Mano robotica in schiuma: 7 passaggi

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

Ecco come realizzare una mano robotica per la birra fatta in casa usando la schiuma.

Questo progetto è stato realizzato per Humanoids 16-264, grazie al professor Chris Atkeson e a TA Jonathan King

Forniture

Molte delle forniture per l'attrezzatura fisica che teneva tutto a posto erano oggetti trovati in casa, ho usato cartone, nastro adesivo, bacchette di legno, filo e un vecchio lenzuolo. Quasi tutti questi potrebbero essere sostituiti con altri articoli.

Queste le forniture più specifiche per il progetto:

Arduino (marchio generico) $ 14

www.amazon.com/ELEGOO-Board-ATmega328P-ATM…

tagliere, fili, ecc. kit $ 16

www.amazon.com/REXQualis-Electronics-tie-…

servi (pacco da 2) x3 $10 ciascuno

www.amazon.com/KAILEDI-Arduino-Motors-Wal…

flex foam-it X $ 27,78 per una dimensione di prova da 2 libbre (puoi trovare il distributore tramite il link)

www.smooth-on.com/products/flexfoam-it-x/

argilla plastilina $ 12,94

www.amazon.com/Sargent-Art-Plastilina-Mod…

Passaggio 1: usa l'argilla per creare lo stampo della mano

Usa la plastilina per coprire la mano per lo stampo. Più denso è lo strato di argilla, migliore risulterà la mano. Dovrai quindi muovere con cura la mano fuori dallo stampo.

Se questo dovesse essere fatto con un oggetto più complicato, qualcosa che non puoi togliere, lo stampo potrebbe dover essere separato in più pezzi. Poiché l'argilla di plastilina non si asciuga, sono stato in grado di riutilizzarla più volte per tentativi separati, tuttavia questa caratteristica impedisce anche all'argilla di modellare qualcosa di più complicato che una stampante 3D sarebbe in grado di ottenere. Poiché l'argilla è morbida, si sposta lentamente fuori posto e cercare di separarla in più parti diventa una procedura disordinata. Per i nostri scopi, però, si adatta al conto. Inoltre, l'argilla può anche raccogliere piccoli dettagli come le unghie delle dita o le pieghe della pelle.

Passaggio 2: riempire lo stampo con la soluzione di schiuma

Usa Flex Foam-it X per riempire lo stampo della tua mano. Assicurati di indossare i guanti per questo e, idealmente, trova un ambiente aperto. Flex Foam-it X espande fino a 6 volte la quantità di prodotto che usi, quindi fai attenzione quando lo usi e lascia lo spazio per traboccare. Se usi meno del previsto, puoi eseguire un secondo round che si legherà al primo.

Per utilizzare Flex Foam-it X, mescola le parti A e B in un rapporto 1:1, sempre utilizzando circa 1/6 del volume che intendi riempire. Versare con cura la soluzione nello stampo, avendo cura di riempire ogni dito. Il mix inizia a scaldarsi una volta che lo mescoli e inizia ad espandersi entro 30 secondi, quindi versalo prima che ciò accada.

Dopo 2 ore, la schiuma dovrebbe essere impostata e sarai in grado di rimuovere lo stampo. La mano in schiuma è robusta, ma è meglio fare attenzione quando si rimuove l'argilla per evitare di perdere un dito.

Prima di usare l'argilla ho provato a riempire un guanto di plastica come prova, ma alla fine è risultato un po' traballante. Anche la "pelle" di plastica si è rotta quando ho provato ad attaccare un tendine di filo. Ho usato la plastilina 3 volte per creare le mani, ma ho trovato il secondo tentativo il più riuscito. Anche se sembra che la plastilina possa essere riutilizzata all'infinito, le parti dell'argilla che erano a contatto con la schiuma hanno assunto un colore giallo pallido.

Passaggio 3: cucire della pelle per la mano e aggiungere alcuni tendini del filo

Usando filo, stoffa, aghi e forbici di tutti i giorni, crea un guanto per la mano di schiuma. Questo passaggio è fondamentale perché dobbiamo creare un modo per piegare le dita. Proprio come tirare un filo allentato può far arricciare una maglietta, possiamo tirare un filo per piegare le dita.

Il tessuto sembra pelle, ma il suo scopo qui è di mantenere i nostri "tendini" di corda in posizione. Usa un bottone per fissare un filo alla punta di un dito, quindi cuci il "tendine" del filo nei punti del dito in cui vuoi che si pieghi. Potresti voler sperimentare con la spaziatura per capire cosa sembra meglio.

Passaggio 4: crea la tavola

Metti tutto su una tavola in modo che tutto rimanga al suo posto. Questo può essere fatto in molti modi, ma per i nostri scopi, il cartone funziona bene.

Ho ottenuto servi a rotazione continua e intendevo realizzare ruote che avvolgessero il filo per piegare le dita. Per qualche ragione, tuttavia, i servi si sono comportati come quelli normali, e invece di prendere la velocità hanno preso dei gradi, quindi si sarebbero mossi solo tra 0 e 180. Poiché questo non era sufficiente per far piegare completamente le dita, ho attaccato un bastone di legno al servo per aumentare la lunghezza che tirerebbe il tendine. Ha creato un po' di problemi di spaziatura ma ha funzionato.

Ho attaccato la mano inserendo dei bastoncini di legno nella base e attaccandola al cartone.

Passaggio 5: configurare l'Arduino

Ora è un buon momento per iniziare a mettere insieme tutte le parti meccaniche. Se hai una conoscenza di base dei circuiti, non dovrebbe essere troppo difficile da seguire. Uso molti pulsanti per controllare ogni stato piegato e non piegato delle dita. Ho incluso un paio di foto di alcune delle versioni precedenti del setup.

Se vuoi essere più coinvolto, sarebbe bello giocare con il rilevamento delle mani o i sensori di movimento. Potresti anche aggiungere più tendini alle dita per dargli un movimento più dinamico o usare tonnellate di muscoli pneumatici per avvicinarti all'anatomia della mano umana.

Passaggio 6: scrivi il codice

Questo codice è realizzato con il software Arduino, utilizzando la scheda Arduino Uno, e corrisponde alla configurazione precedente. La maggior parte degli angoli tra i quali si muovono i servi sono da 0 a 180, ma poiché alcuni dei servi non avevano bisogno di viaggiare così lontano per piegare il dito, li ho impostati manualmente per lavorare con il rig. Questo è qualcosa che dovresti fare dei test per capire quali angoli funzionano meglio. Ho incluso una versione precedente del codice quando stavo testando le cose.

Ci sono un sacco di modi diversi per farlo. Un progetto molto più ampio che utilizza questo sarebbe tradurre il testo nella lingua dei segni aggiungendo un'altra mano, qualche altro tendine, braccia e gomiti, un dizionario di immagini dei segni e un software che può prendere quelle immagini e trovare le posizioni e i movimenti del mani.

Passaggio 7: goditi la tua nuova mano di schiuma

Una volta che tutto è stato messo insieme, dovresti avere la tua mano di birra fatta in casa!