Távvezérelt bionikus kar: 13 lépés (képekkel)

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

Ebben az utasításban egy távvezérelt bionikus kart készítünk, amely az emberi kézhez hasonló robotkar, hat szabadságfokgal (öt figura és egy csukló). Emberi kézzel vezérelhető kesztyűvel, amely flex érzékelőkkel van felszerelve az ujj visszacsatolásához és IMU a csuklószög visszacsatolásához.

Ezek a kéz legfontosabb jellemzői:

1. Robotos kéz 6 szabadságfokozattal: Öt minden ujjra, amelyet a szervóhoz rögzített húrok és a csuklómozgás vezérel, ismét szervo segítségével. Mivel minden szabadságfok szervót használ, nincs szükség további érzékelőkre a visszacsatoláshoz.
2. Flex érzékelők: Öt flex érzékelő van rögzítve egy kesztyűhöz. Ezek a flex érzékelők visszajelzést adnak a mikrovezérlésűeknek, amelyek a bionikus kar vezérlésére szolgálnak.
3. IMU: Az IMU -t a kéz csuklószögének meghatározására használják.
4. Két evive (Arduino alapú mikro-vezérlőt) használnak: az egyik a kesztyűhöz van rögzítve a csuklószög és a rugalmas mozgás érdekében, a másik pedig a szervókat vezérlő bionikus karhoz van rögzítve.
5. Mindkét evive Bluetooth -on kommunikál egymással.
6. Két további szabadságfokot adnak a bionikus kar X és Z síkjának mozgására, amely tovább programozható olyan összetett feladatok elvégzésére, mint a PICK AND PLACE ROBOTS.
7. A két extra mozgást egy joystick vezérli.

Mivel most már van egy rövid elképzelése arról, hogy mit tettünk ebben a bionikus karban, hagyja, hogy minden lépés részletesen végigmenjen.

1. lépés: Kéz és Forarm

Nem mi terveztük meg az egész kezet és fórumot. Az interneten számos kéz- és forrarminta létezik. Az egyik tervezést az InMoovtól vettük.

Jobb kezet készítettünk, ezért ezeket a részeket kell 3D -ben nyomtatni:

• 1x hüvelykujj
• 1x Index
• 1x vis maior
• 1x Auriculaire
• 1x Pinky
• 1x Bolt_entretoise
• 1x csuklónagyítás
• 1x csukló
• 1x felső felület
• 1x fedőujj
• 1x robcap3
• 1x robpart2
• 1x robpart3
• 1x robpart4
• 1x robpart5
• 1x forgócsukló2
• 1x forgócsukló 1
• 1x forgócsukló 3
• 1x WristGears
• 1x CableHolderWrist

A teljes szerelési útmutatót itt találja.

2. lépés: Z tengely tervezése

Egy egyedi alkatrészt terveztünk a fórum végén, amely hornyokkal rendelkezik a csapágyhoz és az ólomcsavarhoz. A csapágy vezeti a kart a z tengelyben, a tengely mozgását pedig ólom és csavar mechanizmus vezérli. Az ólomcsavar -mechanizmusban, amikor a csavarhoz hasonló tengely forog, az ólomcsavar anyája ezt a forgómozgást lineáris mozgássá alakítja, ami a kar lineáris mozgását eredményezi.

Az ólomcsavart léptetőmotor segítségével forgatják el, ami a robotkar pontos mozgását eredményezi.

A léptetőmotor, a tengelyek és az ólomcsavar egy egyedi 3D nyomtatott részhez van rögzítve, amely között a robotkar mozog.

3. lépés: X tengelymozgás és keret

Amint az előző lépésben említettük, egy második egyedi alkatrészt terveztek a léptetőmotor és a tengelyek tartására. Ugyanezen részen vannak a lyukak a csapágyhoz és az anyához, amelyeket az X tengely mozgásához használt ólomcsavar -mechanizmushoz használnak. A léptetőmotor és a tengelytámasz 20 mm x 20 mm-es t-horony alumínium extrudálással készült alumínium keretre van szerelve.

A projekt mechanikai aspektusa elkészült, most nézzük meg az elektronika részét.

4. lépés: A léptetőmotor futtatása: A4988 meghajtó áramkör diagramja

Az evive-t mikrovezérlőként használjuk szervóink és motorjaink vezérlésére. Ezek a komponensek szükségesek a léptetőmotor vezérléséhez joystick segítségével:

• XY joystick
• Jumper vezetékek
• A4988 Motorvezető
• Akkumulátor (12V)

A fenti ábra a kapcsolási rajzot mutatja.

5. lépés: Léptetőmotor -kód

A BasicStepperDriver könyvtárat használjuk a léptetőmotor evive vezérléséhez. A kód egyszerű:

• Ha az X-tengely potenciométerének értéke 800-nál nagyobb (analóg leolvasott 10 bit), mozgassa felfelé a fogót.

• Ha az X-tengely potenciométer leolvasása kevesebb, mint 200 (analóg leolvasott 10 bit), mozgassa lefelé a fogót.

• Ha az Y-tengely potenciométerének értéke 800-nál nagyobb (analóg leolvasott 10 bit), mozgassa a fogót balra.
• Ha az Y tengelyes potenciométer leolvasása kisebb, mint 200 (analóg leolvasott 10 bit), mozgassa a fogót jobbra.

A kódot az alábbiakban adjuk meg.

6. lépés: Flex érzékelők

Ez a flex érzékelő változó ellenállás. A hajlítóérzékelő ellenállása növekszik, amikor az alkatrész teste meghajlik. Öt 4,5 hüvelykes hajlítóérzékelőt használtunk az ujjak mozgásához.

A legegyszerűbb módja annak, hogy ezt az érzékelőt beépítsük a projektünkbe, ha feszültségosztóként használtuk. Ez az áramkör egy ellenállást igényel. Ebben a példában 47 kΩ -os ellenállást fogunk használni.

A flex érzékelők az A0-A4 analóg csaphoz vannak csatlakoztatva.

A fentiekben az egyik potenciális elválasztó áramkör az evive -vel.

7. lépés: A flex érzékelő kalibrálása

A "loading =" lusta "végeredmény fantasztikus volt. Kesztyű segítségével tudtuk irányítani a bionikus kart.

Az evive egy egyablakos elektronikai prototípus-platform minden korosztály számára, hogy segítsen nekik megtanulni, építeni, hibakeresni a robotikát, a beágyazott és egyéb projekteket. Az Arduino Mega szívével az evive egyedülálló menüalapú vizuális felületet kínál, amely megszünteti az Arduino ismételt programozásának szükségességét. Az evive kínálja az IoT világát, tápegységekkel, érzékelőkkel és működtetőkkel egy kis hordozható egységben.

Röviden, ez segít a projektek/prototípusok gyors és egyszerű felépítésében.

Ha többet szeretne megtudni, látogasson el ide.