Megfelelő humanoid robot készítése: 11 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Frissítés és oldal: 2021.1.17. Fej, arc, stb. - webkamera hozzáadvaIndák és izmok - PTFE -kiegészítőkIdegek és bőr - vezetőképes gumi eredmények "Mi ez a képen?"

Ez egy robot test része - különösen a prototípus a gerinc, a váll, a kar és a kéz. Az alkotásomnak szüksége lesz egy testre, és ez a projekt lényege.

Az általános intelligencián dolgozom - a csapatom röviden a „gépi idegtudomány” technológia, a MiNT kifejezést használja. Remélem, hogy egy vagy több test felépítése inspirál a programozásban való haladásra.

"Crafted" - igen, ez a robot test kézzel készült. 3D nyomtatás, ha úgy tetszik. FDM- és gyantanyomtatóim is vannak, de az ilyen prototípusok készítéséhez a kézi mesterségeket részesítem előnyben. "Megfelelő" - ez csak rugalmasságot jelent. Az ötlet az, hogy a test elég rugalmas ahhoz, hogy biztonságban legyen az ember, vagyis inkább hajlik az ember köré, vagy lepattan, ahelyett, hogy csípne vagy összetörne vagy komoly kárt okozna. A megfelelő robotika fontos fejlesztési terület annak érdekében, hogy jövőbeli barátaink és munkatársaink (vagy szolgáink) biztonságban legyenek. Robot - magától értetődő. Ez a notebook nem fog elmélyülni a MiNT-ben, de ha többet szeretne megtudni, vagy részt kíván venni a nonprofit munkában, lépjen kapcsolatba velem. Humanoid-nincs ok arra, hogy ne tervezzen sok ilyen tervezési megjegyzést nem humanoid robotokhoz. Csak erre megyek. Még az elme befejezése után is négylábú tervezést tervezek, egyszerűen a stabilitás érdekében.

1. lépés: Csontok

PVC

Nagyszerű robotokhoz, akár emberi méretű és súlyúak. Könnyű, tartós, erős és könnyen elkészíthető. Olcsó.

Ráadásul csontnak tűnik, ha éppen erre vágysz.

A szerelvények széles választéka megkönnyíti a szerényen bonyolult tervek gyors és egyszerű prototípusának elkészítését. A csövek és szerelvények üreges belseje megkönnyíti a vezetékek elrejtését.

Némi melegítéssel (hőpisztoly vagy fáklya [gyors, de trükkös]) a PVC eléggé megpuhul ahhoz, hogy deformálódjon, átalakuljon, és megtartja új formáját, ha ebben a formában tartja, amíg le nem hűl.

Csak ügyeljen a jó szellőzésre. Ne lélegezze be a füstöt! A PVC égése veszélyes gázokat szabadít fel!

PEX - 1/4 hüvelyk

Kisebb csontokhoz, például az alkarokhoz, ezt a lágyabb csövet használtam.

Az első kézimunka során PEX -et használtam az ujjcsontokhoz, de ehhez a kisebb géphez kisebb ujjcsontokra volt szükségem.

Kávé keverők

Erősebb anyagot szeretnék, de ez most rendben van.

Ha az egyik nem elég erős, úgy látom, hogy a forró ragasztás 3 a veremben úgy tűnik, működik.

Fémek

Nem igazán kezdtem el fémmegoldásokat keresni, de miután felfedeztem az alumínium „forrasztásának” egyszerűségét puszta fáklyával, úgy érzem, hogy az alumínium lehet egy olyan lehetőség, amelyet érdemes megnézni a jövőben. Az igazi kulcs az lesz kényelmes szerelvények és anyagok rendelkezésre állása, amelyek minimális kézműves munkát igényelnek. Biztos vagyok benne, hogy kint van, de mennyibe fog kerülni, és megéri-e? Meg kell néznünk egy teljesen fém csontvázat is? Érdemes -e figyelembe venni más fémeket és ötvözeteket, és milyen célokra?

2. lépés: Izmok és inak

2021/17/17: Szükség volt PTFE/teflon csövek hozzáadására, hogy segítsen vezetni az inak egy részét a hardver körül, amelyen a működtetés során elakadtak. Jelenleg az ujjak körülbelül 75%-ban dolgoznak, de visszatérő rugós típusra van szükségük kiegészítésének. A bőrbevonat mellett szilikon gumit tervezek.

