第1步:材料和工具
材料:
每個手指:
A2-70螺栓 - 3個帶斜頭的頭部和4個帶有常規頭部的每個手指
尼龍插入式鎖緊螺母用于螺栓
4-40 x 1/2“機用螺釘和配套螺母
2-56螺紋滾珠連桿(用于將手指連接到伺服系統)
Jumbo回形針(用于連接球形連桿)
(x28)#4S墊圈
電子產品:
Arduino Mega
(x4)FSR
(x4)4.5“柔性電阻
(x4)迷你振動電機
(x4)22k電阻器
(x4)10k電阻器
雙絞線24AWG電線(這對電線更容易管理電線)
(x4)Hobby Servos
雜項。面包板設備
6V電源(我使用的是4xAA電池座)
其他:
5mm丙烯酸樹脂
管道膠帶
Golve
熱縮管
螺紋
工具:
激光切割機
Dremel
鉆孔機
熱膠槍
烙鐵
安全眼鏡
針頭
步驟2:設計
每個手指使用兩組四連桿。我將向您展示如何使用下方手指的兩張照片。
對于這些部件,我能夠在我當地的黑客空間HeatSync實驗室用丙烯酸激光切割它們。丙烯酸是一種用于較小載荷和基本測試的優質材料,但如果手指上有任何主要應變,則存在卡住零件的風險。而不是丙烯酸,最好是用金屬制成的部件用于更大的負載。
.dxf文件沒有比例。對于手指,孔應為2.8毫米。對于手掌,矩形為20x40mm。我使用的是Hitec HS-322高清伺服系統,它們非常適合。你必須取下伺服外殼并將其重新放在手中,因為有一個小的邊緣,電線就會出來。
第3步:將手指放在一起
最初,手指使用4-40螺栓所有的孔,但由于公制螺栓更好地配合,我把所有螺栓都換掉了。
我需要在零件上的內孔上傾斜,以使斜面螺栓與丙烯酸樹脂表面齊平。為此,我使用了鉆頭,鉆頭的尺寸與斜頭相同。我還將螺栓向下切了一下,以防止它們夾在手指之間。
切斷螺栓。如果沒有安全眼鏡和手套,這可能會造成麻煩。還要記得在切割螺栓之前先戴上普通螺母,然后將其取下。當你將鎖緊螺母放在上面時,這將防止螺紋變形。
將手指放在一起:
先將斜面螺栓放在上面。
然后按任意順序插入其他螺栓。
每個螺栓還有自己的墊圈和鎖緊螺母
步驟4:組裝機器人手
用于固定手指,粗糙將粘貼的丙烯酸樹脂。這為熱膠提供了可以抓住的東西。此外,將手指定位在類似于人手的角度。調整它們,使螺栓不會干擾手指,
對于每個FSR,焊接扭絞的電線。我為每個FSR使用了大約2英尺的電線。將FSR包裹在膠帶中,如下圖所示。這將允許他們被綁在機器人手上。確保有一些膠帶壓住一小部分電線。如果不這樣做,FSR可能會在焊接接頭上方過度彎曲并斷裂。
對于伺服系統,您需要拆開外殼并將其重新放在手上。由于導線出現的唇緣,它們無法滑入。在伺服盒和丙烯酸樹脂之間加一點熱膠。這將使它們保持原位。將大型紙夾切成合適的尺寸并將它們焊接在球鏈上。關于球鏈接的好處是它們可以通過稍微擰緊或稍微擰緊鏈接來調整。
單個4-40螺栓位于手指第一段的頂部并連接到球鏈接。
步驟5:組裝你的手
將所有部件縫在舊手套上。確保它與機器人手相匹配(左機器人手的左手套和右機器人手的右手套)。可以通過更換一些導線來改變它的側面。
將絞合線焊接到電機和柔性電阻器上。再次,我使用了大約2英尺的電線,但你使用了多少取決于你想要獲得的Arduino有多遠。
在我原來的手中,我使用以太網電纜中的雙絞線。顏色編碼使電線管理更簡單,但電線有點僵硬。剛度不影響手的功能,但它確實使手套感覺有點奇怪。這可以通過使用絞合線代替實心芯線來修復。
步驟6:電子設備
每個傳感器都使用分壓器。 FSR獲得10k電阻,柔性電阻獲得22k電阻。分壓器與傳感器的電阻變化一起工作。當可變電阻器的電阻較高時,可變電阻器兩端的電壓降較大。分壓器提供+ 5V,5V的壓降在兩個電阻之間分配。 Arduino測量電阻之間的電壓,并根據電壓讀數(0為0V,1023為5V)返回0到1023之間的值。
步驟7:編程手
我已經附加了第一個版本的代碼。那時,我使用了兩個常規的Arduinos,因為我需要8個Analog In引腳。它還隔離了正在進行的兩個過程:定位手指并測量壓力。對于我的第二個版本(此版本),我使用了Arduino Mega,因此我可以將所有輸入放在一塊板上。至于代碼,我幾乎將伺服定位復制并粘貼到壓力讀取循環中并更改了引腳標簽。
**重要**
對于伺服定位,還需要完成一些工作限制旋轉。如果它們旋轉得太遠,有些東西可能會破裂。這就是我打破手指的方式。正如我在介紹中所說,我將一直回到這個項目,試圖一點一點地改進它。由于這是我的第一個Arduino程序之一,因此代碼中很可能存在效率低下的問題。隨意發布可能的修改。
步驟8:將所有內容掛起
這是更具挑戰性的部分之一。確保檢查并仔細檢查所有連接。
每個傳感器都有自己的終端。一根電線插入一個插槽,另一根電線插入另一個插槽。由于傳感器是電阻器,它們進入的方向并不重要。
在端子上從左到右:
(每個電阻器都有自己的端子)
Flex電阻器(手套) - 食指
中指
無名指
(四根導線各自進入自己的插槽)
電機接地 - 順序無關緊要只記得正電線直接掛入Arduino
FSR(機器人手) - 食指
中指
無名指
面包板。
伺服引腳:
紅色正電源
黑色接地白色/黃色信號(伺服連接到Arduino上的數字輸出引腳)
所有跳線從電路板走到Arduino上的相應引腳。 (flex sensor 1 to Analog In 0,flex sensor 2 to Analog In 2等)
第9步:享受!
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