ტელე ოპერაციული ბიონიკური მკლავი: 13 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

ამ ინსტრუქციაში ჩვენ შევქმნით ტელეოპერაციულ ბიონიკურ მკლავს, რომელიც არის ადამიანის ხელის მსგავსი რობოტული მკლავი თავისუფლების ექვსი ხარისხით (ხუთი ფიგურისთვის და ერთი მაჯისათვის). ის კონტროლდება ადამიანის ხელით ხელთათმანის გამოყენებით, რომელსაც აქვს მოქნილი სენსორები, რომლებიც მიმაგრებულია თითის უკუკავშირისთვის და IMU მაჯის კუთხის უკუკავშირისთვის.

ეს არის ხელის ძირითადი მახასიათებლები:

1. რობოტული ხელი თავისუფლების 6 გრადუსით: ხუთი თითოეული თითისთვის, რომელიც კონტროლდება სერვოზე დამაგრებული სიმებითა და მაჯის მოძრაობით ისევ სერვოს გამოყენებით. როგორც თავისუფლების ყველა ხარისხი კონტროლდება სერვოს გამოყენებით, ჩვენ არ გვჭირდება დამატებითი სენსორები უკუკავშირისთვის.
2. მოქნილი სენსორები: ხუთი მოქნილი სენსორი მიმაგრებულია ხელთათმანზე. ეს მოქნილი სენსორები უკუკავშირს აძლევს მიკრო კონტროლირებას, რომელიც გამოიყენება ბიონიკური მკლავის გასაკონტროლებლად.
3. IMU: IMU გამოიყენება მაჯის კუთხის მისაღებად.
4. გამოიყენება ორი გამამხნევებელი (არდუინოზე დაფუძნებული მიკროკონტროლი): ერთი მიმაგრებულია ხელთათმანზე მაჯის კუთხისა და მოქნილი მოძრაობის მისაღებად, მეორე კი ბიონიკურ მკლავზეა, რომელიც აკონტროლებს სერვოს.
5. ორივე ერთმანეთთან ურთიერთობს Bluetooth– ის გამოყენებით.
6. თავისუფლების ორი დამატებითი ხარისხი მოცემულია ბიონური მკლავის X და Z სიბრტყის მოძრაობისთვის, რაც შემდგომში შეიძლება დაპროგრამდეს ისეთი რთული ამოცანების შესასრულებლად, როგორიცაა PICK AND PLACE ROBOTS.
7. ორი დამატებითი მოძრაობა კონტროლდება ჯოისტიკის გამოყენებით.

როგორც ახლა თქვენ გაქვთ მოკლე წარმოდგენა, თუ რა გავაკეთეთ ჩვენ ამ ბიონიკურ მკლავში, გაეცანით თითოეულ ნაბიჯს დეტალურად.

ნაბიჯი 1: ხელი და ხელები

ჩვენ არ გვაქვს შემუშავებული მთელი ხელი და ძეგლი. ხელნაკეთი ნივთების მრავალი დიზაინი არსებობს ინტერნეტში. ჩვენ ავიღეთ ერთი დიზაინი InMoov– დან.

ჩვენ გავაკეთეთ მარჯვენა ხელი, ასე რომ ეს არის ნაწილები, რომლებიც საჭიროა 3D ბეჭდვისთვის:

• 1x ცერი
• 1x ინდექსი
• 1x მაჟორული
• 1x Auriculaire
• 1x ვარდისფერი
• 1x Bolt_entretoise
• 1x მაჯის
• 1x მაჯის პატარა
• 1x ზედაპირი
• 1x საფარველი
• 1x robcap3
• 1x robpart2
• 1x robpart3
• 1x robpart4
• 1x robpart5
• 1x rotawrist2
• 1x rotawrist1
• 1x rotawrist3
• 1x WristGears
• 1x CableHolderWrist

აქ შეგიძლიათ მიიღოთ მთლიანი ასამბლეის სახელმძღვანელო.

ნაბიჯი 2: Z ღერძის დიზაინი

ჩვენ შევქმენით საბაჟო ნაწილის ბოლოში მიმაგრებული პერსონალური ნაწილი, რომელსაც აქვს საყრდენი და ტყვიის ხრახნიანი სლოტები. საყრდენი გამოიყენება მკლავის z ღერძის გასავლელად და ღერძის მოძრაობა კონტროლდება ტყვიის და ხრახნიანი მექანიზმის გამოყენებით. ტყვიის ხრახნიანი მექანიზმისას, როდესაც ხრახნიანი ლილვის მსგავსად ბრუნავს, ტყვიის ხრახნის კაკალი გარდაქმნის ამ მბრუნავ მოძრაობას წრფივ მოძრაობად, რის შედეგადაც ხდება მკლავის წრფივი მოძრაობა.

ტყვიის ხრახნი ბრუნავს სტეპერ ძრავის გამოყენებით, რაც იწვევს რობოტული მკლავის ზუსტ მოძრაობას.

