лазерный для большей точности и меньшей базы