Guanto morbido robotico: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Il mio progetto è un guanto softrobotic. Ha un attuatore posizionato su ogni dito; la parte inferiore del guanto viene rimossa per agevolare l'utilizzatore nell'indossarlo. Gli attuatori sono attivati da un dispositivo posizionato al polso poco più grande di un orologio.

Gli attuatori sono realizzati in materiale siliconico (EcoFlex-30) e sono gonfiabili.

Man mano che gli attuatori si gonfiano, i rettangoli che hanno sulla parte superiore si spingono l'uno contro l'altro, piegando le relative dita.

Il motore che controlla il gonfiaggio è un dispositivo chiamato "FlowIO". Questo dispositivo è in grado di gonfiare, sgonfiare e creare il vuoto. In questo momento il dispositivo sta utilizzando una piattaforma Adafruit controllata da un'app sul mio telefono, ma il mio obiettivo è associarlo a un altro guanto con sensori di flessione sulle dita, in modo che i movimenti del softglove rispecchino quelli dell'altro.

Questo progetto ha una finalità riabilitativa, per i pazienti che avevano perso una mano. Il movimento del guanto morbido riattiva i muscoli della mano ferita, mentre le due mani che fanno gli stessi movimenti stimolano i neuroni specchio, ricreando le connessioni neurali nel cervello.

Questo progetto può essere utilizzato anche ai fini dell'Assistive Technology, in quanto è facile da indossare e gli attuatori garantiscono una buona presa sugli oggetti.

Mentre lavori a questo progetto imparerai le proprietà elastiche dei materiali, come fondere il silicio, come usare TinkerCad e le stampanti 3D.

Forniture

• Guanti da elettricista
• EcoFlex 30
• stampante 3d
• FlowIO
• Camera sottovuoto
• Scala
• Bicchieri di plastica
• Ease Release™ 200
• Bastoncini di legno (10 cm)
• Colla calda
• Guanti di plastica (da indossare sempre mentre si maneggiano silicone o colla)

Passaggio 1: stampa 3D degli stampi

• Ciascuno di questi file contiene i tre pezzi necessari per un dito.
• L'alta qualità (almeno 0,001 mm) è consigliata per la stampa.
• Non è necessaria la realizzazione di un supporto, ma è consigliata la realizzazione di una zattera come piattaforma di adesione.

Passaggio 2: preparazione degli stampi

1. Attacca due stampini uno sopra l'altro come mostrato nell'immagine.
2. Sigilla quelli con la colla a caldo nello spazio tra di loro.
3. Attacca un chiodo nel foro sul lato di quegli stampi e incollalo all'esterno usando la colla a caldo.
4. Spruzzare gli stampi con l'agente Easy Release, due volte con un intervallo di 5 minuti.

Passaggio 3: preparare il silicio

1. Versare i due componenti di EcoFlex in due diversi bicchieri di plastica. Devono essere dello stesso peso, usa la bilancia per misurarli.
2. Versare uno dei componenti nell'altro bicchiere e mescolare accuratamente per tre minuti.
3. Mettere il bicchiere all'interno della camera a vuoto e iniziare a degasare. Una volta che la pressione all'interno raggiunge -25atm riaprire la valvola e spegnere il vuoto, fino a raggiungere -20atm. Quindi chiudere la valvola e riattivare il vuoto. Questi processi devono essere ripetuti per 10 minuti.
4. Estrarre il vetro dalla campanatura.

Passaggio 4: versare il silicone

1. Versare il silicone dal bicchiere negli stampini, facendo attenzione a non creare bolle d'aria all'interno.
2. Dopo cinque minuti passare un bastoncino di legno, tenuto in posizione orizzontale, sui due stampini, in modo da eliminare il silicone in eccesso.
3. Lasciare solidificare il silicone per tre ore.

Passaggio 5: estrazione degli attuatori

Per stampi composti

1. Rimuovere lo strato di colla a caldo.
2. Separare con cura i due stampi, mantenendoli più paralleli tra loro durante la lavorazione.
3. Il pezzo superiore dell'attuatore rimarrà quasi sempre nello stampo superiore. A questo punto estrarre il pezzo superiore dell'attuatore estraendolo appena, ma facendo attenzione a non frenarlo o danneggiarlo

Per stampi singoli

Basta estrarre la parte inferiore dell'attuatore dallo stampo

Passaggio 6: finalizzazione degli attuatori

1. Rimuovere lo strato esterno di silicone sulla base dello stampo superiore
2. Stendere uno strato sottile di Sil-Poxy sui pezzi inferiori. Se possibile, la colla dovrebbe essere più concentrata sui lati dei rettangoli che al centro. Usa il lato di una carta plastificata
3. Posiziona il pezzo superiore sopra il pezzo inferiore. Continua a spingere delicatamente i due pezzi insieme, per almeno sette minuti.
4. Lasciare agire gli attuatori per 40 minuti, per far indurire la colla.
5. Tagliare pezzi di 10 cm dal tubo di plastica. Inserire ciascuno di questi pezzi nel foro sul lato di ciascun attuatore. Sigillali con Sil-Poxy

In alternativa

Se si dispone di strumenti precisi per spostare la colla, è preferibile stenderla sul lato inferiore della parte degli attuatori.

Passaggio 7: finalizzare il progetto

1. Stendere uno strato di Sil-Poxy sulla parte inferiore degli attuatori.
2. Attaccare ogni attuatore, uno alla volta, sul relativo dito del guanto da elettricista, tenendolo premuto per almeno sette minuti e aspettando che la colla indurisca per 40 minuti.
3. Fissare FlowIO al polso o all'avambraccio.
4. Tagliare la parte del palmo del guanto, ed eventualmente anche l'interno della prima falange di ogni dito, per facilitarne l'indossamento
5. Indossa il guanto.
6. Collegare ciascun tubo di plastica alla relativa valvola sul FlowIO.

NOTA: se non è possibile ottenere un dispositivo FlowIO, questo progetto è compatibile con qualsiasi tipo di pompa ad aria.

Passaggio 8: goditi il guanto

Usa l'app sul tuo iPhone per iniziare a utilizzare il tuo dispositivo.