Soft Robotic Gripper: 9 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang larangan ng malambot na robot (mga robot na gawa sa intrinsically soft material tulad ng silicons at rubbers) ay mabilis na lumalaki sa mga nagdaang taon. Ang mga malambot na robot ay maaaring maging kalamangan sa paghahambing sa kanilang matitibay na katapat sapagkat ang mga ito ay may kakayahang umangkop, madaling ibagay sa mga bagong kapaligiran, at pinalalakas nila ang mas ligtas na pakikipag-ugnayan ng tao-robot. Ang mga malambot na robotic griper, lalo na, ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa paghawak ng mga maseselang bagay nang hindi nagdudulot ng pinsala.

Ang Instructable na ito ay nagsisilbing isang detalyadong gabay sa kung paano bumuo ng malambot na robotic na "mga daliri" na maaaring madaling patakbuhin ng isang simpleng hand pump. Ang mga file ng STL para sa 3 piraso ng hulma ay matatagpuan sa ilalim ng pahina, bilang karagdagan sa STL file para sa isang gitnang hub na magpapahintulot sa iyo na lumikha ng isang ganap na gumaganang 4-fingered soft robotic gripper. Perpekto ang proyektong ito para sa mga mahihilig sa malambot na robot at mga silid-aralan, na may kaunting mga suplay na kinakailangan at mabilis na mga oras ng katha.

Ang malambot na robot sa Instructable na ito ay inspirasyon ng pangkat ng pagsasaliksik ng Whiteside sa Harvard at ang kanilang gawain sa paglikha ng mga network ng niyumatik: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics. Ang inspirasyon ay nakuha rin mula sa malawak na mapagkukunan sa Soft Robotic Toolkit.

Mga gamit

• 3D printer (Gumamit ako ng isang LulzBot Taz 5, ngunit ang anumang printer ay dapat na gumana)
• PLA filament (ABS o anumang iba pang uri ng filament ay dapat gumana din, siguraduhin lamang na ito ay katugma sa Ecoflex 00-50)
• Trial size kit ng Ecoflex 00-50. Maaari mo ring gamitin ang Ecoflex 00-30, ngunit ang 00-50 ay mas matibay at ginustong kung posible
• Popsicle stick o stimulator ng kape
• Lalagyan na may mga marka ng lakas ng tunog upang sukatin ang Ecoflex. Maaari ring gumamit ng isang sukatan kung mayroon kang access. Kailangan mo lamang ng ilang paraan upang masukat ang mga bahagi A at B ng Ecoflex sa isang 1: 1 na ratio sa pamamagitan ng masa o ng dami.
• Cotton tela (tungkol sa 1 square paa ay gumawa ng maraming mga robot)
• Gunting
• Pang ipit ng papel
• Ball pump

Opsyonal na labis na mga materyales (kinakailangan para sa buong kuko na may 4 na daliri)

• Aquarium pump
• Ang plastic tubing (1/8 inch Outer Diameter) - halos 2 talampakan ang magiging marami

Hakbang 1: I-print ang Iyong Mould

Ang unang hakbang ay i-print ang iyong hulma. Mayroong 3 piraso, 2 na magkakasama upang gawin ang tuktok na kalahati at isa para sa ilalim. Gumamit ako ng PLA, ngunit maaari mong gamitin ang ABS o anumang iba pang filament. Suriin lamang na ang iyong materyal ay magiging katugma sa Ecoflex 00-50. Siguraduhing i-orient ang mga bahagi kaya hindi mo na kailangang makabuo ng materyal na suporta.

Hakbang 2: Paghaluin ang Iyong Ecoflex 00-50

Ang susunod na hakbang ay ihalo ang Ecoflex 00-50. Maaari mo ring gamitin ang Ecoflex 00-30, ngunit ang 00-50 ay tila medyo malakas at mas perpekto kung maaari. Magkaroon ng kamalayan, ang buhay ng palayok (oras na ang Ecoflex ay sapat na agos upang gumana) ay 18 minuto lamang, kaya maaaring isang magandang ideya na ihanda ang tela at hulma (sumangguni sa susunod na hakbang) bago ka magsimulang maghalo. Ang Ecoflex 00-50 ay nasa 2 bahagi (A at B) at halo-halong sa isang 1: 1 ratio ayon sa timbang o sa dami. Siguraduhin na kalugin ang mga bote bago ibuhos. Kakailanganin mo ang humigit-kumulang 8-10 gramo ng A at B (16-20 gramo na kabuuan) upang punan ang isang hulma, itaas, at ibaba. Kapag binuhos mo nang magkasama ang A at B, ihalo sa isang stick ng popsicle sa loob ng 2-3 minuto. Paghaluin nang maayos, ngunit subukang iwasang masyadong malakas ang paghahalo (lilikha ito ng mga hindi gustong bula na maaaring makapinsala sa istruktura ng integridad ng robot).

Hakbang 3: Ibuhos ang mga Mould

Gupitin ang isang piraso ng tela (o papel ng printer kung wala kang access sa tela) na medyo maliit kaysa sa ilalim ng kalahati ng hulma. Ilagay ang 2 piraso ng tuktok na hulma na magkasama (Tandaan: ang isang bahagi ng tuktok na bahagi ng hulma ay may isang maliit na mas malaking butas. Ang panig na ito ay dumadaan sa walang laman na bahagi ng ilalim na bahagi ng tuktok na hulma. Ito ang bubuo sa silid ng pagpasok kung saan hindi magpapalaki, ngunit magbibigay ng integridad ng istruktura). Dahan-dahang ibuhos ang Ecoflex sa ilalim ng amag hanggang sa halos 1/2 na puno. Pagkatapos ay ilagay ang iyong tela / papel sa ilalim ng amag at punan ito sa natitirang paraan. Susunod, punan ang tuktok na hulma. Siguraduhin na ang bawat kamara ay lilitaw na ganap na puno. Ilagay sa isang patag na ibabaw at maghintay ng 3 oras para gumaling ang Ecoflex.

