Mà robòtica ASL (esquerra): 9 passos (amb imatges)

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

El projecte d’aquest semestre consistia a crear una mà esquerra tridimensional impresa que sigui capaç de demostrar l’alfabet de la llengua de signes nord-americana per a persones sordes i amb discapacitat auditiva a l’aula. L’accessibilitat per demostrar el llenguatge de signes americà en un aula sense tenir un intèrpret present facilitarà la vida de l’estudiant, així com de la universitat o institució. La solució que es presentarà ajudarà a reduir la distància entre l’audició i les persones amb discapacitat auditiva d’una manera molt més eficient. El llenguatge de signes és un gest que comunica idiomes mitjançant l’ús de moviments de mans. Els estudis mostren una tendència a una major necessitat per a la interpretació del llenguatge de signes. En els propers cinc anys, s’espera que la demanda d’intèrprets en llengua de signes augmenti un 20%. El producte del nostre grup estalviarà temps, diners i beneficiarà les escoles proporcionant l’accessibilitat de tenir un intèrpret present en tot moment.

Subministraments

• Motor MG996R (5x)
• Adhesius Zap-A-Gap de tecnologia Superglue-Pacer (Zap)
• Arduino Uno
• Cable- Trilene 20lb 650yd
• Font d’alimentació regulada per CC Extech Instruments
• Filament-PLA filament (impressora 3D)
• Impressora 3D
• Motor Driver-12-PWM Servo Motor Driver
• 1,4 mm., 2,0 mm., 3,0 mm., 4,0 mm. Tornavís cap Phillip

Pas 1: Muntatge del dit

Pas 1a) Envieu les peces a la impressora 3D per iniciar el procés.

Pas 1b) Un cop impresos els dits, assegureu-vos de mantenir cada dit separat del següent per evitar barrejar peces. Per muntar de manera efectiva cada dit, etiqueteu els sis components del més gran al més petit amb els números de l'1 al 6.

Pas 1c) A continuació, utilitzant cola Krazy o qualsevol altre adhesiu fort, enganxeu els components 2 i 3 junts assegurant-vos que estan orientats a la mateixa direcció. Cada component té un sagnat de rectangle destinat a ajudar a alinear els components quan s’enganxen. Repetiu aquest pas i enganxeu les parts 4 i 5.

Pas 1d) Un cop s'hagi assecat la cola, comenceu a connectar els components mitjançant un tros de filament de 3 mm. Tot i això, si no teniu el filament, haureu d’aconseguir cargols de 3 mm disponibles a qualsevol ferreteria local. Nota: és possible que hagueu de registrar el material imprès en 3D en punts on es connectin entre si per assegurar el moviment del fluid entre les articulacions.

Pas 2: Muntatge manual

Pas 2a) Un cop muntat cada dit, fixareu el polze. Feu-ho agafant el polze muntat i connecteu-lo a la part del canell esquerre gran i utilitzant el petit cargol imprès en 3D.

Pas 2b) A continuació, fixareu els dits índex i mitjà amb el mateix filament de 3 mm utilitzat per a les altres articulacions. Un cop hàgiu completat la fixació dels dits índex i mitjà, l'anell i el dit rosat es fixaran de la mateixa manera que el polze.

Nota: Utilitzeu el mateix cargol imprès en 3D per connectar els dits a la carcassa Large Wrist Large.

Pas 3: cable de rosca

Pas 3a) Després de muntar cada dit. Comenceu a passar el cable pel canell (observant que hi ha tres forats a la part inferior) mitjançant el forat superior per començar i continueu pel palmell de la mà fins arribar a la part superior del dit.

Nota: Assegureu-vos que s’hagi introduït prou cable fins a la part superior del dit per tornar-lo a passar pel segon forat situat a la part superior del dit.

Pas 3b) Lligueu el cable al mig en un nus i, a continuació, apliqueu cinta elèctrica al nus per evitar que el cable s’enrotlli per la mà.

Pas 3c) Un cop acabat, torneu a enfilar la línia a través del segon forat a la punta del dit (no la punta del dit, que servirà de tap un cop s'hagi completat el filat del cable) i procediu a enfilar la línia a través de el costat posterior de la mà que acaba la línia del tercer forat del canell deixant obert el forat mitjà.

Pas 4: Muntatge de l'avantbraç

Pas 4a) Durant el procés de muntatge de l'avantbraç, utilitzant les parts robpart1 i robpart2 creant la carcassa exterior de l'avantbraç super encolant les dues peces.

Pas 4b) Un cop s’ha assecat la súper cola, poseu el servo llit a la base de l’avantbraç.

