Robotická ruka ASL (vlevo): 9 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Cílem tohoto semestru bylo vytvořit 3-D tištěnou robotickou levou ruku, která je schopna předvést abecedu amerického znakového jazyka pro neslyšící a sluchově postižené osoby ve třídě. Přístupnost předvádění amerického znakového jazyka ve třídě bez přítomnosti tlumočníka usnadní život studentovi i univerzitě nebo instituci. Předkládané řešení pomůže překlenout propast mezi sluchem a sluchově postiženými mnohem efektivněji. Znaková řeč jsou gesta, která komunikují jazyky pomocí pohybů rukou. Studie ukazují trend zvýšené potřeby tlumočení do znakového jazyka. Očekává se, že během příštích pěti let vzroste poptávka po tlumočnících do znakového jazyka o 20%. Produkt naší skupiny ušetří čas, peníze a prospěje školám tím, že jim bude vždy k dispozici tlumočník.

Zásoby

• Motor- MG996R (5x)
• Technologie Superglue-Pacer (Zap) Lepidla Zap-A-Gap
• Arduino Uno
• Kabel- Trilene 20lb 650yd
• Extech Instruments DC regulovaný napájecí zdroj
• Filament-PLA filament (3D tiskárna)
• 3D tiskárna
• Ovladač motoru-12bitový ovladač servomotoru PWM
• 1,4 mm, 2,0 mm, 3,0 mm, 4,0 mm. Phillipův šroubovák

Krok 1: Sestavení prstu

Krok 1a) Odesláním dílů na 3-D tiskárnu spusťte proces.

Krok 1b) Jakmile jsou vaše prsty vytištěny, ujistěte se, že držíte každý jednotlivý prst odděleně od druhého, aby nedošlo k smíchání kusů dohromady. Aby bylo možné efektivně sestavit každý prst, označte všech šest komponent od největšího po nejmenší čísly 1 až 6.

Krok 1c) Dále pomocí lepidla Krazy nebo jiného silného lepidla slepte součásti 2 a 3 dohromady tak, aby směřovaly stejným směrem. Každá součást má odsazení obdélníku, které má pomoci zarovnat součásti, když jsou lepeny dohromady. Tento krok opakujte a slepte dohromady díly 4 a 5.

Krok 1d) Po zaschnutí lepidla začněte spojovat součásti pomocí kousku 3 mm vlákna. Pokud však nemáte vlákno, budete muset sehnat 3 mm šrouby z jakéhokoli místního železářství. Poznámka: Možná budete muset 3D tisknout materiál v místech, kde se navzájem spojují, aby byl zajištěn pohyb tekutin mezi spoji.

Krok 2: Ruční montáž

Krok 2a) Jakmile je každý prst sestaven, přiložíte palec. Udělejte to tak, že vezmete sestavený palec a připojíte jej k části Left Wrist Large a pomocí malého 3D tištěného šroubu entretoise.

Krok 2b) Poté připojíte ukazováček a prostředníček stejným 3mm filamentem, který byl použit pro ostatní klouby. Jakmile připojíte ukazováček a prostředníček, prsten a malíček se připevní stejným způsobem jako palec.

Poznámka: Pomocí stejného 3D tištěného šroubu spojte prsty k velkému pouzdru levého zápěstí.

Krok 3: Závitový kabel

Krok 3a) Po sestavení každého prstu. Začněte protahovat kabel zápěstím (všimněte si, že ve spodní části jsou tři otvory), začněte horním otvorem a pokračujte dlaní, dokud nedosáhnete na horní část prstu.

Poznámka: Zajistěte, aby byl k horní části prstu provlečen dostatečný počet kabelů, aby bylo možné znovu protáhnout druhý otvor v horní části prstu.

Krok 3b) Upevněte kabel uprostřed do uzlu a poté na uzel naneste elektrickou pásku, aby se kabel nevinul rukou.

Krok 3c) Jakmile je to hotové, provlékněte vlasec zpět druhým otvorem na špičce prstu (nikoli špičkou prstu, který bude sloužit jako víčko, jakmile bude navlečení kabelu dokončeno) a pokračujte v provlékání vlasce zadní strana ruky končí čárou na třetím otvoru zápěstí, přičemž střední otvor zůstává otevřený.

Krok 4: Sestava předloktí

Krok 4a) Během montáže předloktí pomocí dílů robpart1 a robpart2 vytvořte vnější plášť předloktí super slepením dvou kusů dohromady.

Krok 4b) Jakmile super lepidlo zaschne, připevněte servo postel k základně předloktí.

Poznámka: Před připojením jakékoli jiné součásti určitě počkejte, dokud oba kusy úplně nevyschnou.