Hakbang 4: Demold Parehong Halves

Pagkatapos ng 3 oras, oras na upang mag-demold! Maaari kang gumamit ng sipit upang subaybayan ang mga gilid ng hulma na gagawing mas madaling alisin. Ang Ecoflex ay baluktot kaya huwag matakot na hilahin ang hulma, ngunit mag-ingat na huwag mapunit ang anuman sa mga manipis na lugar. Para sa tuktok na hulma, gamitin ang maliit na hugis-parihaba na humahawak upang mabilok ang mga gilid.

Hakbang 5: Magkabit ng Seal ng Halves

Ngayon ay oras na upang selyohan ang mga halves magkasama! Gumawa ng isang bagong batch ng Ecoflex (maaaring ito ay isang napakaliit na batch) at kumalat sa isang manipis na layer sa ibabang piraso. Mas kaunti pa rito, nais mong tiyakin na maiwasan ang pagbara sa air channel! Pagkatapos, ilagay ang tuktok na kalahati papunta sa ilalim na piraso at gamitin ang iyong stick ng popsicle upang ipinta sa paligid ng gilid kung saan nagtagpo ang dalawang piraso. Gawin ito sa parchment paper o tinfoil (hindi paper twalya dahil ang Ecoflex ay gagaling sa paper twalya). Magandang ideya habang ginagawa ang hakbang na ito upang maglagay ng labis na Ecoflex sa pagitan ng solidong unang silid at ang pangalawang silid. Palalakasin nito ang lugar na ito upang matiyak na hindi ito nababali kapag inilagay mo ang iyong mapagkukunan ng hangin. Kung ang ilang labis na Ecoflex ay makakakuha ng robot, huwag mag-alala - maaari mo itong putulin sa gunting sa paglaon. Maghintay ng 3 oras at pagkatapos ay alisin ang robot at putulin ang anumang labis na Ecoflex.

Hakbang 6: I-sundo ang Air Channel

Kunin ang dulo ng isang clip ng papel at gamitin ito upang mabutas ang air channel. Ilagay ito sa gitna, sa itaas lamang kung saan natutugunan ng ibabang piraso ang tuktok na piraso. Siguraduhin na mabutas mo ang malaking silid na walang air pocket (hindi sa kabilang panig na mayroong air pocket!). Nagsisimula ang air channel sa gitna ng unang malaking silid, kaya hindi mo kailangang pindutin ang clip ng papel sa napakalayo. Mag-ingat na huwag idikit ito sa napakalayo o maaari mong aksidenteng gupitin ang robot.

Hakbang 7: Subukan! Seal Any Leaks Kung Kinakailangan

Alisin ngayon ang clip ng papel at ilagay ang karayom ng iyong bomba sa butas na nilikha mo lamang gamit ang clip ng papel. I-pump at panoorin ang iyong robot na papalaki!

Pag-troubleshoot:

• Kung nakakaranas ka ng paglaban kapag sinubukan mong magpapalaki, hindi mo pa natagpuan ang air channel, subukang muling iposisyon ang karayom sa robot.
• Kung maririnig mo ang papalabas na hangin, ang iyong robot ay maaaring may butas. Maaari mong punan ang isang tasa ng tubig at magbomba ng hangin sa robot upang makilala kung nasaan ang tagas (makikita mo ang mga bula na nagmumula sa butas). Maaari mong markahan ang butas gamit ang isang sharpie at gumawa ng isa pang batch ng Ecoflex upang mai-seal ang butas.
• Kung ang ilang mga silid ay hindi lumawak, ang iyong air channel ay barado. Maaari mong subukang gamitin ang clip ng papel upang mai-unclog ito, ngunit malamang na magkaroon ka ng muling paggawa ng robot. Gayunpaman, hindi kailangang matakot- ang amag ay ganap na magagamit muli at dapat kang magkaroon ng maraming natitirang Ecoflex!

Hakbang 8: Opsyonal na Dagdag na Hakbang: Lumikha ng isang Buong Soft Robotic Claw

Sa ilalim ng seksyon ng file, mayroong isang STL para sa isang gitnang hub. Maaari itong mai-print na 3D (nangangailangan ito ng suporta kaya't bigyang pansin ang kung anong uri ng suporta ang ginagamit mo upang matiyak na ito ay darating na hindi sinisira ang manipis na mga tubo) gamit ang PLA o anumang iba pang filament. Ang gitnang hub ay maaaring mai-hook hanggang sa tubing (1/8 pulgada ng panlabas na diameter) at pagkatapos ay sa anumang air pump (Gumamit ako ng isang aquarium pump). Kapag na-print mo na ang gitnang hub, gumawa ng 4 na malambot na mga daliri ng robot at ilakip ang mga ito sa 4 na panlabas na mga tubo. Ikabit ang tubing sa malaking tubo sa tuktok ng gitnang hub, ilakip ang bomba sa kabilang dulo ng iyong tubing, i-on ang iyong bomba, at panoorin ang iyong claw na lumobo!

Hakbang 9:. STL Mga File

Narito ang mga. STL file para sa gitnang hub at ang 3-piraso na amag!