Suderinamo humanoido roboto sukūrimas: 11 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Atnaujinimas ir puslapis: 2021 m. Sausio 17 d. Galva, veidas ir kt. - pridėta kamera. Sausgyslės ir raumenys - PTFE priedai

Tai yra roboto kūno dalis - konkrečiai prototipas stuburas, pečiai, rankos ir rankos. Mano kūrybai reikės kūno ir būtent tai ir yra šis projektas.

Aš dirbu prie bendro intelekto - mano komanda trumpai naudoja terminą „mašinų neurologijos“technologija, MiNT. Tikiuosi, kad vieno ar kelių kūnų kūrimas padės įkvėpti mane tobulėti programuojant.

„Sukurta“- taip, šis robotų korpusas yra rankų darbo. 3D spausdinimas, jei norite. Turiu ir FDM, ir dervos spausdintuvų, tačiau tokiems prototipams pirmenybę teikiu rankdarbiams. „Atitinka“- tai tiesiog reiškia lankstumą. Idėja yra ta, kad kūnas yra pakankamai lankstus, kad būtų saugus žmonėms, tai reiškia, kad jis labiau linkęs sulenkti žmogų ar atšokti, o ne prispausti ar sutraiškyti ar padaryti didelę žalą. Atitinkama robotika yra svarbi plėtros sritis, kad mūsų būsimi draugai ir bendradarbiai (ar tarnautojai) būtų saugūs būti šalia. Robotas - savaime suprantamas. Šis nešiojamasis kompiuteris nesigilins į „MiNT“, bet jei norite sužinoti daugiau ar dalyvauti ne pelno siekiančiame darbe, susisiekite su manimi. Humanoidas-nėra jokios priežasties, kad negalėjote pritaikyti daugelio šių dizaino pastabų nehumanoidiniams robotams. Kaip tik to ir siekiu. Net ir po to, kai protas yra baigtas, aš vis dar planuoju keturkojį dizainą, tiesiog dėl stabilumo.

1 žingsnis: Kaulai

PVC

Tai puikiai tinka robotams, kurių dydis ir svoris yra maždaug žmogaus. Jis yra lengvas, patvarus, stiprus ir lengvai pagamintas. Tai pigu.

Be to, tai atrodo kaip kaulas, jei to siekiate.

Dėl daugybės jungiamųjų detalių lengva ir greitai prototipuoti kukliai sudėtingus dizainus. Tuščiaviduris vamzdžių ir jungiamųjų detalių vidus palengvina laidų slėpimą.

Šiek tiek pašildžius (kaitinimo pistoletas ar degiklis [greitas, bet sudėtingas]), PVC suminkštės pakankamai, kad deformuotųsi, pasikeistų ir išlaikytų savo naują formą, jei laikysis tokios formos, kol atvės.

Tiesiog būtinai naudokite gerą vėdinimą. Neįkvėpkite dūmų! Degant PVC išsiskiria pavojingos dujos!

PEX - 1/4 colio

Mažesniems kaulams, pvz., Dilbiams, naudojau šį minkštesnį vamzdį.

Mano pirmosios rankos pirštų kaulams buvo naudojamas PEX, tačiau šiai mažesnei mašinai man reikėjo mažesnių pirštų kaulų.

Kavos maišytuvai

Norėčiau stipresnės medžiagos, bet kol kas viskas gerai.

Kai vienas nėra pakankamai stiprus, manau, kad karšto klijavimo 3 kaminoje, atrodo, veikia.

Metalai

Aš iš tikrųjų nepradėjau ieškoti metalo sprendimų, tačiau dabar atradęs aliuminio „litavimo“paprastumą tik su žibintuvėliu, manau, kad aliuminis gali būti pasirinkimas, į kurį verta pažvelgti ateityje. Tikrasis raktas bus patogių jungiamųjų detalių ir medžiagų, kurių funkcionalumas reikalauja minimalių amatų. Aš tikiu, kad tai yra, bet kiek tai kainuos ir ar tai verta? Ar turėtume net pažvelgti į metalo skeletą? Ar verta apsvarstyti kitus metalus ir lydinius ir kokiems tikslams?

