Robotické rameno ovládané rukavicí: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Účel: Získejte zkušenosti a dovednosti v řešení problémů vytvořením projektu k dokončení

Nástin- Pomocí rukavice se připojte přes arduino k ovládání 3-D robotického tištěného „ramene“. Každý z kloubů na 3-D tištěné paži má servo, které se připojuje k ohebnému senzoru na rukavici a pohybuje se úměrně tomu, jak daleko je prst ohnutý.

Krok 1: Seznam materiálu

3- 10k odpory

3- flex senzorové odpory

3- serva

Prkénko

Arduino Uno

Dráty

Zapínání na zip

4- 3-D tištěné kusy

Připojil jsem odkazy na přesné materiály, které jsem použil, aby je bylo možné snadno vyhledat, i když si z těchto přesných odkazů neobjednáte

3- 10k odpory

3-flex senzorové odpory

3 serva

Krok 2: Zapojení

Obrázek zapojení přesně tak, jak jsem jej nastavil, je ve fritzovacím souboru. Elektroinstalaci lze nejlépe prohlédnout ve dvou různých částech. 1) Připojení z prkénka a arduina k 3-D tištěnému „rameni“2) Spojení z prkénka a arduina do rukavice.

Spojení 3-D s tištěným ramenem Dráty připojené k pinům 11, 10, 9, jakož i kladné a záporné oblasti jsou připojeny ke 3 různým servům. Černé vodiče na servu se připojují k záporným oblastem, konkrétně k zápornému sloupci na prkénku. Červené dráty na servu se připojují k kladným oblastem, konkrétně ke kladnému sloupci na prkénku. Nakonec se žluté signální vodiče připojí k arduinu.

V mém nastavovacím pinu 9 se připojuje k základnovému servu a je ovládán palcem V mém nastavovacím pinu 10 se připojuje k hornímu servu a je ovládán prostředním prstem V mém nastavovacím pinu 11 se připojuje ke střednímu servu a je ovládán ukazováčkem

2) Připojení rukavic Na flex senzorech jsou k dispozici dvě připojení, na straně s tenkou linkou probíhá připojení jak k signálu, tak k zápornému pólu. Strana se silnější vzorovanou stranou je připojením k kladnému pólu. Na stranu, kde připojíte signál a záporný vodič, připojte jak odpor 22k, tak sekundární vodič. Drát vede přímo k zápornému pólu skrz prkénko. Rezistor se připojuje jedním koncem k flex senzoru a druhý se připojuje k drátu, který vede k prkénku, než se připojí k analogu arduino v pinech. Tři analogové piny, které jsem použil, byly A0, A1, A2. Poté další připojení senzoru flex běží na prkénko a připojí se ke kladnému sloupci na prkénku. Na fritzovacím souboru je sekundární jasnější skica, která ukazuje kladná, záporná a signálová spojení.

(Poznámka- většina fyzických připojení vodičů, které nejsou v prkénku, byla pájena a ke spojení byla použita smršťovací fólie.)

Konečnými součástmi kabeláže jsou připojení z 5V napájení na arduinu k kladnému sloupci a uzemnění (GND) se připojuje k zápornému sloupci. Přes prkénko běží také pruhy, které spojují záporné sloupce dohromady na obou koncích desky a kladné sloupce dohromady na obou koncích desky.

Další poznámka- v případě potřeby lze použít delší dráty k prodloužení volného prostoru mezi prkénkem a rukavicí nebo prkénkem a 3-D potištěným ramenem

Krok 3: Zapojení a vysvětlení kódu

Základ programu je podobný programu otáčení knoflíků v arduinu a funguje celkově jako potenciometr. Flexibilní senzory na rukavici vysílají signály na základě změny polohy, když prsty na rukavicích pohnou změnou polohy, vyšle signál do arduina, který pak volá po 3-D tištěné „ruce“, aby se měnila ve stejném poměru.

V kódu jsou definována 3 serva pod piny 9, 10, 11 Analogové piny A0, A1, A2 spojují potenciometr

V nastavení prázdnoty jsou serva připevněna k pinům

Potom se prázdná smyčka skládá z použití 3 funkcí analogového čtení, mapování, zápisu a zpoždění

analogRead- čte hodnotu z analogových pinů (ty komunikující s potenciometrem) a udává hodnotu mezi 0 a 1023

Map- (hodnota, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) funkce mapy mění rozsah hodnot od analogové hodnoty čtení z 500, 1000 na 0, 180, protože 0-180 jsou rozsahy hodnot, které může servo číst, a názvy novou hodnotu pod první v seznamu

servoWrite- arduino zapíše hodnotu na servo a podle toho posune svoji polohu

Zpoždění- Zpoždění pak způsobí, že program počká, než se znovu opakuje

Krok 4: Mechanická struktura 3-D tištěných dílů

Ke každé části jsou připojeny čtyři soubory STL a také obrázky a videa. Neexistuje obrázek sestavy souborů, ale je zde obrázek 3D tištěné verze. Čtyři různé kusy jsou spojeny 3 servy v každém z kloubů. Základní část se připojuje k ramenu přes serva, která jsou poté připevněna k prvnímu ramennímu pilníku a nakonec k druhému ramennímu pilníku.

Krok 5: Mechanická konstrukce rukavice

Konstrukce rukavice byla poměrně jednoduchá, ohebné senzory byly za tepla přilepeny ke třem prstům na rukavici a k udržení drátů na místě byly použity stahovací pásky.

Poznámka- Bylo zjištěno, že pokud se tyto konkrétní flex senzory, které byly použity, příliš znečišťují, může to začít ovlivňovat funkci flex senzorů, takže na senzory byly umístěny kousky pásky, aby byly čisté.

Dodatečná poznámka- Pohyb 3-D ramene může být trochu trhaný, když je k napájení použit pouze USB kabel vedený k arduinu, lze jej zlepšit připojením více energie přes baterie a propojením kladného a záporného pólu do kladných a záporných sloupců na prkénku