-

Jelenleg az egyetlen „izom” jelenleg néhány SG90 szervó, amelyeket cipzárral rögzítenek. Egyelőre csatoltam az MG996R-t a felkarhoz és a vállakhoz, de nem tudom, hogy ez elegendő-e, vagy nem. Úgy tűnik, hogy a cipzár a helyén tartja az alkar SG90-eit, és úgy tűnik, hogy majdnem 180 fokos forgatást tesz lehetővé a jelenlegi csuklóízületi konfiguráció alapján. A csuklónak minden bizonnyal meg kell változnia végül, de egyelőre legalább a helyén tartja a kezét. Jelenleg rugalmas szálat használok inakhoz, nem pedig horgászzsinórhoz, mert a nagyobb felület nem kopik az ínhüvelyeken, mint a horgászhuzal. Túl sok idő múlva több szervót adok hozzá a többi kötéshez. A felkar egyszerű, de a vállak kihívást jelentenek. A gerinc szervok szinte biztosan a csípő területén lesznek csoportosítva. Megjegyzések: Használja ezeket a nagy olcsó szervókat a csípőre. - kész, meglátjuk, hogyan megy … Izom lehetőségek: EM lineáris működtető PEANO HASSEL működtető

A PEANO HASSEL működtetőket nem olyan nehéz elkészíteni, de nincs jó megoldásom a nagyfeszültségre, amire szükségük van, és nem vagyok biztos abban, hogyan lehet megakadályozni a szivárgást. Ellenkező esetben inkább ezt a technikát használnám izomkontrollra. Talán egy későbbi iterációban.

Lehet, hogy visszatérő rugóra van szükség az ujjakon, de az inak képesek húzni és tolni is - egy kicsit mindenképpen.

3. lépés: A gerinc

A halmozott PVC csőadapterek csigolyaként szolgálnak. Összefogásuk, amíg működtetőelemeket és inakat nem állítottam be, problémát jelentett, de a kreatív elrendezés a hajlékony szálak hosszában, a lemezek belsejében lecsavarva megoldotta a problémát, és a lemezeket halomban tartotta. Bármit használjon alapként. A képen látható részek már összeragadtak egy korábbi botból, és csak újra használtam őket, mivel már rendelkezésre álltak … A lemezek szükségtelenül nagyok lehetnek, de ez most rendben van. A felesleges hely sok teret hagy a huzalok átvezetésére rajtuk. Problémák: A jelenlegi gerinc némi zajt ad, amikor mozog, és nem olyan sima, mint szeretném. Lehet, hogy megéri a 3D nyomtatást, de nem szeretném ezt az építést.

4. lépés: Törzs / borda / váll

Eredetileg kisebb bordaelemekből építettem egy bordaív -szerkezetet, de egyáltalán nem volt rugalmas, ami rossz dolog. Mivel jelenleg nincs rá különösen szükségem, kihagyom ezt a részt. jelenleg eredetileg csak egy topper volt a gerinchez, hogy rögzítse a lemezeket összetartó flexibilis szálat, de jól működött a vállmegoldásnál, így most is marad. A váll valódi probléma volt. Folyamatosan ábrázoltam az univerzális csuklót és megpróbáltam egy rendelkezésre álló PVC csővel kompatibilis csuklópántot használni, de nem volt elegendő mozgási tartománya a vállnak. Aztán valahol az interneten botlottam egy pózolható PVC csontváz-dummy projekthez, amely golflabdát használt a labda részéhez golyós és foglalatos ízületek - a probléma (majdnem) megoldódott! Ahelyett, hogy a golflabdákat befogtam volna, mint a másik projekt, egyszerűen rugalmas szalagokkal tartottam őket - hajszalagokkal, különösen, hogy egy másik projektből maradtam. hagyott egy kérdést. A golf óta a golyók nincsenek ideális konfigurációban rögzítve (később kitalálok egy jobbat), túlságosan előre vagy hátra forgatva elakadhatnak. Tartalék „csigolyák” (csőadapter szerelvény) elhelyezése a kereszt vállfoglalatán az illesztés korlátozta a vállcsont helyzetét oly módon, hogy megakadályozza, hogy a túlzott utazás komoly problémát okozzon. Ugyanez a kérdés a nyakon. Szükség lehet egy nagyobb törzsre, csak az izmok befogadására.

5. lépés: Karok és könyök

Azt hiszem, a felkarok 1/2 -es PVC -ből készültek, egy golflabda egy egyenes csőszerelvényhez van rögzítve. Az alkarok PEX, és nagyon különleges okból. Emberi alkar konfigurációt akartam utánozni úgy, hogy a két csont egymás felett forog.. Próbáltam néhány különböző megoldást, de végül csak egy szerelvényt készítettem a felkarvéghez, amelyre az alkarcsontokat csuklópántként lehet csavarni a könyöknél. Szerencsére úgy tűnik, hogy ez nagyjából 90 fokos elfordulást eredményez mert a két csont csak a könyöknél van rögzítve, így a csuklócsukló meghajolhat. Mivel a kéz kialakítása kissé túlságosan rugalmas, úgy tűnik, hogy többnyire pótolja az alkar elfordulásának elvesztését. Ismét nem tökéletes, de elég jól működik.