2 žingsnis: raumenys ir sausgyslės

2021-01-17: reikėjo pridėti PTFE/teflono vamzdelius, kurie padėtų nukreipti kai kurias sausgysles aplink aparatūrą, į kurią jos įstrigo veikimo metu. Šiuo metu pirštai dirba apie 75%, tačiau jiems reikia grįžtamojo spyruoklės papildymo. Aš planuoju silikoninę gumą, be odos dangos.

-

Šiuo metu vieninteliai „raumenys“, kurie šiuo metu yra pritvirtinti, yra kai kurie SG90 servo įtaisai, kurie laikomi užtrauktukais. Šiuo metu pridedu MG996R viršutinėms rankoms ir pečiams, bet nežinau, ar to pakaks, ar ne ne. Atrodo, kad užtrauktukai laiko dilbio SG90 ir atrodo beveik 180 laipsnių kampu, atsižvelgiant į dabartinę riešo sąnario konfigūraciją. Riešas tikrai turės pasikeisti, bet kol kas jis bent jau laiko ranką. Šiuo metu aš naudoju lanksčias gijas sausgyslėms, o ne žvejybos linijai, nes didesnis paviršiaus plotas nesusidėvi ant sausgyslių apvalkalų, kaip. Aš per ilgai pridėsiu daugiau servo kitiems sąnariams. Viršutinė ranka yra paprasta, tačiau pečiai yra sudėtingi. Stuburo servai beveik neabejotinai bus susitelkę klubo srityje. Pastabos: naudokite tuos didelius pigius servo klubus. MG996r pečiams ar dilbiams? - padaryta, pamatysime, kaip seksis … Raumenų parinktys: EM linijinė pavara PEANO HASSEL pavara

„PEANO HASSEL“pavaras pagaminti nėra taip sunku, tačiau aš neturiu gero sprendimo dėl jiems reikalingos aukštos įtampos ir nesu tikras, kaip jų išvengti. Priešingu atveju norėčiau naudoti šią technologiją raumenų kontrolei. Galbūt vėlesnėje iteracijoje.

Gali prireikti grąžinimo spyruoklės ant pirštų, tačiau sausgyslės gali ir traukti, ir stumti - šiek tiek.

3 žingsnis: stuburas

PVC vamzdžių adapteriai, sukrauti, tarnauja kaip slanksteliai. Jų laikymas kartu, kol aš turėsiu pavaros ir sausgysles, buvo problema, tačiau tam tikras kūrybingas lanksčios gijos ilgio išdėstymas, susuktas į diskų vidų, išsprendė tai, diskai buvo sukrauti. Pagrindui naudokite viską, ko norite. Aš jau turėjau paveikslėlyje esančias dalis iš ankstesnio „roboto“ir tiesiog panaudojau jas dar kartą, nes jos jau buvo prieinamos … Diskai gali būti be reikalo dideli, bet kol kas viskas gerai. Perteklinė erdvė palieka daug vietos, kad per juos galėtų praeiti viela. Problemos: dabartinis stuburas kelia tam tikrą triukšmą judėdamas ir nėra toks sklandus, kaip norėčiau. Tai gali būti verta 3D spausdinimo, bet nenorėčiau šią konstrukciją.

