Flex érzékelő kesztyű: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ez egy szórakoztató projekt, amely a robotkaroktól a virtuális valóság interfészekig bármit irányíthat.

1. lépés: Anyagok és alkatrészek

A kesztyűhöz:

• Olcsó kertészeti kesztyű
• Arduino Lilypad
• Lilypad akkumulátorcellatartó
• Vezető varrócérna
• Normál varrócérna
• Velostat
• Ragasztószalag
• pillanatragasztó
• Rugalmas
• Öt 4,7 ohmos ellenállás

A karhoz:

• Öt SG90 szervó
• Elektromos vezeték
• PLA vagy ABS szál
• Ninjaflex (vagy más rugalmas szál)
• Horgász zsinór
• 5V -os tápegység
• Kis kenyértábla (opcionális, de hasznos a szervók párhuzamos bekötéséhez)

Megjegyzés: ha nem rendelkezik rugalmas 3D nyomtatási szállal, lehetséges, hogy egy másik robotkart használ a rugalmas kézhez

2. lépés: A flex érzékelők elkészítése

Az általam használt anyag, a velostat, piezorezisztens anyag. Ez azt jelenti, hogy nyomásérzékeny, és amikor megnyomja, hajlítja vagy deformálja, az ellenállás megváltozik. Ezt a tulajdonságot fogjuk használni annak mérésére, hogy mennyit hajlik az egyes ujjak.

Kezdje 5 vágószalag vágásával, körülbelül 0,7 cm x 8 cm, a pontos méretek lényegtelenek, mivel az ellenállás minőségi leolvasására vagyunk kíváncsiak, nem pedig mennyiségire.

Ezután tegyen 2 hosszú darab ragasztószalagot képpel felfelé egy sík felületre, és vágjon le két hosszúságú vezetőképes varrócérnát, azt mondanám, hogy legalább 40 cm hosszú, mindig jobb, ha van felesleg. Opcionálisan vigyen fel egy kis csepp szuperragasztót a ragasztószalagra, az alap közelében. Ez nem kötelező, de megállapítottam, hogy megakadályozza a varrócérna véletlen kihúzását. Ha nincs vezetőképes varrócérnája, akkor lehet, hogy vékony rézhuzalt használ ehhez a lépéshez, mint a fejhallgató kábeleiben található huzal (azt mondom, hogy "lehet", mivel ezt az ötletet nem teszteltem).

Fektesse a 2 hosszú varrócérnát a ragasztószalag tetejére a közepén, úgy, hogy a varrócérna farka kilógjon a ragasztószalag végéből. Fontos, hogy a ragasztószalag majdnem teljes hosszába menjen, mert ha nem teszi meg, a flex érzékelő csak az ujja tövének közelében gyűjti a leolvasásokat, és nem a hegyét.

Helyezze a velosztátot egy darab varrócérna tetejére úgy, hogy elfedje annak végét (nem szeretné, hogy a 2 darab varrócérna összeérjen). Ezután emelje fel a ragasztószalag másik darabját a velosztát fedetlen oldalára, erősen nyomja le a légbuborékok eltávolítása érdekében. Az érzékelő tövében győződjön meg arról, hogy a két darab varrócérna nem okoz rövidzárlatot, ennek elkerülése érdekében hagyja ki a ragasztószalagot a másik oldalon (hasonlóan az "Y" alakú csomóponthoz, lásd az ábrát).

Vágja le a felesleges ragasztószalagot tetszés szerint. Végül szuperragasztjon egy kis rugalmas darabot az érzékelő végére. Ismételje meg ezt ötször, és állítsa be az egyes érzékelők méretét, hogy optimálisan illeszkedjen az ujjához.

3. lépés: Készítse el a kesztyűt

Áttekintést adok azokról a lépésekről, amelyeket személyesen tettem meg, de az, ahogy ezt megteszi, esetenként változik, nagymértékben attól függően, hogy milyen kesztyűt használ.

Az egyik kulcsfontosságú pont, amelyet nem tudok kellőképpen hangsúlyozni, az, hogy a vezető varrócérna NEM olyan, mint a normál hobbihuzal, nincs szigetelő hüvely. Ezen túlmenően, mivel a kesztyű rugalmas és visszahajolhat, nagyon könnyű rövidzárlatot okozni, ami tönkrement alkatrészeket és nagy lyukakat olvaszt a kesztyűben.

Ha nincs vezetőképes varrócérnája, használhat normál vezetékeket és forraszthatja a csatlakozásokat.

Azzal kezdtem, hogy az akkumulátort a kesztyűhöz csatlakoztatom, és az 5V -ot és a GND -t az Arduino Lilypad -hez csatlakoztatom. Ne varrja fel teljesen a Lilypad -ot, mert hátra kell hajlítanunk és alá kell varrni (lásd a fenti képeket).

Azt is javaslom, hogy a Lilypad tábla alsó részét elektromos szalaggal bélelje ki, hogy elkerülje a rövidzárlatot.