6. lépés: Kezek

Ízületek

Az első túlméretezett prototípus-kezemben kitaláltam a közös megoldást: szemcsavarok, anyával és rövid csavarral összekapcsolva a szemen, és valahogy a csonthoz rögzítve. Jelenleg a ragasztóoldat forró ragasztó-szeretném valami jobbat, de még nem állapodt meg semmiben. E kezek felépítésekor azt tapasztaltam, hogy hasznos két szemcsavar használata minden csont végén, hogy a csavar ne forogjon és ne vegye ki az ujját Ujjízület Rev. A: A hagyományos csavarok és anyák helyett azt tapasztaltam, hogy 1/4 hüvelyk széles Chicago -csavarokat kaphatok, amelyek sokkal jobban néznek ki és egyenletesebb ízületet adnak. Bárcsak megkaphatnám az 1/8in -t, de még nem találtam.

Probléma: A chicagói csavarokhoz 5 mm méretű szemek kellenek - ez a „tengely” mérete -, és a közös szemcsavarok 4 mm -nek tűnnek. Kézzel kell kinyitnom a szemem. Kúpos kicsi lyukasztót használtam, ami rendben volt, de sokkal inkább egységes 5 mm-es szemcsavarokat keresek.

Csontok

Nagyon kicsi kezek készítéséhez nagyon kis csontanyagra van szükségem.

A kávékeverők nem elég erősek, de egyelőre megteszik.

Inak

Mindegyik ujjnak 1, és végül 2 ínje lehet. Különösen az ujj inaknak van szükségük egy útvonalhüvelyre, amely helyeken tartja őket. Csak forrón ragasztottam több kávékeverő szalmára - kissé túlzottan a ragasztón, hogy megbizonyosodjon arról, hogy tart Kezdetben horgászdrótot próbáltam, de azonnal belevágott a hüvelybe, így megpróbáltam 1,75 mm -es flexibilis szálat, és úgy tűnik, hogy rendben működik. A PTFE azonban valószínűleg nem kötődik forró ragasztóhoz. Gondolom kísérleteznem kell. Lehet, hogy egy apró cipzár segítségével rögzítheti a ptfe csöveket.

7. lépés: Fej, arc, stb

1/17: Jelenleg az egyszerű, régebbi, USB -s webkamera és mikrofon helyőrzőként szolgál a fej számára. Még nem valósítottam meg semmilyen elképzelést, azonban a kamera távoli elérése nem jelent kihívást. Bár nem a kívánt funkció a végső projektben, jelenleg látom * keresztül * a kamerát - és hangot is fogadhatok, ha olyan hozzáférési módot használok, amely lehetővé tette. A kezdeti monokuláris tervezés tervezése - a binokuláris látás kezelése extra probléma, amellyel foglalkozni tudok, miután a vizuális kéreg elvégezte az alapvető feladatát. A vokális kimenet természetesen szabványos hangszóró lesz. Bármi, ami fejlettebb, várnia kell. A száj izomszabályozását és néhány arckifejezést nem lenne nehéz megvalósítani. Az agy valószínűleg nem fér el a fejben, hacsak nem tudom megtenni mindezt néhány málnás pitéből. agyi rohamok, védelemre szorul, különösen a memória. Valami olyan, mint egy fekete dobozos rendszer.

8. lépés: Idegek és bőr

2021/01/17 - Megpróbáltam vezetőképes szilikongumit készíteni szénpor hozzáadásával. Meg kellett volna fogadnom James Hobson tanácsát (olvassa el az alábbi Hackaday cikket); többnyire igaza volt. Megjegyzés: * a gumit vezetőképessé tettem, de annyi szénport kellett használnom, hogy amikor a gumi megszáradt, omlós volt. Nem hasznos ebben az alkalmazásban, amennyire meg tudom mondani. Meg kell szereznem a szénszálat, hogy kipróbáljam, ahogy javasolták, vagy esetleg platina-keményítő szilikont.

-Ezen a részen még nem végeztem semmilyen munkát, csak kutatást. Nyomásérzékeny bőrréteget szeretnék, nem csak érintésérzékenyet. Az elektromos mező tomográfia ígéretes megoldásnak tűnt az érintésre, de úgy tűnik, nem kínál nyomásérzést. gondoltam, mi lenne, ha egy jelet egy ellenálló gumi rétegen keresztül olvasnék le, több érzékelőponttal kombinálva? Tudok -e tisztességes közelítést kapni az emberi idegérintésről és nyomásérzetről? Más szilikonfelhasználók megerősítik, hogy a gumin keresztüli ellenállás leolvashatja a nyomást, ezért remélem, hogy ez jó megoldás. Tervezze meg, hogy megpróbálja ezt megtenni egy Arduino Nano vagy Micro segítségével - valószínűleg 1 végtagonként, majd onnan vezesse a kimeneti jelet az agyba. A hő és egyéb dolgok érzékeléséhez fogalmam sincs, de ez kevésbé aggasztó, mint a sokkal gyakoribb tapintási és nyomásérzések, amelyeket a testnek biztosítania kell Az agy. Ami a védő / puha bőrrétegeket illeti, több műanyag / gumi alkalmazásban is gondolkodtam, de jelenleg a legjobb a szilikongumi, talán keményebb külső felülettel.

