Untuk pameran sains tahun ini, saya merasa ingin membangun sesuatu daripada melakukan eksperimen. Yang perlu saya lakukan adalah melihat-lihat Instructables untuk ide proyek. Saya terinspirasi oleh tangan robot njkl44 karena ini mengingatkan saya pada banyak hal dari film fiksi ilmiah. Tujuan saya adalah menciptakan sistem umpan balik haptic dari tangan robot seperti itu. Sistem ini menyediakan cara bagi orang yang mengendalikan tangan untuk "merasakan" apa yang dirasakan oleh tangan robot. Saya pikir ini adalah proyek yang sangat bagus karena memberi saya sesuatu untuk dilakukan untuk sains adil, dan itu memberi saya sebuah platform untuk pengembangan terus-menerus. Dengan kata lain, saya tidak akan berhenti mengerjakannya. Saya akan selalu mencoba untuk kembali ke sana, sehingga saya dapat membuat berbagai perbaikan atau mendesain ulang setiap sekarang dan kemudian.
tangan robot njkl44:
http://www.instructables.com/id/Arduino-Wireless-Animatronic-Hand/
Persediaan:
Langkah 1: Bahan dan Alat
Bahan:
Per jari:
A2-70 baut- 3 dengan kepala miring dan 4 dengan kepala biasa untuk setiap jari
Mur pengunci nilon untuk baut
4-40 x 1/2 "sekrup mesin dan mur yang cocok
2-56 Tautan bola berulir (untuk menghubungkan jari ke servo)
Penjepit kertas jumbo (digunakan untuk menghubungkan tautan bola)
(x28) # pencuci 4S
Elektronik:
Arduino Mega
(x4) FSR
(x4) 4,5 "Resistor Fleksibel
(x4) Motor Getar Mini
(x10) Terminal Sekrup PCB
(x4) 22k Resistor
(x4) 10k Resistor
Kawat 24AWG dalam pasangan bengkok (pasangan membuatnya lebih mudah untuk mengelola kabel)
(x4) Hobi Servos
Lain-lain peralatan papan tempat memotong roti
Sumber Daya 6V (Saya menggunakan dudukan baterai 4xAA)
Lain:
5mm akrilik
Lakban
Golve
Heat-Shrink Tubing
Benang
Alat:
Pemotong Laser
Dremel
Bor tekan
Pistol Lem Panas
Baut pateri
Kacamata pengaman
Jarum
Langkah 2: Desain
Masing-masing jari menggunakan dua set hubungan empat-bar. Saya akan menunjukkan cara kerjanya dengan dua gambar jari di bawah ini.
Untuk bagian-bagiannya, saya dapat memotong laser dari akrilik di ruang peretas lokal saya, HeatSync Labs. Akrilik adalah bahan yang sangat baik untuk beban yang lebih kecil dan pengujian dasar, tetapi jika ada jenis tekanan besar pada jari, Anda berisiko mematahkan bagian-bagiannya. Alih-alih akrilik, akan lebih baik untuk mendapatkan bagian yang terbuat dari logam untuk muatan yang lebih besar.
Tidak ada skala pada file .dxf. Untuk jari, lubangnya harus 2.8mm. Untuk telapak tangan, persegi panjang adalah 20x40mm. Saya menggunakan Hitec HS-322 servos HD, dan sangat pas. Anda harus melepas kasing servo dan meletakkannya kembali di tangan karena ada bibir kecil di mana kabel keluar.
Langkah 3: Satukan Jari
Awalnya, jari-jari menggunakan 4-40 baut untuk semua lubang, tetapi karena baut metrik lebih cocok, saya menukar semua baut keluar.
Saya perlu memiringkan lubang di bagian dalam agar baut miring bisa rata dengan permukaan akrilik. Untuk melakukan ini, saya menggunakan mesin bor dengan ukuran mata bor yang sama dengan kepala miring. Saya juga memotong baut sedikit untuk mencegah mereka menangkap di antara jari.
CUT BOT DENGAN SEKSAMA. Ini dapat menyebabkan masalah jika dilakukan tanpa kacamata dan sarung tangan keselamatan. Juga ingat untuk mengenakan mur biasa sebelum memotong baut dan melepasnya setelah itu. Ini akan menjaga agar threading tidak berubah bentuk saat Anda memasang mur pengunci.
Untuk menyatukan jari:
Pasang baut miring terlebih dahulu.
Kemudian baut lainnya dalam urutan apapun.
Setiap baut juga mendapatkan mesin cuci dan mur pengunci sendiri
Langkah 4: Pasang Tangan Robot
Untuk memasang jari-jari, kasar akrilik yang akan dilem. Ini memberikan lem panas dengan sesuatu yang bisa diambil. Juga, posisikan jari-jari pada sudut yang mirip dengan tangan manusia. Sesuaikan mereka sehingga baut tidak mengganggu di antara jari-jari,
Untuk setiap FSR, pateri kabel yang dipilin. Saya menggunakan sekitar 2 kaki kawat untuk setiap FSR. Bungkus FSR dalam lakban, seperti pada gambar di bawah ini. Ini akan memungkinkan mereka untuk ditempelkan ke tangan robot. Pastikan ada beberapa pita yang menahan sebagian kecil kabel. Jika ini tidak dilakukan, FSR mungkin menekuk terlalu banyak tepat di atas sambungan solder dan patah.
