Gripper robotizat moale: 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Domeniul roboticii moi (roboți fabricați din materiale intrinsec moi, cum ar fi silicii și cauciucuri) a crescut rapid în ultimii ani. Roboții soft pot fi avantajoși în comparație cu omologii lor duri, deoarece sunt flexibili, adaptabili la medii noi și încurajează o interacțiune mai sigură între om și robot. Agrafe robotizate moi, în special, pot fi utile pentru manipularea obiectelor delicate fără a provoca daune.

Acest instructabil servește ca un ghid detaliat cu privire la modul de construire a „degetelor” robotice moi, care pot fi ușor de acționat cu o pompă manuală simplă. Fișierele STL pentru matrița din 3 piese pot fi găsite în partea de jos a paginii, în plus față de fișierul STL pentru un hub central, care vă va permite să creați un dispozitiv de prindere robotizat, cu 4 degete, complet funcțional. Acest proiect este ideal atât pentru pasionații de roboți moale, cât și pentru sălile de clasă, cu relativ puține consumabile necesare și timpi de fabricație rapidă.

Robotul moale din acest Instructable a fost inspirat de grupul de cercetare Whiteside de la Harvard și de munca lor cu crearea rețelelor pneumatice: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics. Inspirația a fost, de asemenea, extrasă din resursele extinse ale Soft Robotic Toolkit.

Provizii

• Imprimantă 3D (am folosit un LulzBot Taz 5, dar orice imprimantă ar trebui să funcționeze)
• Filament PLA (ABS sau orice alt tip de filament ar trebui să funcționeze la fel, asigurați-vă că este compatibil cu Ecoflex 00-50)
• Set de dimensiuni de încercare Ecoflex 00-50. Puteți utiliza, de asemenea, Ecoflex 00-30, dar 00-50 este mai durabil și preferat, dacă este posibil
• Stick de gheață sau agitator de cafea
• Recipient cu semne de volum pentru măsurarea Ecoflex. Poate folosi și o scală dacă aveți acces. Aveți nevoie doar de o modalitate de a măsura părțile A și B ale Ecoflex într-un raport 1: 1 în masă sau în volum.
• Țesătură din bumbac (aproximativ 1 picior pătrat va produce mai mulți roboți)
• Foarfece
• Agrafă de birou
• Pompa cu bile

Materiale suplimentare opționale (necesare pentru gheara completă cu 4 degete)

• Pompa pentru acvariu
• Tuburi din plastic (diametru exterior de 1/8 inch) - aproximativ 2 picioare vor fi din belșug

Pasul 1: Imprimați matrița

Primul pas este să vă imprimați matrița. Există 3 piese, 2 care se potrivesc împreună pentru a face jumătatea superioară și una pentru partea inferioară. Am folosit PLA, dar puteți folosi ABS sau orice alt filament. Verificați doar dacă materialul dvs. va fi compatibil cu Ecoflex 00-50. Asigurați-vă că orientați piesele astfel încât să nu aveți nevoie să generați material de susținere.

Pasul 2: Amestecați Ecoflex 00-50

Următorul pas este amestecarea Ecoflex 00-50. Ați putea folosi și Ecoflex 00-30, dar 00-50 pare puțin mai puternic și mai ideal dacă este posibil. Rețineți că durata de viață a vasului (timpul în care Ecoflex este suficient de fluidă pentru a lucra) este de numai 18 minute, deci poate fi o idee bună să pregătiți materialul și matrițele (consultați pasul următor) înainte de a începe să amestecați. Ecoflex 00-50 vine în 2 părți (A și B) și este amestecat într-un raport 1: 1 în greutate sau în volum. Asigurați-vă că agitați sticlele înainte de turnare. Veți avea nevoie de aproximativ 8-10 grame de A și B (16-20 grame în total) pentru a umple o matriță, sus și jos. După ce turnați A și B împreună, amestecați cu un băț de gheață timp de 2-3 minute. Amestecați bine, dar încercați să evitați amestecul prea puternic (acest lucru va crea bule nedorite care ar putea afecta integritatea structurală a robotului).

Pasul 3: Se toarnă matrițele

Tăiați o bucată de material (sau hârtie pentru imprimantă dacă nu aveți acces la material) care este puțin mai mică decât jumătatea inferioară a matriței. Așezați împreună cele 2 bucăți ale matriței superioare (Notă: o parte a părții superioare a matriței are o gaură puțin mai mare. Această parte trece peste zona goală a părții inferioare a matriței superioare. Aceasta va forma camera de intrare care nu se va umfla, dar va oferi integritate structurală). Se toarnă încet Ecoflex în matrița de jos până când este aproape 1/2. Apoi așezați țesătura / hârtia în matrița de jos și umpleți-o tot restul. Apoi, umpleți matrița superioară. Asigurați-vă că fiecare cameră apare complet plină. Așezați pe o suprafață plană și așteptați 3 ore până când Ecoflex se vindecă.

