Robotic Foam Hand - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Zo maak je een zelfgebrouwen robothand met schuim.

Dit project is gemaakt voor Humanoids 16-264, met dank aan Professor Chris Atkeson en TA Jonathan King

Benodigdheden

Veel van de benodigdheden voor het fysieke tuig dat alles op zijn plaats hield, waren items die in het huis werden gevonden, ik gebruikte karton, tape, houten staven, draad en een oud laken. Deze kunnen bijna allemaal worden vervangen door andere items.

Dit zijn de meer specifieke benodigdheden voor het project:

Arduino (generiek merk) $ 14

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

broodplank, draden, enz. kit $ 16

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

servo's (pak van 2) x3 $ 10 per stuk

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

flex foam-it X $ 27,78 voor een proefmaat van 2 pond (kan distributeur vinden via link)

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

plasticine klei $ 12,94

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

Stap 1: Gebruik klei om een handvorm te maken

Gebruik de plasticine klei om je hand te bedekken voor de mal. Hoe dichter de kleilaag, hoe beter de hand zal uitkomen. Je zult dan voorzichtig je hand uit de mal moeten halen.

Als dit zou worden gedaan met een ingewikkelder item, iets dat je er niet uit kunt wiebelen, moet de mal mogelijk in meerdere stukken worden gescheiden. Omdat plasticine klei niet droogt, kon ik het meerdere keren hergebruiken voor afzonderlijke pogingen, maar deze eigenschap voorkomt ook dat de klei iets ingewikkelders vormt dat een 3D-printer zou kunnen bereiken. Omdat de klei zacht is, beweegt deze langzaam van zijn plaats en wordt het een rommelige procedure om het in meerdere delen te scheiden. Voor onze doeleinden past het echter wel. Daarnaast kan de klei ook kleine details zoals vingernagels of plooien in de huid oppikken.

Stap 2: Vul de mal met uw schuimoplossing

Gebruik Flex Foam-it X om de mal van je hand te vullen. Draag hiervoor handschoenen en zoek idealiter een open omgeving. Flex Foam-it X zet uit tot 6 keer de hoeveelheid product die je gebruikt, dus wees voorzichtig bij het gebruik en laat ruimte voor overlopen. Als u minder gebruikt dan bedoeld, kunt u een tweede ronde uitvoeren die zich aan de eerste zal binden.

Om Flex Foam-it X te gebruiken, mengt u de delen A en B in een verhouding van 1:1, opnieuw met ongeveer 1/6e van het volume dat u wilt vullen. Giet de oplossing voorzichtig in de vorm en zorg ervoor dat elke vinger wordt gevuld. De mix begint op te warmen zodra je het roert en begint binnen 30 seconden uit te zetten, dus giet het in voordat dat gebeurt.

Na 2 uur moet het schuim worden uitgehard en kunt u de mal verwijderen. De schuimhand is stevig, maar het is het beste om voorzichtig te zijn bij het verwijderen van de klei om te voorkomen dat je een vinger verliest.

Voordat ik klei gebruikte, probeerde ik als test een plastic handschoen op te vullen, maar het zag er een beetje wankel uit. Ook brak de plastic "huid" toen ik probeerde een draadpees te bevestigen. Ik heb de plasticine 3 keer gebruikt om handen te maken, maar vond de tweede poging het meest succesvol. Hoewel het erop lijkt dat de plasticine eindeloos kan worden hergebruikt, kregen de delen van de klei die in contact kwamen met het schuim een lichtgele kleur.

Stap 3: Naai wat huid voor de hand en voeg wat draadpezen toe

Maak een handschoen voor de schuimhand met behulp van alledaagse draad, stof, naalden en schaar. Deze stap is cruciaal omdat we een manier moeten creëren om de vingers te buigen. Net zoals het trekken aan een losse draad ervoor kan zorgen dat een overhemd gaat samentrekken, kunnen we aan een draad trekken om onze vingers te laten buigen.

Het doek ziet eruit als huid, maar het is hier bedoeld om onze "pezen" van het touw op hun plaats te houden. Gebruik een knoop om een draad aan het topje van een vinger vast te maken en naai vervolgens de draad "pees" in de plekken van de vinger waar u hem in wilt buigen. Misschien wilt u experimenteren met de afstand om erachter te komen wat er het beste uitziet.

Stap 4: Maak het bord

Zet alles op een plank zodat het allemaal op zijn plaats blijft. Dit kan op verschillende manieren, maar voor onze doeleinden werkt karton prima.

Ik kreeg servo's met continue rotatie en was bedoeld om wielen te maken die de draad zouden opspoelen om de vingers te buigen. Om de een of andere reden gedroegen de servo's zich als de normale soort, en in plaats van snelheid te nemen, namen ze graden, zodat ze alleen tussen 0 en 180 zouden bewegen. Omdat dit niet genoeg was om de vingers helemaal te laten buigen, bevestigde ik een houten stok aan de servo om de lengte te vergroten die de pees zou trekken. Het zorgde voor een beetje een afstandsprobleem, maar het is gelukt.

Ik bevestigde de hand door houten stokjes in de basis te steken en die op het karton te plakken.

Stap 5: Stel de Arduino in

Dit is een goed moment om te beginnen met het in elkaar zetten van alle mechanische onderdelen. Als je een basiskennis van circuits hebt, zou dit niet al te moeilijk moeten zijn om te volgen. Ik gebruik veel knoppen om elke gebogen en ongebogen vingers te bedienen. Ik heb een paar foto's van enkele van de eerdere versies van de opstelling bijgevoegd.

Als je meer betrokken wilt raken, zou het cool zijn om te spelen met handtracking of bewegingssensoren. Je kunt ook meer pezen aan de vingers toevoegen om het meer dynamische beweging te geven of tonnen pneumatische spieren gebruiken om dichter bij de anatomie van de menselijke hand te komen.

Stap 6: Schrijf de code

Deze code is gemaakt met de Arduino-software, met behulp van het Arduino Uno-bord, en komt overeen met de eerder ingestelde set-up. De meeste hoeken waartussen de servo's bewegen zijn 0 tot 180, maar omdat sommige servo's niet zo ver hoefden te reizen om hun vinger te buigen, heb ik ze handmatig ingesteld om met de rig te werken. Dit is iets dat u moet testen om erachter te komen welke hoeken het beste werken. Ik heb een eerdere versie van de code toegevoegd toen ik dingen aan het testen was.

Er zijn een heleboel verschillende manieren om dit te doen. Een veel groter project dat dit gebruikt, zou het vertalen van tekst in gebarentaal zijn door een andere hand, een paar pezen, armen en ellebogen toe te voegen, een woordenboek met afbeeldingen van tekens en een software die die afbeeldingen kan nemen en de posities en bewegingen van de handen.

Stap 7: Geniet van je nieuwe Foam Hand

Als alles eenmaal in elkaar is gezet, zou je je eigen thuisbrouwhand moeten hebben!