Szilikon önégető szalag

Ezt a kézi prototípuson próbáltam használni. Nem ment olyan jól. A fő probléma az, hogy túl nagy nyomást kellett kifejtenem a szalag aktiválásakor az alkalmazás során, és végül kissé megcsavartam az ujjaimat. Ráadásul túl ellenálló volt ahhoz, hogy az ujjak szabadon hajolhassanak. Talán ha nem csavarom be az ízületeket, és nem várom meg, amíg egy erős ujjcsontanyagot találok … Ezeket a tényezőket leszámítva szerettem volna látni egy félig egységes bőrréteget a kéz fölött. igazán könnyen vágható. Próbálja ki a szilikon vízvezeték -szerelő szalagot? Lássuk, mit csinál ez a cucc.

Szilícium gumi

A Sugru alternatív Oogoo vagy hasonló ígéretesnek tűnik. Vékony mártógumi esetén próbálja meg a folyékony szilíciumgumit - az öntőformát. Az ellenálláson alapuló érzékeléshez nem szükséges adalék (szén). Feszültségérzékelés / vezetőképesség -alapú érzékeléshez szén hozzáadása (korom).

Az akaratlan reflexeket úgy lehet megtervezni, hogy a közeli izmokhoz kapcsolódó érintésre vagy nyomásra koordinált választ programoznak. Ez hasznos lehet abban, hogy a gép gyorsabban megismerje testét. Azaz, ha az idegek megfelelnek a közeli izmoknak és automatikusan aktiválódnak egy küszöbértékre reagálva, akkor a gép gyorsabban megtanulhatja társítani őket.

Végezzen némi kutatást. Olvassa el a cikkhez fűzött megjegyzéseket. https://hackaday.com/2016/01/07/conductive-silico… - Tárolás.. Ezen a webhelyen talál információt a fel nem használt folyékony gumi tárolásáról… https://www.mositesrubber.com/technical/shipping-u …. Rövid változat - a keményítetlen gumi maradjon kikeményítetlen és használható, ha 0 és 40 ° F között tárolja, legfeljebb 6 hónapig.

9. lépés: Agy / elme

2021/01/17 - Egy RPi3B+ -val dolgoztam együtt egy Arduino Nano motorvezérléssel. A motor működtetése sikeres volt. Ezenkívül teszteltem és megerősítettem az RPi és az Arduino Python -szkriptjei közötti kommunikációt, és egy egyszerű üzenetet vissza -vissza küldtem.

Rendben, ez a nagy fontos rész. "Igor, hozd ide az agyam!" A gépeim egy fejlesztés alatt álló általános intelligencia-technológiát fognak használni. Egyelőre nem lehet tudni, mennyi időbe telik ennek befejezése, esetleg egy vagy több Raspberry Pi számítógépen futó programmal. Általában azt javaslom, hogy ismerkedjen meg a Robot operációs rendszerrel (ROS) - és ez a Raspberry Pi számítógépeken fog futni. Még nem valósítottam meg a ROS -t, és vitatkozom annak értékéről a gépeim számára.

10. lépés: Bázis / mobilitás

Jelenlegi terv: szabványos Rocker -Bogie keréktárcsa - négylábú lábrendszerre frissítve, opcionális pszeudo -kétlábú konfigurációval, az elme telepítése után. Kerekek - Módosított műanyag kerék. Csak az igazi probléma egy kisebb D tengelyre szerelés. Próbálja meg feltölteni az agyat gyantával (vagy valami hasonlóval), majd fúrjon egy új kisebb agyat és egy rögzített csavar furatot?

11. lépés: Tápellátás, töltés +

Hamarosan Eredeti útmutatásom volt a tervezési követelményekkel kapcsolatban, amelyeknek ez a projekt célja, hogy kielégítse az egyszerűen mondott „használjon fűnyíró akkumulátort”, de ezt az útmutatót legalább 2015 előtt adták ki. Ugyanilyen költséghatékony lehet most egy könnyebb megoldás alkalmazása. A költséghatékonyság a legmagasabb prioritás a „megfelel a követelményeknek” után, így a költség valószínűleg az egyik legnagyobb szempont lesz.