4 žingsnis: liemuo / šonkauliai / pečiai

Iš pradžių aš sukūriau šonkaulių kontūrą iš mažesnių PVC dalių, tačiau ji visai nebuvo lanksti, o tai yra blogai. Kadangi man to ypač nereikia dabar, aš praleidžiu tą dalį. šiuo metu iš pradžių buvo tik viršūnė prie stuburo, kad būtų galima pritvirtinti lanksčią gijų siūlą, laikantį diskus kartu, tačiau jis gerai dirbo pečių sprendimui, todėl jis išlieka toks, koks yra dabar. Pečiai buvo tikra problema. Aš nuolat vaizdavau universalią jungtį ir bandžiau naudoti prieinamą su PVC vamzdžiais suderinamą vyrių įtaisą, tačiau jis neturėjo pakankamai judesių, reikalingų pečiui. Tada kažkur internete atsitiktinai susidūriau su iškeliamu PVC skeleto-manekeno projektu, kuriame rutulio daliai buvo naudojamas golfo kamuolys iš rutulio ir lizdo jungčių - problema (beveik) išspręsta! Užuot įspaudęs golfo kamuoliukus, kaip tai darė kitas projektas, aš tiesiog laikiau juos elastinėmis juostomis - būtent plaukų juostomis, kurias turėjau iš kito projekto. paliko vieną klausimą. Nuo golfo rutuliai nėra pritvirtinti idealioje konfigūracijoje (vėliau sugalvosiu geresnį), jie gali įstrigti pasukti per daug į priekį arba atgal. Atsarginių „slankstelių“(vamzdžio adapterio tvirtinimas) uždėjimas ant kryžiaus peties montavimas apribojo peties kaulo padėtį taip, kad per didelė kelionė nebūtų rimta problema. Klausimas (-ai): - kur dėti servetėles ant peties? Tas pats klausimas kaklui. Gali prireikti didesnio liemens mazgo tik raumenims sutalpinti.

5 žingsnis: rankos ir alkūnės

Manau, kad viršutinės rankos yra 1/2 colio PVC, o golfo kamuoliukas pritvirtintas prie tiesios vamzdžių jungties. Šilumos yra PEX ir dėl labai ypatingos priežasties. Norėjau imituoti žmogaus dilbio konfigūraciją, kai du kaulai sukasi vienas prieš kitą.. Išbandžiau kelis skirtingus sprendimus, bet galų gale aš tiesiog suformavau viršutinės rankos galo tvirtinimo detalę, prie kurios dilbio kaulai galėtų būti prisukti kaip vyrio sąnarys alkūnėje. Laimei, atrodo, kad riešas pasisuka maždaug 90 laipsnių nes abu kaulai yra pritvirtinti tik alkūnėje, todėl riešo jungtis gali sulenkti. Kadangi rankos dizainas yra šiek tiek pernelyg lankstus, atrodo, kad tai dažniausiai kompensuoja dilbio sukimosi praradimą. Vėlgi, ne tobulas veikia pakankamai gerai.

6 žingsnis: rankos

Sąnariai

Aš sugalvojau jungties sprendimą savo pirmojoje per didelio dydžio prototipo rankoje: varžtai akims, sujungti per akį veržle ir trumpu varžtu ir kažkaip pritvirtinti prie „kaulo“. Šiuo metu tvirtinimo tirpalas yra karšti klijai-norėčiau kažkas geresnio, bet dar nieko nenusprendžiau. Kai kuriau šias rankas, pastebėjau, kad naudinga naudoti 2 akių varžtus kiekviename kiekvieno kaulo gale, kad varžtas nesisuktų ir neištrauktų piršto Pirštų jungtys Rev. A: Vietoj įprastų varžtų ir veržlių aš pastebėjau, kad galėčiau gauti 1/4 colio pločio Čikagos varžtus, kurie atrodo daug geriau ir suteikia vienodesnę jungties formą. Norėčiau gauti 1/8 colio, bet dar neradau.

Problema: Čikagos varžtams reikia 5 mm dydžio akių - tai yra „veleno“dydis - ir atrodo, kad įprasti varžtai yra 4 mm. Aš turiu ranka ištiesti akis. Aš naudojau siaurą mažą perforatorių, kuris veikė gerai, bet aš norėčiau rasti vienodus 5 mm varžtus.

Kaulai

Norint sukurti labai mažas rankas, man reikia labai mažų kaulų medžiagos.

Kavos maišytuvai nėra pakankamai tvirti, tačiau kol kas jie bus.

