Mà d'escuma robòtica: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Així és com es prepara una mà robòtica per elaborar una casa amb escuma.

Aquest projecte es va fer per a Humanoids 16-264, gràcies al professor Chris Atkeson i TA Jonathan King

Subministraments

Una gran quantitat de subministraments per a la plataforma física que ho mantenia tot al seu lloc eren articles trobats a la casa, jo feia servir cartró, cinta adhesiva, barres de fusta, fil i un llençol antic. Gairebé tots aquests es podrien substituir per altres elements.

Aquests són els subministraments més específics per al projecte:

Arduino (marca genèrica) 14 $

www.amazon.com/ELEGOO-Board-ATmega328P-ATM…

tauler de pa, cables, etc. 16 $

www.amazon.com/REXQualis-Electronics-tie-…

servos (paquet de 2) x3 10 dòlars cadascun

www.amazon.com/KAILEDI-Arduino-Motors-Wal…

flex foam-it X 27,78 $ per a una prova de 2 lliures (podeu trobar el distribuïdor mitjançant l'enllaç)

www.smooth-on.com/products/flexfoam-it-x/

argila de plastilina 12,94 dòlars

www.amazon.com/Sargent-Art-Plastilina-Mod…

Pas 1: utilitzeu Clay per crear motlle de mà

Utilitzeu l'argila de plastilina per tapar-vos la mà per al motlle. Com més densa sigui la capa d’argila, millor sortirà la mà. A continuació, haureu de treure amb cura la mà del motlle.

Si això es fes amb un element més complicat, cosa que no es pot moure, és possible que el motlle s'hagi de separar en diverses peces. Com que l’argila de plastilina no s’asseca, la vaig poder reutilitzar diverses vegades per a intents separats, però aquest tret també impedeix que l’argila doni forma a alguna cosa més complicada que una impressora 3D seria capaç d’aconseguir. Com que l’argila és tova, es mou lentament fora de lloc i intentar separar-la en diverses parts es converteix en un procediment desordenat. Als nostres propòsits, però, s’adapta a la factura. A més, l’argila també pot recollir petits detalls com ara ungles o plecs a la pell.

Pas 2: Ompliu el motlle amb la solució d'escuma

Utilitzeu Flex Foam-it X per omplir el motlle de la mà. Assegureu-vos de portar guants per a això i, idealment, trobeu un entorn obert. Flex Foam-it X amplia fins a 6 vegades la quantitat de producte que utilitzeu, així que tingueu cura al fer-lo servir i deixeu espai per desbordar-se. Si utilitzeu menys del previst, podeu fer una segona ronda que s’enllaçarà a la primera.

Per utilitzar Flex Foam-it X, barregeu les parts A i B en una proporció 1: 1, de nou utilitzant aproximadament 1 / 6è del volum que vulgueu omplir. Aboqueu amb cura la solució al motlle, assegurant-vos que ompliu cada dit. La barreja comença a escalfar-se un cop la remeneu i comença a expandir-se en 30 segons, així que aboqueu-la abans que això passi.

Després de 2 hores, l’escuma s’ha de posar i podreu treure el motlle. La mà d’escuma és resistent, però és millor tenir precaució a l’hora de treure l’argila per evitar perdre un dit.

Abans d’utilitzar fang, vaig provar d’omplir un guant de plàstic com a prova, però va acabar tenint una aparença poc molesta. També la "pell" de plàstic es va trencar quan vaig intentar fixar un tendó de fil. Vaig utilitzar la plastilina 3 vegades per crear mans, però el segon intent va ser el que va tenir més èxit. Tot i que sembla que la plastilina es pot reutilitzar sense parar, les parts de l’argila que estaven en contacte amb l’escuma prenien un color groc pàl·lid.

Pas 3: cosiu una pell per a la mà i afegiu-hi uns tendons de fil

Utilitzant fil, tela, agulles i tisores de cada dia, feu un guant per a la mà d’escuma. Aquest pas és crucial perquè hem de crear una manera de doblar els dits. De la mateixa manera que si estirar un fil solt pot fer que s’agrupi una camisa, podem estirar-lo per aconseguir que els dits es doblegin.

El drap sembla la pell, però el seu propòsit aquí és mantenir els nostres "tendons" de corda al seu lloc. Feu servir un botó per fixar un fil a la punta d'un dit i, a continuació, cosiu el "tendó" del fil a les taules del dit que vulgueu doblegar. És possible que vulgueu experimentar amb l'espaiat per esbrinar el que millor es veu.

Pas 4: feu el tauler

Poseu-ho tot sobre un tauler perquè quedi tot al seu lloc. Això es pot fer de diverses maneres, però, per als nostres propòsits, el cartró funciona bé.

Tenia servos de rotació contínua i tenia la intenció de fer rodes que fessin rodar el fil per doblegar els dits. Tanmateix, per alguna raó, els servos actuaven com els normals i, en lloc de prendre velocitat, prenien graus, de manera que només es movien entre 0 i 180. Com que això no era suficient per aconseguir que els dits es plegessin tot el camí, vaig adjuntar un pal de fusta al servo per augmentar la longitud que tiraria del tendó. Va crear una mica d’espai, però va funcionar.

Vaig fixar la mà inserint pals de fusta a la base i enganxant-la al cartró.

Pas 5: configureu l'Arduino

Ara és un bon moment per començar a ajuntar totes les parts mecàniques. Si teniu una comprensió bàsica dels circuits, no hauria de ser massa difícil de seguir. Faig servir molts botons per controlar l’estat de cada dit doblegat i no doblegat. He inclòs un parell de fotos d'algunes de les versions anteriors de la configuració.

Si voleu implicar-vos més, seria divertit jugar amb el seguiment de la mà o els sensors de moviment. També podeu afegir més tendons als dits per donar-li un moviment més dinàmic o utilitzar tones de músculs pneumàtics per apropar-vos a l’anatomia de la mà humana.

Pas 6: escriviu el codi

Aquest codi està fet amb el programari Arduino, mitjançant la placa Arduino Uno, i correspon a la configuració anterior. La majoria dels angles entre els quals es mouen els servos són de 0 a 180, però com que alguns dels servos no necessitaven viatjar tan lluny per doblar el dit, els vaig configurar manualment perquè funcionessin amb la plataforma. És una cosa que heu de fer per provar quins angles funcionen millor. Vaig incloure una versió anterior del codi quan provava coses.

Hi ha un munt de maneres diferents de fer-ho. Un projecte molt més gran que utilitzi això seria traduir text al llenguatge de signes afegint una altra mà, uns tendons, braços i colzes més, un diccionari d’imatges de signes i un programari que pugui prendre aquestes imatges i trobar les posicions i moviments del mans.

Pas 7: gaudiu de la vostra nova mà d'escuma

Una vegada que estigueu junts, hauríeu de tenir la vostra pròpia mà preparada a casa.