Gripper Robotik Lembut: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Bidang robotik lembut (robot yang terbuat dari bahan lembut secara intrinsik seperti silikon dan getah) telah berkembang pesat dalam beberapa tahun kebelakangan. Robot lembut boleh bermanfaat berbanding rakan sejawatnya kerana fleksibel, mudah disesuaikan dengan persekitaran baru, dan mereka memupuk interaksi robot-manusia yang lebih selamat. Pencengkam robot lembut, khususnya, dapat berguna untuk menangani objek halus tanpa menyebabkan kerosakan.

Instructable ini berfungsi sebagai panduan terperinci mengenai bagaimana membina "jari" robot lembut yang dapat dikendalikan dengan mudah dengan pam tangan yang mudah. Fail STL untuk acuan 3 keping boleh didapati di bahagian bawah halaman, selain fail STL untuk hab pusat yang akan membolehkan anda membuat gripper robot lembut 4-jari yang berfungsi sepenuhnya. Projek ini sangat sesuai untuk peminat robot lembut dan bilik darjah, dengan bekalan yang diperlukan sedikit dan masa pembuatan yang cepat.

Robot lembut dalam Instructable ini diilhamkan oleh kumpulan penyelidikan Whiteside di Harvard dan hasil kerja mereka dengan membuat rangkaian pneumatik: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics. Inspirasi juga diambil dari sumber yang luas di Soft Robotic Toolkit.

Bekalan

• Pencetak 3D (saya menggunakan LulzBot Taz 5, tetapi mana-mana pencetak mesti berfungsi)
• Filamen PLA (ABS atau jenis filamen lain harus berfungsi juga, pastikan ia serasi dengan Ecoflex 00-50)
• Kit ukuran percubaan Ecoflex 00-50. Anda juga boleh menggunakan Ecoflex 00-30, tetapi 00-50 lebih tahan lama dan lebih disukai jika boleh
• Tongkat kepingan atau pengadun kopi
• Bekas dengan tanda kelantangan untuk mengukur Ecoflex. Boleh juga menggunakan skala jika anda mempunyai akses. Anda hanya memerlukan beberapa kaedah untuk mengukur bahagian A dan B Ecoflex menjadi nisbah 1: 1 mengikut jisim atau isi padu.
• Kain kapas (kira-kira 1 kaki persegi akan menghasilkan beberapa robot)
• Gunting
• Klip kertas
• Pam bola

Bahan tambahan pilihan (diperlukan untuk cakar 4 jari penuh)

• Pam akuarium
• Tiub plastik (Diameter Luar 1/8 inci) - kira-kira 2 kaki akan banyak

Langkah 1: Cetak Acuan Anda

Langkah pertama adalah mencetak acuan anda. Terdapat 3 keping, 2 yang bersatu untuk membuat bahagian atas dan satu lagi untuk bahagian bawah. Saya menggunakan PLA, tetapi anda boleh menggunakan ABS atau filamen lain. Cukup pastikan bahan anda sesuai dengan Ecoflex 00-50. Pastikan mengarahkan bahagian sehingga anda tidak perlu menghasilkan bahan sokongan.

Langkah 2: Campurkan Ecoflex 00-50 Anda

Langkah seterusnya adalah mencampurkan Ecoflex 00-50. Anda juga boleh menggunakan Ecoflex 00-30, tetapi 00-50 nampaknya sedikit lebih kuat dan lebih ideal jika boleh. Ketahuilah, hayat periuk (masa Ecoflex cukup lancar untuk bekerja) hanya 18 minit, jadi mungkin idea yang baik untuk menyiapkan kain dan acuan (rujuk langkah seterusnya) sebelum anda mula mencampurkan. Ecoflex 00-50 terdapat dalam 2 bahagian (A dan B) dan dicampurkan dalam nisbah 1: 1 mengikut berat atau isi padu. Pastikan goncang botol sebelum mencurahkan. Anda memerlukan kira-kira 8-10 gram A dan B (jumlah 16-20 gram) untuk mengisi satu acuan, bahagian atas dan bawah. Sebaik sahaja anda mencurahkan A dan B, campurkan dengan tongkat es loli selama 2-3 minit. Campurkan dengan baik, tetapi cubalah mengelakkan pencampuran terlalu kuat (ini akan mewujudkan gelembung yang tidak diingini yang boleh membahayakan integriti struktur robot).

Langkah 3: Tuangkan Acuan

Potong sehelai kain (atau kertas pencetak jika anda tidak mempunyai akses ke kain) yang sedikit lebih kecil daripada bahagian bawah acuan. Letakkan 2 kepingan acuan atas bersama (Catatan: satu sisi bahagian atas acuan mempunyai lubang yang sedikit lebih besar. Bahagian ini melintasi kawasan kosong bahagian bawah acuan atas. Ini akan membentuk ruang masuk yang tidak akan melambung, tetapi akan memberikan integriti struktur). Tuang perlahan-lahan Ecoflex ke dalam acuan bawah sehingga kira-kira 1/2 penuh. Kemudian letakkan kain / kertas anda ke dalam acuan bawah dan isikan selebihnya. Seterusnya, isi acuan atas. Pastikan setiap ruang kelihatan penuh. Letakkan di permukaan rata dan tunggu 3 jam sehingga Ecoflex sembuh.

