Tele Operated Bionic Arm: 13 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Sa Instructable na ito, gagawa kami ng isang tele na pinapatakbo ng bionic arm, na isang robotic arm na katulad ng kamay ng tao na may anim na degree na kalayaan (lima para sa mga numero at isa para sa pulso). Kinokontrol ito ng kamay ng tao gamit ang isang guwantes na may mga nakakabit na sensor para sa feedback ng daliri at IMU para sa feedback ng pulso sa pulso.

Ito ang mga pangunahing tampok ng kamay:

1. Isang robotic na kamay na may 6 degree na kalayaan: Limang para sa bawat daliri na kinokontrol ng mga string na naka-attach sa kilusang servo at pulso na muling ginawa gamit ang isang servo. Tulad ng lahat ng mga antas ng kalayaan ay kinokontrol gamit ang isang servo, hindi namin kailangan ng mga karagdagang sensor para sa feedback.
2. Mga Flex sensor: Limang mga sensor ng flex ang nakakabit sa isang guwantes. Ang mga flex sensor ay nagbibigay ng feedback sa micro-kinokontrol na kung saan ay ginagamit upang makontrol ang braso ng bionic.
3. IMU: Ginagamit ang IMU para sa pagkuha ng anggulo ng pulso ng kamay.
4. Dalawang evive (Arduino based micro-Controller) ang ginagamit: Ang isa ay nakakabit sa guwantes upang makuha ang anggulo ng pulso at kilusan ng pagbaluktot at iba pa ay nakakabit sa braso ng bionic na kumokontrol sa mga servos.
5. Parehong evive makipag-usap sa bawat isa gamit ang Bluetooth.
6. Ang dalawang labis na antas ng kalayaan ay ibinibigay upang maibigay ang paggalaw ng bionic arm X at Z na eroplano, na maaaring karagdagang program upang makamit ang kumplikadong gawain tulad ng PICK AND PLACE ROBOTS.
7. Ang dalawang labis na paggalaw ay kinokontrol gamit ang isang joystick.

Tulad ng ngayon mayroon kang isang maikling ideya kung ano ang nagawa namin sa bionic arm na ito, bitawan ang bawat hakbang nang detalyado.

Hakbang 1: Kamay at Forarm

Hindi namin naidisenyo ang buong kamay at pag-forarm ang aming sarili. Maraming mga disenyo para sa kamay at forarm kaagad na magagamit sa internet. Kinuha namin ang isa sa disenyo mula sa InMoov.

Ginawa namin ang kanang kamay, kaya ito ang mga bahagi na kinakailangan upang mai-print ang 3D:

• 1x Thumb
• 1x Index
• 1x Majeure
• 1x Auriculaire
• 1x Pinky
• 1x Bolt_entretoise
• 1x Wristlarge
• 1x Wristsmall
• 1x topsurface
• 1x coverfinger
• 1x robcap3
• 1x robpart2
• 1x robpart3
• 1x robpart4
• 1x robpart5
• 1x rotawrist2
• 1x rotawrist1
• 1x rotawrist3
• 1x Mga pulso
• 1x CableHolderWrist

Maaari kang makakuha ng buong gabay sa pagpupulong dito.

Hakbang 2: Disenyo ng Z Axis

Dinisenyo namin ang isang pasadyang bahagi na nakakabit sa dulo ng forarm na may mga puwang para sa tindig at lead-screw. Ang tindig ay ginagamit upang gabayan ang braso sa z axis at ang paggalaw ng axis ay kinokontrol gamit ang mekanismo ng tingga at tornilyo. Sa mekanismo ng lead screw, kapag ang tornilyo tulad ng baras ay umiikot, ang nut ng lead screw ay pinapalitan ang rotary na paggalaw na ito sa linear na paggalaw, na nagreresulta sa linear na paggalaw ng braso.

Paikutin ang lead-screw gamit ang isang stepper motor na nagreresulta sa tumpak na paggalaw ng robotic arm.