Pasul 4: Demoldați ambele jumătăți

După 3 ore, este timpul să demoldați! Puteți utiliza o pensetă pentru a urmări marginile matrițelor, ceea ce va facilita îndepărtarea. Ecoflex este întins, așa că nu vă fie frică să trageți de matriță, dar aveți grijă să nu rupeți niciuna dintre zonele subțiri. Pentru matrița superioară, utilizați micile suporturi dreptunghiulare pentru a îndepărta părțile laterale.

Pasul 5: Sigilați jumătățile împreună

Acum este timpul să sigilați jumătățile împreună! Faceți un nou lot de Ecoflex (acesta poate fi un lot foarte mic) și întindeți un strat subțire pe partea inferioară. Mai puțin este mai mult aici, doriți să fiți sigur că evitați înfundarea canalului de aer! Apoi, așezați jumătatea superioară pe partea inferioară și folosiți bastonul de gheață pentru a vopsi în jurul marginii unde se întâlnesc cele două piese. Faceți acest lucru pe hârtie pergament sau folie de tablă (nu pe un prosop de hârtie, deoarece Ecoflex se va întinde pe prosopul de hârtie). În timp ce faceți acest pas, este o idee bună să puneți un Ecoflex suplimentar între prima cameră solidă și a doua cameră. Acest lucru va întări această zonă pentru a vă asigura că nu se rupe atunci când introduceți sursa de aer. Dacă un Ecoflex suplimentar ajunge în jurul robotului, nu vă faceți griji - puteți tăia acest lucru cu foarfeca mai târziu. Așteptați 3 ore, apoi scoateți robotul și întrerupeți orice exces de Ecoflex.

Pasul 6: Înțepați canalul de aer

Ia capătul unei agrafe și folosește-o pentru a străpunge canalul de aer. Așezați-l în centru, chiar deasupra locului în care piesa de jos întâlnește piesa de sus. Asigurați-vă că ați perforat camera mare fără buzunar de aer (nu cealaltă parte care are un buzunar de aer!). Canalul de aer începe în centrul primei camere mari, deci nu este nevoie să apăsați agrafa prea departe. Aveți grijă să nu-l apăsați prea mult sau puteți rupe accidental robotul.

Pasul 7: Testează! Sigilați orice scurgeri, dacă este necesar

Acum scoateți agrafa și plasați acul pompei în orificiul pe care tocmai l-ați creat cu agrafa. Pompați și urmăriți robotul umflându-se!

Depanare:

• Dacă întâmpinați rezistență atunci când încercați să vă umflați, nu ați găsit canalul de aer, încercați să repoziționați acul în robot.
• Dacă auzi aerul care se grăbește, robotul tău ar putea avea o gaură. Puteți umple o ceașcă cu apă și pompa aer în robot pentru a identifica unde este scurgerea (veți vedea bule care vin din gaură). Puteți marca gaura cu un sharpie și puteți face un alt lot de Ecoflex pentru a sigila gaura.
• Dacă anumite camere nu se extind, canalul de aer este înfundat. Puteți încerca să utilizați agrafa pentru a-l desface, dar este posibil să fiți nevoit să refaceți robotul. Totuși, nu este nevoie să vă temeți - matrița este în întregime reutilizabilă și ar trebui să vă rămână mult Ecoflex!

Pasul 8: Opțional Pas suplimentar: Creați o gheară robotică completă

Sub secțiunea fișier, există un STL pentru un hub central. Acesta poate fi tipărit 3D (necesită suport, deci acordați atenție tipului de suport pe care îl utilizați pentru a vă asigura că se va desprinde fără a sparge tuburile subțiri) folosind PLA sau orice alt filament. Butucul central poate fi conectat la tuburi (1/8 inch diametru exterior) și apoi la orice pompă de aer (am folosit o pompă de acvariu). După ce ați imprimat butucul central, creați 4 degete moi de robot și atașați-le la cele 4 tuburi exterioare. Atașați tubulatura la tubul mare de deasupra butucului central, atașați pompa la celălalt capăt al tubului, porniți pompa și urmăriți umflarea ghearelor!

Pasul 9: Fișiere. STL

Iată fișierele. STL pentru butucul central și matrița din 3 piese!