სტეპერიანი ძრავა, ლილვები და ტყვიის ხრახნები მიმაგრებულია საბაჟო 3D ბეჭდვით ნაწილზე, რომლის შორისაც მოძრაობს რობოტული მკლავი.

ნაბიჯი 3: X ღერძის მოძრაობა და ჩარჩო

როგორც წინა საფეხურზე აღვნიშნეთ, მეორე საბაჟო ნაწილი განკუთვნილი იყო სტეპერი ძრავისა და ლილვების შესანახად. იგივე ნაწილს აქვს ხვრელები ტარების და თხილისათვის, რომელიც გამოიყენება ტყვიის ხრახნიანი მექანიზმისათვის X - ღერძის მოძრაობისათვის. სტეპერიანი ძრავა და ლილვის საყრდენი დამონტაჟებულია ალუმინის ჩარჩოზე, რომელიც დამზადებულია 20 მმ x 20 მმ t- სლოტიანი ალუმინის ექსტრუზიებით.

პროექტის მექანიკური ასპექტი დასრულებულია, ახლა მოდით შევხედოთ ელექტრონიკის ნაწილს.

ნაბიჯი 4: სტეპერი ძრავის გაშვება: A4988 მძღოლის მიკროსქემის დიაგრამა

ჩვენ ვიყენებთ evive– ს, როგორც ჩვენს მიკროკონტროლერს, რათა გავაკონტროლოთ ჩვენი სერვისები და ძრავები. ეს არის კომპონენტები, რომლებიც საჭიროა სტეპერ ძრავის ჯოისტიკის გამოყენებით გასაკონტროლებლად:

• XY ჯოისტიკი
• Jumper Wires
• A4988 ძრავის მძღოლი
• ბატარეა (12 ვ)

ზემოთ ნაჩვენებია სქემის დიაგრამა.

ნაბიჯი 5: სტეპერი ძრავის კოდი

ჩვენ ვიყენებთ BasicStepperDriver ბიბლიოთეკას სტეპერიანი ძრავის გასაკონტროლებლად. კოდი მარტივია:

• თუ X ღერძის პოტენომეტრის კითხვა აღემატება 800-ს (ანალოგური წაკითხვა 10 ბიტიანი), გადაიტანეთ მჭიდი ზემოთ.

• თუ X- ღერძიანი პოტენომეტრის მაჩვენებელი 200-ზე ნაკლებია (ანალოგური 10 ბიტიანი), გადააადგილეთ მჭიდი ქვემოთ.

• თუ Y ღერძის პოტენომეტრის მაჩვენებელი 800-ზე მეტია (ანალოგური 10 ბიტიანი), გადააადგილეთ საჭე მარცხნივ.
• თუ Y ღერძის პოტენომეტრის მაჩვენებელი 200-ზე ნაკლებია (ანალოგური 10 ბიტიანი), გადააადგილეთ მჭიდი მარჯვნივ.

კოდი მოცემულია ქვემოთ.

ნაბიჯი 6: მოქნილი სენსორები

ეს მოქნილი სენსორი არის ცვლადი რეზისტორი. მოქნილი სენსორის წინააღმდეგობა იზრდება როგორც კომპონენტის სხეული მოხრილი. ჩვენ გამოვიყენეთ ხუთი 4.5”სიგრძის მოქნილი სენსორი თითების მოძრაობისთვის.

ამ სენსორის ჩვენს პროექტში ჩართვის უმარტივესი გზა იყო მისი გამოყენება ძაბვის გამყოფად. ეს წრე მოითხოვს ერთ რეზისტორს. ამ მაგალითში ჩვენ გამოვიყენებთ 47kΩ რეზისტორს.

მოქნილი სენსორები მიმაგრებულია ანალოგურ pin A0-A4– ზე evive.

ზემოთ მოცემული არის ერთ -ერთი პოტენციური გამყოფი წრე evive.

ნაბიჯი 7: მოქნილი სენსორის დაკალიბრება

"loading =" ზარმაცი "საბოლოო შედეგი იყო ფანტასტიკური. ჩვენ შევძელით ბიონიკური ხელის გაკონტროლება ხელთათმანის გამოყენებით.

რა არის evive? Evive არის ერთჯერადი ელექტრონიკის პროტოტიპირების პლატფორმა ყველა ასაკობრივი ჯგუფისათვის, რათა დაეხმაროს მათ ისწავლონ, შექმნან, გააუმჯობესონ თავიანთი რობოტები, ჩაშენებული და სხვა პროექტები. Arduino Mega გულთან ერთად, evive გთავაზობთ უნიკალურ მენიუზე დაფუძნებულ ვიზუალურ ინტერფეისს, რომელიც ხსნის Arduino– ს ხელახლა პროგრამირების აუცილებლობას. evive გვთავაზობს IoT სამყაროს, კვების წყაროებით, სენსორული და ამძრავების მხარდაჭერით ერთ პატარა პორტატულ ერთეულში.

მოკლედ, ის გეხმარებათ პროექტების/პროტოტიპების სწრაფად და მარტივად აგებაში.

მეტი რომ ნახოთ, ეწვიეთ აქ.