Ang Stepper Motor, shafts at lead-screw ay naka-attach sa isang pasadyang 3D na naka-print na bahagi sa pagitan ng paggalaw ng robotic arm.

Hakbang 3: Kilusan at Frame ng X Axis

Tulad ng nabanggit sa nakaraang hakbang, isang pangalawang pasadyang bahagi ay idinisenyo para sa paghawak ng stepper motor at shaft. Ang parehong bahagi ay mayroon ding mga butas para sa tindig at kulay ng nuwes na ginamit para sa mekanismo ng lead screw para sa paggalaw ng X - Axis. Ang suporta ng stepper motor at shaft ay naka-mount sa isang frame ng aluminyo na gawa sa 20mm x 20mm t-slot na mga extrusion ng aluminyo.

Tapos na ang mekanikal na aspeto ng proyekto, hinahanap ngayon ang bahagi ng electronics.

Hakbang 4: Pagpapatakbo ng Stepper Motor: A4988 Driver Circuit Diagram

Gumagamit kami ng evive bilang aming micro-controller upang makontrol ang aming mga servos at motor. Ito ang mga sangkap na kinakailangan upang makontrol ang stepper motor gamit ang isang joystick:

• XY Joystick
• Jumper Wires
• A4988 Motor Driver
• Isang baterya (12V)

Ipinapakita sa itaas ang circuit diagram.

Hakbang 5: Stepper Motor Code

Gumagamit kami ng library ng BasicStepperDriver upang makontrol ang stepper motor na may evive. Ang code ay simple:

• Kung ang pagbabasa ng X-axis potentiometer ay mas malaki sa 800 (analog read 10-bits), ilipat ang gripper pataas.

• Kung ang X-axis potentiometer na pagbabasa ay mas mababa sa 200 (analog read 10-bits), ilipat ang gripper pababa.

• Kung ang pagbabasa ng Y-axis potentiometer ay mas malaki sa 800 (analog read 10-bits), ilipat ang gripper patungo sa kaliwa.
• Kung ang pagbabasa ng Y-axis potentiometer ay mas mababa sa 200 (analog read 10-bits), ilipat ang gripper patungo sa kanan.

Ang code ay ibinigay sa ibaba.

Hakbang 6: Flex Sensors

Ang flex sensor na ito ay isang variable risistor. Ang paglaban ng flex sensor ay tumataas habang ang katawan ng sangkap ay liko. Gumamit kami ng limang 4.5 mahabang flex sensor para sa paggalaw ng daliri.

Ang pinakasimpleng paraan upang isama ang sensor na ito sa aming proyekto ay sa pamamagitan ng paggamit nito bilang divider ng boltahe. Ang circuit na ito ay nangangailangan ng isang risistor. Gagamitin namin ang isang 47kΩ risistor sa halimbawang ito.

Ang mga flex sensor ay nakakabit sa analog pin A0-A4 sa evive.

Ibinigay sa itaas ay isa sa mga potensyal na divider circuit na may evive.

Hakbang 7: Calibrating Flex Sensor

Ang "loading =" tamad "na pangwakas na resulta ay kamangha-mangha. Nakontrol namin ang braso ng bionic gamit ang isang guwantes.

Ang evive ay isang one-stop electronics prototyping platform para sa lahat ng mga pangkat ng edad upang matulungan silang malaman, buuin, i-debug ang kanilang mga robot, naka-embed at iba pang mga proyekto. Sa pamamagitan ng isang Arduino Mega sa puso nito, nag-aalok ng isang natatanging interface ng visual na nakabatay sa menu na inaalis ang pangangailangan na muling mai-program ang Arduino nang paulit-ulit. evive nag-aalok ng mundo ng IoT, na may mga supply ng kuryente, pandama at actuators suporta sa isang maliit na portable unit.

Sa madaling salita, makakatulong ito sa iyo na bumuo ng mga proyekto / prototype nang mabilis at madali.

Upang galugarin ang higit pa, bisitahin ang dito.