Langkah 4: Menurunkan Kedua Bahagian

Selepas 3 jam, sudah tiba masanya untuk melakukan demold! Anda boleh menggunakan pinset untuk mengesan tepi acuan yang akan memudahkan penanggalannya. Ecoflex melekit jadi jangan takut untuk menarik acuan, tetapi berhati-hatilah untuk tidak merobek kawasan nipis mana pun. Untuk acuan bahagian atas, gunakan penahan segi empat kecil untuk melepaskan bahagian-bahagiannya.

Langkah 5: Lekatkan Bahagian Bersama

Kini tiba masanya untuk menutup bahagian bersama! Buat kumpulan Ecoflex baru (ini boleh menjadi kumpulan yang sangat kecil) dan sebarkan lapisan THIN di bahagian bawah. Lebih sedikit lebih banyak di sini, anda pasti ingin mengelakkan penyumbatan saluran udara! Kemudian, letakkan bahagian atas ke bahagian bawah dan gunakan tongkat popsicle anda untuk melukis di sekitar tepi tempat kedua kepingan itu bertemu. Lakukan ini pada kertas perkamen atau kertas timah (bukan tuala kertas kerana Ecoflex akan menyembuhkan tuala kertas). Adalah idea yang baik semasa melakukan langkah ini untuk meletakkan beberapa Ecoflex tambahan antara ruang pertama yang kukuh dan ruang kedua. Ini akan memperkuat kawasan ini untuk memastikan ia tidak robek ketika anda memasukkan sumber udara anda. Sekiranya beberapa Ecoflex tambahan mengelilingi robot, jangan risau - anda boleh memotongnya dengan gunting di kemudian hari. Tunggu 3 jam kemudian keluarkan robot dan potong lebihan Ecoflex.

Langkah 6: Tebuk Saluran Udara

Ambil hujung klip kertas dan gunakan untuk menebuk saluran udara. Letakkannya di tengah, tepat di atas di mana bahagian bawah memenuhi bahagian atas. Pastikan bahawa anda menebuk ruang besar tanpa poket udara (bukan bahagian lain yang mempunyai poket udara!). Saluran udara bermula di tengah ruang besar pertama, jadi anda tidak perlu menekan klip kertas terlalu jauh. Berhati-hatilah untuk tidak menekannya terlalu jauh atau anda boleh merobek robot secara tidak sengaja.

Langkah 7: Uji! Tutup Segala Kebocoran Sekiranya Perlu

Sekarang keluarkan klip kertas dan letakkan jarum pam anda ke lubang yang baru anda buat dengan klip kertas. Pam dan perhatikan robot anda melambung!

Penyelesaian masalah:

• Sekiranya anda mengalami rintangan semasa anda cuba melambung, anda tidak menemui saluran udara, cubalah meletakkan semula jarum di dalam robot.
• Sekiranya anda mendengar udara keluar, robot anda mungkin mempunyai lubang. Anda boleh mengisi cawan dengan air dan mengepam udara ke dalam robot untuk mengenal pasti di mana kebocorannya (anda akan melihat gelembung datang dari lubang). Anda boleh menandakan lubang dengan sharpie dan membuat kumpulan Ecoflex yang lain untuk menutup lubang.
• Sekiranya ruang tertentu tidak mengembang, saluran udara anda tersumbat. Anda boleh menggunakan klip kertas untuk mengeluarkannya, tetapi kemungkinan anda perlu membuat semula robot. Tidak perlu takut walaupun - acuan boleh digunakan semula dan anda mesti mempunyai banyak Ecoflex yang tersisa!

Langkah 8: Langkah Tambahan Pilihan: Buat Cakar Robotik Lembut Penuh

Di bawah bahagian fail, terdapat STL untuk pusat pusat. Ini boleh dicetak 3D (memerlukan sokongan, jadi perhatikan jenis sokongan yang anda gunakan untuk memastikan ia akan keluar tanpa memecahkan tiub nipis) menggunakan PLA atau filamen lain. Hab pusat boleh disambungkan ke tiub (diameter luar 1/8 inci) dan kemudian ke pam udara mana pun (saya menggunakan pam akuarium). Setelah mencetak pusat pusat, buat 4 jari robot lembut dan pasangkannya ke 4 tiub luar. Pasang tiub ke tiub besar di bahagian atas pusat pusat, pasangkan pam ke hujung tabung anda yang lain, hidupkan pam anda, dan perhatikan cakar anda mengembang!

Langkah 9: Fail. STL

Berikut adalah fail. STL untuk hab pusat dan acuan 3 keping!