Braț robotizat controlat de mănușă: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Scop: Obțineți experiență și abilități de rezolvare a problemelor prin crearea unui proiect de finalizat

Schiță - Utilizați o mănușă pentru a vă conecta printr-un arduino pentru a controla un „braț” tipărit robotizat 3D. Fiecare dintre îmbinările de pe brațul imprimat 3D are un servo care se conectează la senzorul flex de pe mănușă și se deplasează proporțional cu cât este degetul flexat.

Pasul 1: Lista materialelor

3- 10k rezistențe

3- rezistențe senzor flex

3- servos

Pană de pâine

Arduino Uno

Fire

Fermoare

4- 3-D piese imprimate

Am atașat un link către materialele exacte pe care le-am folosit, astfel încât să poată fi căutat cu ușurință chiar dacă nu comandați din aceste linkuri exacte

Rezistențe 3- 10k

3- rezistențe pentru senzori flexibili

3- servos

Pasul 2: Cablare

Imaginea cablajului exact așa cum am configurat-o se află în fișierul fritzing. Cablarea poate fi privită cel mai bine în două părți diferite. 1) Conexiuni de la panou și arduino la „brațul” tipărit 3-D 2) Conexiuni de la panou și arduino la mănușă.

Conexiuni cu brațele imprimate 3-D Cablurile conectate la pinii 11, 10, 9, precum și regiunile pozitive și negative sunt conectate la cele 3 servo-uri diferite. Firele negre de pe servo se conectează la regiunile negative, și anume coloana negativă de pe panou. Firele roșii de pe servo se conectează la regiunile pozitive, și anume coloana pozitivă de pe panou. În cele din urmă, firele de semnal galben se conectează la arduino.

În setul meu pinul 9 se conectează la servo-ul de bază și este controlat de degetul mare. degetul indicator

2) Conexiuni cu mănuși Există două conexiuni disponibile pe senzorii flex, pe partea cu linia subțire rulează conexiunea atât la semnal cât și la terminalul negativ. Partea cu o latură mai groasă este o conexiune la terminalul pozitiv. Pe partea în care conectați semnalul și firul negativ atașați atât un rezistor de 22 k, cât și un fir secundar. Sârma rulează direct către terminalul negativ prin panou. Rezistorul se conectează cu un capăt la senzorul flex, iar celălalt se conectează la un fir care rulează către placa înainte de a se conecta la analogul arduino în pini. Cei trei pini analogici pe care i-am folosit au fost A0, A1, A2. Apoi, cealaltă conexiune a senzorului flex se execută la panoul de măsurare și se conectează la coloana pozitivă a panoului de masă. Pe fișierul fritzing există o schiță secundară mai clară care arată conexiunile pozitive, negative și de semnal.

(Notă- Majoritatea conexiunilor fizice ale firelor care nu se află în panou au fost lipite și a fost folosită o folie termocontractabilă pentru a proteja conexiunile)

Componentele finale ale cablajului sunt conexiunile de la puterea de 5V de pe arduino la coloana pozitivă, iar masa (GND) se conectează la coloana negativă. Există, de asemenea, bare care rulează peste panoul de control care conectează coloanele negative la ambele capete ale tabloului și coloanele pozitive la ambele capete ale panoului.

Notă suplimentară - fire mai lungi pot fi utilizate pentru a extinde cantitatea de slăbiciune disponibilă între panou și mănușă sau panou și panoul 3-D imprimat, dacă este necesar

Pasul 3: Explicarea cablării și a codului

Baza programului este similară cu programul de rotire a butonului în arduino și funcționează în general ca potențiometru. Senzorii flex pe mănușă trimit semnale bazate pe schimbarea poziției, când degetele de pe mănuși se mișcă, schimbarea poziției trimite un semnal către arduino, care apoi solicită schimbarea „mâinii” 3-D în aceeași proporție.

În cadrul codului, cele 3 servouri sunt definite sub pinii 9, 10, 11 Pinii analogici A0, A1, A2 conectează potențiometrul

În setarea nulă, servo-urile sunt atașate pinilor

Apoi bucla de gol constă în utilizarea a 3 funcții analogRead, map, write și delay

analogRead - citește valoarea de la pinii analogici (cei care comunică potențiometrului) și oferă o valoare între 0 și 1023

Map- (valoare, de la Low, fromHigh, toLow, toHigh) funcția de hartă modifică gama de valori de la valoarea de citire analogică de la 500, 1000 la 0, 180, deoarece 0-180 sunt intervale de valori pe care servo le poate citi și nume noua valoare sub prima din listă

servoWrite- arduino scrie o valoare pe servo și își mișcă poziția în consecință

Întârziere - Întârzierea face ca programul să aștepte înainte de a se repeta

Pasul 4: Structura mecanică a pieselor imprimate 3D

Există patru fișiere STL atașate, precum și imagini și videoclipuri ale fiecărei părți. Nu există o imagine a ansamblului fișierelor, dar există o imagine a versiunii tipărite 3-D. Cele patru piese diferite sunt conectate prin cele 3 servouri de la fiecare dintre îmbinări. Partea de bază se conectează la umăr prin servouri care este apoi atașată la primul fișier de braț și apoi în cele din urmă la cel de-al doilea fișier de braț.

Pasul 5: Construcția mecanică a mănușii

Construcția mănușii a fost destul de simplă, senzorii flex au fost lipiți la cald de trei degete pe mănușă și s-au folosit legături cu fermoar pentru a menține firele la locul lor.

Notă - S-a constatat că, dacă acești senzori flexori utilizați devin prea murdari, poate începe să afecteze modul în care funcționează senzorii flex, așa că bucăți de bandă au fost plasate peste senzori pentru a le menține curate

Notă suplimentară - Mișcarea brațului 3-D poate fi puțin sacadată atunci când este utilizat doar un cablu USB care rulează către arduino, poate fi îmbunătățit conectând mai multă energie prin baterii și conectând bornele pozitive și negative la coloanele pozitive și negative de pe panou