Untuk servos, Anda perlu membongkar kasing dan meletakkannya kembali di tangan. Mereka tidak dapat meluncur karena bibir tempat kabel keluar. Letakkan sedikit lem panas di antara kotak servo dan akrilik. Ini akan membuat mereka tetap di tempatnya.
Potong klip kertas jumbo ke ukuran yang tepat dan solder pada link bola. Yang menyenangkan tentang link bola adalah bahwa mereka dapat disesuaikan setelah itu dengan memasang link pada sedikit lebih banyak atau sedikit lebih sedikit.
Baut tunggal 4-40 berada di bagian atas segmen pertama jari dan menempel pada tautan bola.
Langkah 5: Pasang Tangan Anda
Jahit semua bagian ke sarung tangan lama. Pastikan itu cocok dengan tangan robot (sarung tangan kiri untuk tangan robot kiri dan sarung tangan kanan untuk tangan robot kanan). Sisi itu dapat diubah dengan menukar beberapa kabel di sekitar.
Solder kawat bengkok ke motor dan ke resistor fleksibel. Sekali lagi, saya menggunakan sekitar 2 kaki kawat, tetapi berapa banyak yang Anda gunakan tergantung pada seberapa jauh dari Arduino yang ingin Anda dapatkan.
Di tangan asli saya, saya menggunakan twisted pair dari kabel Ethernet. Pengodean warna membuat manajemen kawat lebih sederhana, tetapi kabelnya agak kaku. Kekakuannya tidak mempengaruhi fungsi tangan, tetapi itu membuat sarung tangan terasa agak aneh untuk dikenakan. Ini dapat diperbaiki dengan menggunakan kawat yang terdampar, bukan kawat inti padat.
Langkah 6: Elektronik
Masing-masing sensor menggunakan pembagi tegangan. FSR mendapatkan resistor 10k, dan resistor fleksibel mendapat resistor 22k. Pembagi tegangan berfungsi dengan perubahan resistansi sensor. Ketika resistansi lebih tinggi untuk resistor variabel, ada penurunan tegangan yang lebih besar di resistor variabel. Pembagi tegangan dipasok dengan + 5V, dan penurunan 5V dibagi antara dua resistor. Arduino mengukur tegangan antara resistor dan mengembalikan nilai antara 0 dan 1023 berdasarkan pembacaan tegangan (0 menjadi 0V dan 1023 menjadi 5V).
Langkah 7: Programkan Tangan
Saya telah melampirkan kode dari versi pertama saya. Waktu itu, saya menggunakan dua Arduino biasa karena saya membutuhkan 8 pin Analog In. Ini juga mengisolasi dua proses yang terjadi: memposisikan jari dan mengukur tekanan. Untuk versi kedua saya (versi ini) saya menggunakan Arduino Mega, jadi saya bisa memasukkan semua input pada satu papan. Sedangkan untuk kode, saya cukup banyak menyalin dan menempel posisi servo ke loop pembacaan tekanan dan mengubah label pin sekitar.
**Penting**
Untuk penentuan posisi servo, masih perlu dilakukan beberapa pekerjaan untuk membatasi rotasi. Jika mereka berputar terlalu jauh, sesuatu mungkin pecah. Beginilah cara saya mematahkan jari.
Seperti yang saya katakan di intro, saya akan selalu kembali ke proyek ini untuk mencoba memperbaikinya sedikit demi sedikit. Karena ini adalah salah satu program Arduino pertama saya, kemungkinan besar ada beberapa inefisiensi dalam kode. Jangan ragu untuk memposting modifikasi potensial.
Langkah 8: Menghubungkan Semuanya
Ini adalah salah satu bagian yang lebih menantang. Pastikan untuk memeriksa dan mengecek semua koneksi.
Setiap sensor mendapatkan terminalnya sendiri. Satu kabel masuk dalam satu slot, dan kabel lainnya masuk ke slot lainnya. Karena sensornya adalah resistor, arah masuknya tidak menjadi masalah.
Dari kiri ke kanan di terminal:
(masing-masing resistor dengan terminalnya sendiri)
Resistor fleksibel (sarung tangan) - jari telunjuk
jari tengah
jari manis
kelingking
(masing-masing dari empat kabel masuk slot masing-masing)
Alasan motor - Pesanan tidak masalah; hanya ingat bahwa kabel positif terhubung langsung ke Arduino
FSR (tangan robot) - jari telunjuk
jari tengah
jari manis
kelingking
Servo terhubung di sisi lain dari papan tempat memotong roti.
Pin servo:
Sumber daya merah-positif
Tanah hitam
Putih / Kuning- sinyal (pin Digital Out servo terpasang pada Arduino)
Semua kabel jumper pergi dari papan ke pin yang sesuai pada Arduino. (sensor flex 1 ke Analog In 0, sensor flex 2 ke Analog In 2, dll.)
Langkah 9: Nikmati!
Bersenang-senang dengan proyek ini, dan jangan ragu untuk bertanya!
-zach
Finalis dalam
Tantangan Robot
