Robotarm bestuurd door handschoen - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Doel: ervaring en probleemoplossende vaardigheden opdoen door een project te maken om te voltooien

Omtrek- Gebruik een handschoen om verbinding te maken via een Arduino om een 3D robot geprinte "arm" te besturen. Elk van de gewrichten op de 3D-geprinte arm heeft een servo die wordt aangesloten op de flexsensor op de handschoen en beweegt in verhouding tot hoe ver de vinger wordt gebogen.

Stap 1: Materiaallijst

3-10k weerstanden

3-flex sensorweerstanden

3- servo's

Breadboard

Arduino Uno

Draden

Ritssluitingen

4- 3D-geprinte stukken

Ik heb een link bijgevoegd naar de exacte materialen die ik heb gebruikt, zodat ze gemakkelijk kunnen worden opgezocht, zelfs als je niet bij deze exacte links bestelt

3- 10k weerstanden

3- flex-sensorweerstanden

3- servo's

Stap 2: Bedrading

De afbeelding van de bedrading precies zoals ik hem heb opgezet, staat in het fritzing-bestand. De bedrading kan het beste in twee verschillende delen worden bekeken. 1) Verbindingen van het breadboard en arduino naar de 3D-geprinte "arm" 2) Verbindingen van het breadboard en arduino naar de handschoen.

3D-geprinte armverbindingen De draden die zijn aangesloten op de pinnen 11, 10, 9, evenals de positieve en negatieve gebieden, zijn verbonden met de 3 verschillende servo's. De zwarte draden op de servo verbinden met de negatieve gebieden, namelijk de negatieve kolom op het breadboard. De rode draden op de servo verbinden met de positieve gebieden, namelijk de positieve kolom op het breadboard. Tenslotte verbinden de gele signaaldraden met de arduino.

In mijn opstelling maakt pen 9 verbinding met de basisservo en wordt bestuurd door de duim. In mijn opstelling maakt pen 10 verbinding met de bovenste servo en wordt bestuurd door de middelvinger. In mijn opstelling maakt pen 11 verbinding met de middelste servo en wordt bestuurd door de wijsvinger

2) Handschoenaansluitingen Er zijn twee aansluitingen beschikbaar op de flexsensoren, aan de kant met de dunne lijn loopt de aansluiting naar zowel het signaal als de minpool. De zijde met een dikkere patroonzijde is een aansluiting op de positieve pool. Aan de kant waar u het signaal en de negatieve draad aansluit, bevestigt u zowel een 22k-weerstand als een secundaire draad. De draad loopt via het breadboard rechtstreeks naar de minpool. De weerstand wordt met het ene uiteinde verbonden met de flexsensor en het andere met een draad die naar het breadboard loopt voordat deze wordt aangesloten op de arduino-analoog in pinnen. De drie analoge pinnen die ik gebruikte waren A0, A1, A2. Vervolgens loopt de andere flex-sensorverbinding naar het breadboard en wordt aangesloten op de positieve kolom op het breadboard. Op de fritzing-vijl staat een secundaire, duidelijkere schets die de positieve, negatieve en signaalverbindingen laat zien.

(Opmerking: de meeste fysieke verbindingen van de draden die niet in het breadboard zaten, werden gesoldeerd en er werd krimpfolie gebruikt om de verbindingen te beschermen)

De laatste componenten van de bedrading zijn de verbindingen van de 5V-voeding op de Arduino naar de positieve kolom en de aarde (GND) wordt aangesloten op de negatieve kolom. Er lopen ook staven over het breadboard die de negatieve kolommen aan beide uiteinden van het bord en de positieve kolommen aan beide uiteinden van het bord met elkaar verbinden.

Extra noot-langere draden kunnen worden gebruikt om indien nodig de beschikbare speling tussen het breadboard en de handschoen of het breadboard en de 3D-geprinte arm te vergroten

Stap 3: Bedrading en Code Uitleg

De basis van het programma is vergelijkbaar met het programma voor het draaien van knoppen in arduino, en werkt over het algemeen als een potentiometer. De flexsensoren op de handschoen sturen signalen op basis van de positieverandering, wanneer de vingers op de handschoenen bewegen, stuurt de verandering in positie een signaal naar de Arduino die vervolgens oproept om de 3D-geprinte "hand" in dezelfde verhouding te veranderen.

Binnen de code zijn de 3 servo's gedefinieerd onder de pinnen 9, 10, 11 De analoge pinnen A0, A1, A2 verbinden de potentiometer

In de void setup zijn de servo's bevestigd aan de pinnen

Dan bestaat de void-lus uit het gebruik van 3 functies analoogLees, kaart, schrijf en vertraging

analogRead- leest de waarde van de analoge pinnen (die communiceren met de potentiometer) en geeft een waarde tussen 0 en 1023

Map- (value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) de kaartfunctie verandert het bereik van waarden van de analoge leeswaarde van 500, 1000 naar 0, 180 aangezien 0-180 bereiken van waarden zijn die de servo kan lezen, en namen de nieuwe waarde onder de eerste in de lijst

servoWrite- de arduino schrijft een waarde naar de servo en verplaatst zijn positie overeenkomstig

Vertraging- De vertraging zorgt er vervolgens voor dat het programma wacht voordat het opnieuw wordt herhaald

Stap 4: Mechanische structuur van 3D-geprinte onderdelen

Er zijn vier STL-bestanden bijgevoegd, evenals afbeeldingen en video's van elk van de onderdelen. Er is geen afbeelding van de assemblage van de bestanden, maar er is een afbeelding van de 3D-geprinte versie. De vier verschillende stukken zijn verbonden via de 3 servo's bij elk van de verbindingen. Het basisdeel wordt via de servo's met de schouder verbonden, die vervolgens aan de eerste armvijl en vervolgens aan de tweede armvijl wordt bevestigd.

Stap 5: Mechanische constructie van handschoen

De constructie van de handschoen was vrij eenvoudig, de flexsensoren werden warmgelijmd op drie vingers van de handschoen en er werden kabelbinders gebruikt om de draden op hun plaats te houden.

Opmerking- Er werd vastgesteld dat als deze specifieke flexsensoren die werden gebruikt te vuil worden, dit de werking van de flexsensoren kan gaan beïnvloeden, dus werden er stukjes tape over de sensoren geplaatst om ze schoon te houden

Extra opmerking - De beweging van de 3D-arm kan een beetje schokkerig zijn wanneer alleen een USB-kabel die naar de Arduino loopt wordt gebruikt om hem van stroom te voorzien, het kan worden verbeterd door meer stroom aan te sluiten via batterijen en de positieve en negatieve terminals aan te sluiten naar de positieve en negatieve kolommen op het breadboard