Lengan Bionik Tele Dikendalikan: 13 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Dalam Instructable ini, kita akan membuat lengan bionik tele yang dikendalikan, yang merupakan lengan robot yang serupa dengan tangan manusia dengan enam darjah kebebasan (lima untuk angka dan satu untuk pergelangan tangan). Ia dikendalikan dengan tangan manusia menggunakan sarung tangan yang dilengkapi sensor lentur untuk maklum balas jari dan IMU untuk maklum balas sudut pergelangan tangan.

Ini adalah ciri utama tangan:

1. Tangan robotik dengan 6 darjah kebebasan: Lima untuk setiap jari yang dikendalikan oleh tali yang dilekatkan pada servo dan pergerakan pergelangan tangan dilakukan dengan menggunakan servo. Oleh kerana semua darjah kebebasan dikawal menggunakan servo, kami tidak memerlukan sensor tambahan untuk maklum balas.
2. Sensor Flex: Lima sensor flex dipasang pada sarung tangan. Sensor lentur ini memberi maklum balas kepada mikro yang digunakan untuk mengawal lengan bionik.
3. IMU: IMU digunakan untuk mendapatkan sudut pergelangan tangan.
4. Dua evive (pengawal mikro berasaskan Arduino) digunakan: Satu dilekatkan pada sarung tangan untuk mendapatkan sudut pergelangan tangan dan gerakan lentur dan yang lain dilekatkan pada lengan bionik yang mengawal servos.
5. Kedua-duanya evive berkomunikasi antara satu sama lain menggunakan Bluetooth.
6. Dua darjah kebebasan tambahan diberikan untuk memberikan pergerakan satah lengan bionik X dan Z, yang selanjutnya dapat diprogramkan untuk menyelesaikan tugas yang kompleks seperti PICK AND PLACE ROBOTS.
7. Dua gerakan tambahan dikendalikan menggunakan kayu bedik.

Seperti sekarang anda telah mendapat idea ringkas apa yang telah kami lakukan di lengan bionik ini, lepaskan setiap langkah secara terperinci.

Langkah 1: Tangan dan Lengan

Kami belum merancang keseluruhan tangan dan mempersenjatai diri. Terdapat banyak reka bentuk untuk tangan dan lengan yang mudah didapati di internet. Kami telah mengambil salah satu reka bentuk dari InMoov.

Kami telah membuat tangan kanan, jadi ini adalah bahagian yang perlu dicetak 3D:

• 1x Jempol
• Indeks 1x
• 1x Majeure
• 1x Auriculaire
• 1x Pinky
• 1x Bolt_entretoise
• Gelang Tangan 1x
• 1x Wristsmall
• 1x permukaan atas
• 1x penutup jari
• 1x robcap3
• 1x robpart2
• 1x robpart3
• 1x robpart4
• 1x robpart5
• 1x rotawrist2
• 1x rotawrist1
• 1x rotawrist3
• 1x Pergelangan Tangan
• 1x CableHolderWrist

Anda boleh mendapatkan panduan pemasangan keseluruhan di sini.

Langkah 2: Reka Bentuk Paksi Z

Kami telah merancang bahagian khas yang terpasang di hujung lengan bawah yang mempunyai slot untuk galas dan skru plumbum. Galas digunakan untuk memandu lengan dalam paksi z dan pergerakan paksi dikendalikan menggunakan mekanisme plumbum dan skru. Dalam mekanisme skru plumbum, apabila poros seperti poros berputar, mur skru plumbum mengubah pergerakan putaran ini menjadi gerakan linear, sehingga menghasilkan gerakan linier lengan.

Skru plumbum diputar menggunakan motor stepper yang menghasilkan pergerakan lengan robot yang tepat.

Stepper Motor, poros dan skru plumbum semuanya terpasang pada bahagian bercetak 3D khusus di mana lengan robot bergerak.

Langkah 3: Pergerakan dan Bingkai Paksi X

Seperti disebutkan pada langkah sebelumnya, bagian khusus kedua dirancang untuk menahan motor dan poros stepper. Bahagian yang sama juga mempunyai lubang untuk bantalan dan mur yang digunakan untuk mekanisme skru plumbum untuk pergerakan X - Axis. Motor stepper dan sokongan poros dipasang pada bingkai aluminium yang dibuat dengan penyemperitan aluminium t-slot 20mm x 20mm.

Aspek mekanikal projek selesai, sekarang mari kita lihat adalah bahagian elektronik.

Langkah 4: Menjalankan Motor Stepper: Diagram Litar Pemandu A4988

Kami menggunakan evive sebagai pengawal mikro kami untuk mengawal servo dan motor kami. Ini adalah komponen yang diperlukan untuk mengawal motor stepper menggunakan kayu bedik:

• Joystick XY
• Wayar Pelompat
• Pemandu Motor A4988
• Bateri (12V)

Di atas ditunjukkan rajah litar.

Langkah 5: Kod Motor Stepper

Kami menggunakan perpustakaan BasicStepperDriver untuk mengawal motor stepper dengan evive. Kodnya mudah:

• Sekiranya bacaan potensiometer paksi-X lebih besar daripada 800 (bacaan analog 10-bit), gerakkan pencengkam ke atas.
• Sekiranya bacaan potensiometer paksi-X kurang dari 200 (bacaan analog 10-bit), gerakkan pencengkam ke bawah.
• Sekiranya bacaan potensiometer paksi-Y lebih besar daripada 800 (bacaan analog 10-bit), gerakkan gripper ke kiri.
• Sekiranya bacaan potensiometer paksi-Y kurang dari 200 (bacaan analog 10-bit), gerakkan pencengkam ke kanan.

Kodnya diberikan di bawah.

Langkah 6: Sensor Flex

Sensor flex ini adalah perintang boleh ubah. Rintangan sensor lentur meningkat apabila badan komponen membongkok. Kami telah menggunakan lima sensor panjang 4,5 untuk pergerakan jari.

Cara termudah untuk memasukkan sensor ini ke dalam projek kami adalah dengan menggunakannya sebagai pembahagi voltan. Litar ini memerlukan satu perintang. Kami akan menggunakan perintang 47kΩ dalam contoh ini.

Sensor flex dipasang pada pin analog A0-A4 pada evive.

Diberikan di atas adalah salah satu rangkaian pembahagi berpotensi dengan evive.

Langkah 7: Mengkalibrasi Flex Sensor

Hasil akhir "loading =" malas "sungguh hebat. Kami dapat mengawal lengan bionik dengan menggunakan sarung tangan.

Apa itu evive? Evive adalah platform prototaip elektronik sehenti untuk semua peringkat umur untuk membantu mereka belajar, membina, men-debug robotik mereka, projek terbenam dan lain-lain. Dengan Arduino Mega, Evive menawarkan antara muka visual berasaskan menu yang unik yang menghilangkan keperluan untuk memprogram semula Arduino berulang kali. evive menawarkan dunia IoT, dengan bekalan kuasa, deria dan sokongan penggerak dalam satu unit mudah alih kecil.

Ringkasnya, ia membantu anda membina projek / prototaip dengan cepat dan mudah.

Untuk meneroka lebih lanjut, lawati di sini.