第1步:材料和工具
材料:
每個(gè)手指:
A2-70螺栓 - 3個(gè)帶斜頭的頭部和4個(gè)帶有常規(guī)頭部的每個(gè)手指
尼龍插入式鎖緊螺母用于螺栓
4-40 x 1/2“機(jī)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(tǒng))
Jumbo回形針(用于連接球形連桿)
(x28)#4S墊圈
電子產(chǎn)品:
Arduino Mega
(x4)FSR
(x4)4.5“柔性電阻
(x4)迷你振動(dòng)電機(jī)
(x4)22k電阻器
(x4)10k電阻器
雙絞線24AWG電線(這對(duì)電線更容易管理電線)
(x4)Hobby Servos
雜項(xiàng)。面包板設(shè)備
6V電源(我使用的是4xAA電池座)
其他:
5mm丙烯酸樹(shù)脂
管道膠帶
Golve
熱縮管
螺紋
工具:
激光切割機(jī)
Dremel
鉆孔機(jī)
熱膠槍
烙鐵
安全眼鏡
針頭
步驟2:設(shè)計(jì)
每個(gè)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(duì)于這些部件,我能夠在我當(dāng)?shù)氐?a target="_blank">黑客空間HeatSync實(shí)驗(yàn)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(cè)試的優(yōu)質(zhì)材料,但如果手指上有任何主要應(yīng)變,則存在卡住零件的風(fēng)險(xiǎn)。而不是丙烯酸,最好是用金屬制成的部件用于更大的負(fù)載。
.dxf文件沒(méi)有比例。對(duì)于手指,孔應(yīng)為2.8毫米。對(duì)于手掌,矩形為20x40mm。我使用的是Hitec HS-322高清伺服系統(tǒng),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?yàn)橛幸粋€(gè)小的邊緣,電線就會(huì)出來(lái)。
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(nèi)孔上傾斜,以使斜面螺栓與丙烯酸樹(shù)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(méi)有安全眼鏡和手套,這可能會(huì)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(dāng)你將鎖緊螺母放在上面時(shí),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(gè)螺栓還有自己的墊圈和鎖緊螺母
步驟4:組裝機(jī)器人手
用于固定手指,粗糙將粘貼的丙烯酸樹(shù)脂。這為熱膠提供了可以抓住的東西。此外,將手指定位在類(lèi)似于人手的角度。調(diào)整它們,使螺栓不會(huì)干擾手指,
對(duì)于每個(gè)FSR,焊接扭絞的電線。我為每個(gè)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(jī)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,F(xiàn)SR可能會(huì)在焊接接頭上方過(guò)度彎曲并斷裂。
對(duì)于伺服系統(tǒng),您需要拆開(kāi)外殼并將其重新放在手上。由于導(dǎo)線出現(xiàn)的唇緣,它們無(wú)法滑入。在伺服盒和丙烯酸樹(shù)脂之間加一點(diǎn)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(guān)于球鏈接的好處是它們可以通過(guò)稍微擰緊或稍微擰緊鏈接來(lái)調(diào)整。
單個(gè)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(jī)器人手相匹配(左機(jī)器人手的左手套和右機(jī)器人手的右手套)??梢酝ㄟ^(guò)更換一些導(dǎo)線來(lái)改變它的側(cè)面。
將絞合線焊接到電機(jī)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(yuǎn)。
在我原來(lái)的手中,我使用以太網(wǎng)電纜中的雙絞線。顏色編碼使電線管理更簡(jiǎn)單,但電線有點(diǎn)僵硬。剛度不影響手的功能,但它確實(shí)使手套感覺(jué)有點(diǎn)奇怪。這可以通過(guò)使用絞合線代替實(shí)心芯線來(lái)修復(fù)。
步驟6:電子設(shè)備
每個(gè)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(dāng)可變電阻器的電阻較高時(shí),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(gè)電阻之間分配。 Arduino測(cè)量電阻之間的電壓,并根據(jù)電壓讀數(shù)(0為0V,1023為5V)返回0到1023之間的值。
步驟7:編程手
我已經(jīng)附加了第一個(gè)版本的代碼。那時(shí),我使用了兩個(gè)常規(guī)的Arduinos,因?yàn)槲倚枰?個(gè)Analog In引腳。它還隔離了正在進(jìn)行的兩個(gè)過(guò)程:定位手指并測(cè)量壓力。對(duì)于我的第二個(gè)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?guī)缀鯇⑺欧ㄎ粡?fù)制并粘貼到壓力讀取循環(huán)中并更改了引腳標(biāo)簽。
**重要**
對(duì)于伺服定位,還需要完成一些工作限制旋轉(zhuǎn)。如果它們旋轉(zhuǎn)得太遠(yuǎn),有些東西可能會(huì)破裂。這就是我打破手指的方式。正如我在介紹中所說(shuō),我將一直回到這個(gè)項(xiàng)目,試圖一點(diǎn)一點(diǎn)地改進(jìn)它。由于這是我的第一個(gè)Arduino程序之一,因此代碼中很可能存在效率低下的問(wèn)題。隨意發(fā)布可能的修改。
步驟8:將所有內(nèi)容掛起
這是更具挑戰(zhàn)性的部分之一。確保檢查并仔細(xì)檢查所有連接。
每個(gè)傳感器都有自己的終端。一根電線插入一個(gè)插槽,另一根電線插入另一個(gè)插槽。由于傳感器是電阻器,它們進(jìn)入的方向并不重要。
在端子上從左到右:
(每個(gè)電阻器都有自己的端子)
Flex電阻器(手套) - 食指
中指
無(wú)名指
(四根導(dǎo)線各自進(jìn)入自己的插槽)
電機(jī)接地 - 順序無(wú)關(guān)緊要只記得正電線直接掛入Arduino
FSR(機(jī)器人手) - 食指
中指
無(wú)名指
面包板。
伺服引腳:
紅色正電源
黑色接地白色/黃色信號(hào)(伺服連接到Arduino上的數(shù)字輸出引腳)
所有跳線從電路板走到Arduino上的相應(yīng)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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