Nota: Assegureu-vos que espereu fins que les dues peces estiguin completament assecades abans de fixar qualsevol altre component.

Pas 4c) Muntar l'avantbraç fixant el canell a l'avantbraç. El canell consta de tres parts que s’han d’enganxar. Quan hàgiu assegurat la costura del canell, enganxeu el connector del canell fins a la base del canell.

Pas 5: instal·leu motors

Pas 5a) Quan estigueu preparats per instal·lar els motors, necessitareu cinc servomotors i quatre cargols per a cada motor (els cargols es proporcionen amb els motors).

Nota: Quan feu una comanda de servomotors, busqueu els servomotors d'engranatges metàl·lics per obtenir un millor rendiment.

Pas 5b) Tres motors estan orientats cap a una direcció i els altres dos en sentit contrari per assegurar que els motors encaixin correctament amb el cable que s’adapta al port correcte.

Pas 5c) Un cop instal·lats els motors al servo llit, haureu d’imprimir la part frontal del cable de robatori i la part posterior del cable de robatori i cargolar-los al servofit.

Pas 6: fixeu la mà al canell

Nota: enteneu que totes les línies del centre comercial del canell es divideixen en dues seccions, la primera secció és la fila superior i la segona secció és la fila inferior del centre comercial del canell.

Pas 6a) Quan fixeu la mà al canell amb un parabolt, heu d'assegurar-vos que les línies que surten de la fila superior del centre comercial de canell passen per sobre del cargol i que la línia de la fila inferior del centre de canell s'alimenta a sota el forrellat.

Pas 6b) Un cop acabat, bloquegeu el cargol amb una femella de bloqueig de 3 cm de llarg. Amb cura, assegureu-vos que no torceu cap de les línies, introduïu-les a través de les parts 1 a 4 de RobWrist fins que les línies descansin a l'avantbraç i estiguin llestes per connectar-les als servomotors.

Pas 7: connecteu línies als servomotors

Pas 7a) Una vegada que els servomotors estiguin enganxats o cargolats al llit, podeu enganxar el rob_ring imprès en 3D a la servo politja que s'inclou amb la compra del servomotor.

Pas 7b) A continuació, enganxeu la servo politja a l’eix del servomotor. Abans de connectar la línia als servomotors, mitjançant el vostre script arduino, configureu tots els servomotors a noranta graus.

Pas 7c) Un cop s'hagin fixat les cinc politges servo, configureu tots els servos a zero graus mitjançant el codi de l'ordinador.

Nota: Codi adjunt al pas 9. En aquest punt, eviteu moure els motors o, en cas contrari, haureu de restablir-los un cop connectada la línia.

Pas 7d) Com que els motors ja estan col·locats al lloc, quan fixeu cada dit individual al servo motor independent, assegureu-vos d’agafar els dos extrems de la línia i alimentar-los pels orificis separats de la politja servo i estrènyer-los de manera que hi hagi tensió que fa flexionar el dit en posició estesa.

Pas 7e) Quan el dit estigui completament estès i no hi hagi cap excés de línia entre el dit i el servomotor, lligueu un nus quadrat que connecti les línies sobre cada servo politja individual.

Opcional: per evitar futures relliscades amb súper cola o qualsevol altre adhesiu, podeu enganxar el nus quadrat a la pròpia servo politja. Repetiu aquest procediment per a cada dit individual.

Pas 8: cablejat i alimentació

Pas 8a) Connecteu el Servo Driver Adafruit al vostre Arduino Uno.

Nota: és possible que hagueu de soldar els passadors al servo controlador.

Pas 8b) Connecteu els dits al servo controlador en el següent ordre.

Polze = Canal 0

Índex = Canal 1

Mig = Canal 2

Anell = Canal 3

Pinkie = Canal 4

Pas 8c) Cerqueu el port per connectar la font d'alimentació. Connecteu el cable + al costat dret i el cable - al costat esquerre

Nota: La imatge superior dreta mostra el disseny dels canals. La imatge inferior dreta mostra la connexió a la font d'alimentació (verd = + i groc = -).

Pas 9: Configuració del codi

Pas 9a) Baixeu la biblioteca Adafruit_PWMServoDriver.h des del lloc web d'Adafruit.

Pas 9b) Incloeu les biblioteques Adafruit_PWMServoDriver.h i Wire.h

Nota: Wire.h està integrat al programari arduino.

Pas 9c) Vegeu el fitxer de codi adjunt.

Pas 9d) Definiu l'amplada mínima, màxima i predeterminada del pols, així com la freqüència dels servomotors específics.

Nota: el pas 9d no és necessari si s'utilitzen servomotors de robòtica TowerPro mg996r.