Rukavice Soft Robotics: 8 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Můj projekt je softrobotická rukavice. Má akční člen umístěný na každém prstu; spodní část rukavice je odstraněna, aby ji uživatel mohl nosit. Aktuátory jsou aktivovány zařízením umístěným na zápěstí o něco větším než hodinky.

Aktuátory jsou vyrobeny ze silikonového materiálu (EcoFlex-30) a jsou nafukovací.

Když se ovladače nafouknou, obdélníky, které mají nahoře, tlačí proti sobě a ohýbají přidružené prsty.

Motor, který řídí nafukování, je zařízení s názvem „FlowIO“. Toto zařízení je schopno nafouknout, vyfouknout a vytvořit vakuum. V tuto chvíli zařízení používá platformu Adafruit ovládanou aplikací v mém telefonu, ale mým cílem je spojit ji s jinou rukavicí s flex senzory na prstech, aby pohyby softglove odrážely pohyby těch druhých.

Tento projekt má rehabilitační účel pro pacienty, kteří přišli o ruku. Pohyb měkké rukavice znovu aktivuje svaly zraněné ruky, zatímco obě ruce provádějící stejné pohyby stimulují zrcadlové neurony a obnovují nervová spojení v mozku.

Tento projekt lze také použít jako účely asistenční technologie, protože se snadno nosí a pohony zaručují dobré uchopení předmětů.

Při práci na tomto projektu se dozvíte o elastických vlastnostech materiálů, o tom, jak odlévat křemík, jak používat TinkerCad a 3D tiskárny.

Zásoby

• Elektrikářské rukavice
• EcoFlex 30
• 3D tiskárna
• FlowIO
• Vakuová komora
• Měřítko
• Plastové brýle
• Ease Release ™ 200
• Dřevěné tyče (10 cm)
• Horké lepidlo
• Plastové rukavice (vždy se nosí při manipulaci se silikonem nebo lepidlem)

Krok 1: 3D tisk forem

• Každý z těchto souborů obsahuje tři kusy nezbytné pro prst.
• Pro tisk je doporučena vysoká kvalita (minimálně 0,001 mm).
• Není nutné stavět podpěru, ale navrhuje se postavit vor jako platformu adheze.

Krok 2: Příprava forem

1. Připojte dvě formy na sebe, jak je znázorněno na obrázku.
2. Utěsněte je horkým lepidlem v prostoru mezi nimi.
3. Nalepte hřebík do otvoru na straně těchto forem a přilepte jej zvenku pomocí lepidla.
4. Formy postříkejte prostředkem Easy Release dvakrát v intervalu 5 minut.

Krok 3: Příprava křemíku

1. Nalijte dvě složky EcoFlexu do dvou různých plastových sklenic. Musí mít stejnou váhu, změřte je pomocí stupnice.
2. Nalijte jednu ze složek do druhé sklenice a tři minuty je pečlivě promíchávejte.
3. Vložte sklenici do vakuové komory a začněte odplyňovat. Jakmile tlak uvnitř dosáhne -25atm, znovu otevřete ventil a vypněte vakuum, dokud se nedostane na -20atm. Poté zavřete ventil a znovu aktivujte vakuum. Tyto postupy je třeba opakovat po dobu 10 minut.
4. Vyjměte sklo z odklonu.

Krok 4: Lití křemíku

1. Nalijte křemík ze skla do forem a dávejte pozor, abyste uvnitř nevytvořili bubliny vzduchu.
2. Po pěti minutách přendejte dřevěnou tyčinku drženou vodorovně přes dvě formy, abyste odstranili přebytečný křemík.
3. Křemík nechte tři hodiny ztuhnout.

Krok 5: Extrahování akčních členů

Pro skládané formy

1. Odstraňte vrstvu horkého lepidla.
2. Opatrně oddělte dvě formy a udržujte je během procesu co nejvíce rovnoběžné.
3. Horní část pohonu zůstane téměř vždy v horní formě. V tomto okamžiku vytáhněte horní část pohonu, stačí ji vytáhnout, ale dávejte pozor, abyste ji nebrzdili nebo nepoškodili

Pro jednotlivé formy

Stačí vytáhnout spodní část pohonu z formy

Krok 6: Dokončení pohonů

1. Odstraňte vnější vrstvu křemíku na základně horní formy
2. Na spodní díly naneste tenkou vrstvu Sil-Poxy. Pokud je to možné, lepidlo by mělo být koncentrovanější na stranách obdélníků než uprostřed. Použijte stranu karty potažené plastem
3. Umístěte horní díl na horní část spodního dílu. Oba kusy stále jemně tlačte k sobě, alespoň sedm minut.
4. Nechte akční členy 40 minut, aby lepidlo ztvrdlo.
5. Z plastové trubky odřízněte kousky 10 cm. Vložte každý z těchto kusů do otvoru na boku každého pohonu. Utěsněte je Sil-Poxy

Alternativně

Pokud máte k dispozici nějaké přesné nástroje k vytlačení lepidla, je vhodnější jej rozetřít na spodní stranu části pohonu.

Krok 7: Dokončení projektu

1. Na spodní část pohonů naneste vrstvu Sil-Poxy.
2. Připojte každý ovladač, jeden po druhém, na relativní prst elektrikářské rukavice, držte jej stisknutý alespoň sedm minut a 40 minut počkejte, až lepidlo vytvrdne.
3. Zajistěte FlowIO na zápěstí nebo na předloktí.
4. Odřízněte část dlaně rukavice a případně také vnitřní část první falangy každého prstu, abyste usnadnili její nošení
5. Noste rukavici.
6. Připojte každou plastovou trubičku k příslušnému ventilu na FlowIO.

POZNÁMKA: Pokud není možné získat zařízení FlowIO, je tento projekt kompatibilní s jakýmkoli druhem vzduchového čerpadla.

Krok 8: Užijte si rukavici

Začněte používat zařízení pomocí aplikace na svém iPhone.