Sausgyslės

Kiekvienas pirštas turi 1 ir galiausiai gali turėti 2 sausgysles. Ypač pirštų sausgyslėms reikia nukreipimo apvalkalo, kuris jas laikytų vietose. Aš tiesiog karštai priklijuotas ant daugiau kavos maišytuvo šiaudų - šiek tiek per daug ant klijų, kad įsitikintumėte, jog jis laikosi Iš pradžių bandžiau žvejybos vielą, bet ji iškart įsipjovė į apvalkalą, todėl išbandžiau 1,75 mm lanksčią giją ir atrodo, kad tai veikia gerai. Pastaba: norėčiau nukreipti sausgysles į PTFE vamzdžių segmentus, kuriuos turiu. Tačiau PTFE greičiausiai nesusijungs su karštais klijais. Reikės man paeksperimentuoti. Galbūt galėtų naudoti mažą užtrauktuką, kad laikytų ptfe vamzdelius.

7 žingsnis: galva, veidas ir kt

1/17: Šiuo metu paprasta, senesnė USB žiniatinklio kamera su mikrofonu šiuo metu yra galvos vieta. Aš dar neįgyvendinau jokios vizijos, tačiau nuotoliniu būdu pasiekti kamerą nėra iššūkis. Nors taip nėra norimą galutinio projekto bruožą, šiuo metu galiu matyti * per * fotoaparatą - taip pat galėčiau priimti garsą, jei naudoju prieigos metodą, kuris tai leido padaryti. Pradinio monokuliarinio planavimo planavimas - papildomas žiūrono žiūrėjimas problema, kurią galiu išspręsti po to, kai vizualinė žievė atlieka pagrindinį darbą. Žinoma, balso išvestis bus standartinis garsiakalbis. Viskas, kas pažangesnė, turės palaukti. Burnos raumenų kontrolė ir keletas veido bruožų išraiškai nebūtų sunku įgyvendinti. Smegenys greičiausiai netilps į galvą, nebent aš galiu tai padaryti iš kelių aviečių pyragų. smegenims tinka, reikia apsaugos, ypač atminties. Kažkas panašaus į juodosios dėžės sistemą.

8 žingsnis: Nervai ir oda

2021-01-17 - Bandžiau pagaminti laidžią silikoninę gumą, įtraukdamas anglies miltelių. Turėjau pasinaudoti Džeimso Hobsono patarimu (skaitykite žemiau esantį „Hackaday“straipsnį); jis dažniausiai buvo teisus. Atkreipkite dėmesį, aš * padariau * gumą laidžią, bet turėjau naudoti tiek anglies miltelių, kad guma išdžiūvusi buvo trupanti. Netinka šiai programai, kiek galiu pasakyti. Turėsiu išbandyti anglies giją, kaip buvo rekomenduojama, o gal platinos kietėjimo silikoną.

-Šiuo klausimu dar nedariau jokio darbo, tik tyrimus. Noriu slėgiui jautraus odos sluoksnio, o ne tik jautraus prisilietimui. Elektros lauko tomografija atrodė kaip perspektyvus lietimo sprendimas, tačiau neatrodo, kad slėgio pojūtis. pagalvojau, o kas, jei signalą perskaityčiau per varžinį gumos sluoksnį kartu su keliais jutiklių taškais? Ar galėčiau gauti tinkamą žmogaus nervų prisilietimo ir slėgio pojūčio apytikslį vaizdą? Kiti silikono naudotojai patvirtina, kad pasipriešinimas gumai gali jausti slėgį, todėl tikiuosi, kad tai geras sprendimas. Planuokite tai padaryti naudodami „Arduino Nano“arba „Micro“1 už galūnės, tada nukreipkite išvesties signalą iš ten į smegenis. Kad galėčiau pajusti šilumą ir kitus dalykus, aš neturiu supratimo, bet tai mažiau rūpi nei daug dažnesni prisilietimo ir slėgio pojūčiai, kuriuos organizmas turi suteikti smegenis. Kalbant apie apsauginius / minkštus odos sluoksnius, aš apsvarstiau keletą plastiko / gumos panaudojimo būdų, tačiau šiuo metu geriausias atrodo kaip silikoninė guma su galbūt kietesniu išoriniu paviršiumi.