Krok 4c) Sestavte předloktí připevněním zápěstí k předloktí. Zápěstí se skládá ze tří částí, které je třeba slepit dohromady. Jakmile zajistíte šev zápěstí, přilepíte konektor zápěstí k základně zápěstí.

Krok 5: Nainstalujte motory

Krok 5a) Jakmile budete připraveni k instalaci motorů, budete potřebovat pět servomotorů a čtyři šrouby pro každý motor (šrouby jsou dodávány s motory).

Poznámka: Při objednávání servomotorů hledejte pro lepší výkon servomotory s kovovým převodem.

Krok 5b) Tři motory jsou obráceny jedním směrem a další dva v opačném směru, aby bylo zajištěno, že motory správně sedí s kabelovým šroubením ve správném portu.

Krok 5c) Jakmile jsou motory nainstalovány na servo lože, budete muset vytisknout přední část robota a zadní část kabelu robota a přišroubovat je na servo lože.

Krok 6: Připojte ruku k zápěstí

Poznámka: Uvědomte si, že všechny čáry na nákupním centru jsou rozděleny na dvě části, první část je horní řada a druhá část je spodní řada nákupního centra na zápěstí.

Krok 6a) Při připevňování ruky k zápěstí pomocí šroubu se musíte ujistit, že čáry vycházející z horní řady nákupního centra zápěstí přecházejí přes šroub a čára ve spodní řadě nákupního centra zápěstí šroub.

Krok 6b) Jakmile je to hotové, zajistěte šroub na místě pomocí 3 cm dlouhé pojistné matice. Opatrně, aby nedošlo k překroucení žádných šňůr, provlékněte šňůry díly RobWrist 1 až 4, dokud šňůry nebudou spočívat na předloktí a nebudou připraveny k připojení k servomotorům.

Krok 7: Připojte linky k servomotorům

Krok 7a) Jakmile jsou servomotory přilepeny nebo přišroubovány k loži, můžete 3D natištěný rob_ring nalepit na servo kladku, která je součástí nákupu servomotoru.

Krok 7b) Dále nalepte řemenici serva na hřídel servomotoru. Než připojíte linku k servomotorům, pomocí skriptu arduino nastavte všechny své servomotory na devadesát stupňů.

Krok 7c) Po opravení všech pěti řemenic serva nastavte všechna serva na nula stupňů pomocí kódu ve vašem počítači.

Poznámka: Kód připojený v kroku 9. V tomto okamžiku se vyhněte pohybu motorů, jinak je budete muset resetovat, jakmile bude vedení připojeno.

Krok 7d) Když jsou motory nyní na svém místě, při připojování každého jednotlivého prstu k jeho nezávislému servomotoru se ujistěte, že uchopíte oba konce vedení a protáhnete je oddělenými otvory servo kladky a utáhnete je tak, aby napětí způsobující ohnutí prstu ve vysunuté poloze.

Krok 7e) Jakmile je prst zcela natažený a mezi prstem a servomotorem není žádná přebytečná čára, navažte čtvercový uzel spojující linie přes každou jednotlivou řemenici serva.

Volitelné: Abyste zabránili budoucímu uklouznutí pomocí super lepidla nebo jakéhokoli jiného lepidla, můžete hranatý uzel nalepit na samotnou řemenici serva. Tento postup opakujte pro každý jednotlivý prst.

Krok 8: Zapojení a napájení

Krok 8a) Připojte ovladač servo Adafruit k Arduino Uno.

Poznámka: Možná budete muset pájet kolíky na servopohon.

Krok 8b) Připojte prsty k servopohonu v následujícím pořadí.

Palec = kanál 0

Index = kanál 1

Střední = Kanál 2

Ring = kanál 3

Pinkie = kanál 4

Krok 8c) Najděte port pro připojení napájecího zdroje. Zapojte vodič + na pravou stranu a vodič - na levou stranu

Poznámka: Obrázek vpravo nahoře ukazuje rozložení kanálů. Vpravo dole obrázek ukazuje připojení ke zdroji napájení (zelená = + a žlutá = -).

Krok 9: Nastavení kódu

Krok 9a) Stáhněte si knihovnu Adafruit_PWMServoDriver.h z webu Adafruit.

Krok 9b) Zahrňte knihovny Adafruit_PWMServoDriver.h a Wire.h

Poznámka: Wire.h je integrován do softwaru arduino.

Krok 9c) Viz přiložený soubor kódu.

Krok 9d) Definujte minimální, maximální a výchozí šířku impulsu a frekvenci pro vaše konkrétní servomotory.

Poznámka: Krok 9d není nutný, pokud používáte robotické servomotory TowerPro mg996r.