Ezután öt 4,7 ohmos ellenállás végét forgassa kis hurokba (szükség lehet az ellenállásérték beállítására a velosztat szalagok hossza és szélessége alapján). Opcionális: használjon forró ragasztót a kesztyűhöz való rögzítéshez, bonyolultabb varrni, ha kezdetben nem tartja a helyén.

Mielőtt folytatná, olvassa el figyelmesen a fenti képeket és kapcsolási rajzokat, fontos, hogy az indulás előtt térképezze fel a varrócérna útvonalát, különben "sarokba varrja magát".

Személy szerint elkezdtem varrni a GND -ről az akkumulátorra az 5 ellenálláshoz, majd minden egyes ellenállástól az A0 -ig A4 -es tűkig úgy, hogy a korábban szigetelő szalaggal borított Lilypad tábla alá mentem. Ezt követően az első hajlítóérzékelő végét a hüvelykujjhoz ragasztottam, a varrócérna egyik vége 5V -ra, a másik vége pedig A0 -ra. Ismételje meg ezt minden ujjnál, de ahelyett, hogy minden alkalommal közvetlenül 5 V -ra menne (és varrásokat hozna létre), csak varrjon az előző flex érzékelőhöz.

Annak biztosítása érdekében, hogy mindegyik flex érzékelő feszültség alatt maradjon, amikor ujjait mozgatja, fűzze fel a rugalmasságot, amelyet az utolsó lépésben a flex érzékelőhöz rögzítettünk a kesztyű ujjhegyeihez. Opcionálisan varrjon be néhány hurkot a hajlítóérzékelő köré, hogy biztosítsa a helyüket a kéz mozgatásakor.

Végül forrasztjon 5 vezetéket az 5–9 -es digitális tüskékhez, ezekkel később majd megmondja a szervóknak, merre kell menniük.

4. lépés: Építse fel a kart

3D -ben kinyomtattam a Gyrobot felhasználótól elérhető Thingiverse webhelyen elérhetővé tett karokat. Itt megtalálja őket.

Ha szeretné, 3D -ben is kinyomtathatja az alkarját, de az izzószálas korlátok miatt papírmasé modellt készítettem a saját alkaromról. Öt SG90 szervót használtam 3D nyomtatott keretben, mindegyik ujjhoz horgászzsinórral csatlakoztatva. Csatlakoztassa az összes GND és Vin csatlakozót párhuzamosan egy külső áramforráshoz, például egy 5V AC-DC fali transzformátorhoz.

Csatlakoztassa a szervo bemeneti csapokat (általában megegyezés szerint a narancssárga vezetékeket) a kesztyű megfelelő digitális csapjaihoz.

5. lépés: Töltse fel a kódot

Ha nincs FTDI -kábele, akkor a Lilypad programozását Arduino Uno -n keresztül kell végrehajtania. Ennek lépéseit ebben az oktatóanyagban ismertetjük. Győződjön meg arról, hogy a megfelelő Arduino tábla típus van kiválasztva, és módosítsa a Tools/Board/Lilypad Arduino menüpontra.

A fenti utasításokat követve először töltse fel a kalibrációs kódot.

Másolja a kalibrációs kód kimenetét a kód 31. sorába, majd töltse fel.

6. lépés: Hozzászólás a Baud arányhoz

Volt egy meglehetősen frusztráló hibám azzal, hogy az átviteli sebesség (vagyis az adatátvitel sebessége a soros porton keresztül) kétszer nagyobb tényező, mint amit beprogramoztam. Nézze meg a youtube videómat 2:54 körül a probléma bemutatására. Sajnos ez megakadályozta, hogy kövessem a kezdeti tervemet, miszerint bluetooth -ot használtam és vezeték nélkül kommunikáltam a kesztyű és a robot kéz között.

Nem tudtam megoldani az átviteli sebesség problémáját, de a legjobb tippem az, hogy eltérés van a szoftveres hardver között, amely azt gondolja, hogy az oszcillátor a táblán vagy 8mHz vagy 16mHz. Ennek oka lehet az, hogy olcsó klónlapot vásároltam, és nem a hivatalos terméket. Ha a valódi terméket használja, előfordulhat, hogy nem jelentkezik ez a probléma. Mindazonáltal ez pusztán csak a saját találgatásom, és ha valaki tudja a valódi okot, kérem jelezze az alábbi megjegyzésekben.

Átmeneti javításként két módszert találtam erre:

• Duplázza meg az átviteli sebességet a soros monitor bal alsó sarkában található gombbal. Például, ha a kód Serial.begin (9600); módosítsa a soros monitor kimenetét 19200 -ra.
• Ahelyett, hogy az Arduino Lilypad -t választaná táblaként, válassza az Arduino Pro -t. Ehhez használja az Arduino IDE -t: Tools/Board/Arduino Pro vagy Pro Mini, majd töltse fel.

7. lépés: Befejezés

Remélem, megtalálta ezt az tanulságos tájékoztatót, ha bármilyen kérdése vagy javaslata van, kérjük, hagyja őket az alábbi megjegyzésben.

A Make It Move verseny harmadik díja 2017