Silikoninė savaime susiliejanti juosta

Bandė tai naudoti ant rankų prototipo. Ne taip gerai sekėsi. Pagrindinė problema ta, kad tepdamas turėjau per daug spausti, suaktyvindamas juostą, ir galiausiai šiek tiek pasukau pirštus. Be to, jis buvo per daug atsparus, kad pirštai galėtų laisvai sulenkti. Galbūt, jei aš tiesiog neapvynioju sąnarių ir laukiu, kol randu stiprią piršto kaulų medžiagą… Išskyrus šiuos veiksnius, man patiko matyti pusiau vienodą „odos“sluoksnį ant rankos. Iš viršaus tikrai lengva nupjauti. Išbandykite silikoninę santechnikų juostą? Pažiūrėkime, ką tai daro.

Silicio kaučiukas

„Sugru“alternatyvus „Oogoo“ar panašus atrodo daug žadantis. Jei norite plonos panardinimo gumos, išbandykite skystą silicio gumą - pelėsių gaminimo būdą. Norint nustatyti atsparumą, priedas (anglies) gali būti nereikalingas. Įtampos jutimui / laidumui pagrįsti, pridedant anglies (juodoji juoda spalva).

Nevalingi refleksai gali būti suprojektuoti programuojant atsaką, koordinuojamą prisilietimui ar spaudimui, susijusiam su netoliese esančiais raumenimis. Tai gali būti naudinga padedant mašinai greičiau sužinoti apie savo kūną. T.y., jei nervai atitinka netoliese esančius raumenis ir automatiškai suveikia reaguojant į slenkstį, mašina gali išmokti juos susieti greičiau.

Atlikite kai kuriuos tyrimus. Perskaitykite šio straipsnio komentarus. https://hackaday.com/2016/01/07/conductive-silico… - Saugykla.. Informacijos apie nepanaudotos skystos gumos laikymą rasite šioje svetainėje… https://www.mositesrubber.com/technical/shipping-u …. Trumpa versija - nesukietėjusi guma turi likti nesukietėjusi ir tinkama naudoti, kai laikoma 0–40 ° F temperatūroje iki 6 mėnesių.

9 žingsnis: smegenys / protas

2021-01-17 - variklio valdymui dirbau su „RPi3B+“kartu su „Arduino Nano“. Variklio įjungimas buvo sėkmingas. Aš taip pat išbandžiau ir patvirtinau ryšį tarp „Python“scenarijų „RPi“ir „Arduino“, atmušdamas paprastą pranešimą pirmyn ir atgal.

Gerai, tai yra svarbi dalis. "Igor, atnešk man smegenis!" Mano mašinos naudos kuriamą bendrąją žvalgybos technologiją. Kol kas neaišku, kiek laiko užtruks, kol tai baigsite, galbūt eikite su tuo, kas veikia viename ar keliuose „Raspberry Pi“kompiuteriuose. Apskritai rekomenduočiau susipažinti su robotų operacine sistema (ROS), kuri veiks „Raspberry Pi“kompiuteriuose.

10 žingsnis: bazė / mobilumas

Dabartinis planas: standartinė „Rocker -Bogie“ratų bazė - po to, kai bus sumontuotas protas, turi būti atnaujinta į keturkojų kojų sistemą su pasirenkama pseudo -bipedal konfigūracija. Ratai - modifikuotas plastikinis ratas. Tikroji problema yra jo montavimas ant mažesnio D veleno. Pabandykite užpildyti stebulę derva (ar kažkuo panašiu), tada gręžkite naują mažesnę stebulę ir nustatykite varžto skylę?

11 veiksmas: maitinimas, įkrovimas +

Netrukus bus pateiktos originalios gairės dėl projektavimo reikalavimų, kuriuos šis projektas turi atitikti tiesiog pasakius „naudokite vejapjovės akumuliatorių“, tačiau šios rekomendacijos buvo išleistos bent iki 2015 m. Naudoti lengvesnį sprendimą dabar gali būti taip pat ekonomiška. Sąnaudų efektyvumas yra didžiausias prioritetas po to, kai „atitinka reikalavimus“, todėl išlaidos tikriausiai bus vienas didžiausių svarstymų.