Minkštas robotų griebtuvas: 9 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Minkštosios robotikos (robotai, pagaminti iš natūraliai minkštų medžiagų, tokių kaip silicis ir gumos) sritis pastaraisiais metais sparčiai auga. Minkšti robotai gali būti naudingesni nei jų kietieji, nes jie yra lankstūs, prisitaiko prie naujos aplinkos ir skatina saugesnę žmogaus ir roboto sąveiką. Ypač minkšti robotiniai griebtuvai gali būti naudingi tvarkant subtilius daiktus nepažeidžiant.

Ši instrukcija yra išsamus vadovas, kaip sukurti minkštus robotų „pirštus“, kuriuos galima lengvai valdyti paprastu rankiniu siurbliu. STL failus, skirtus 3 dalių formai, rasite puslapio apačioje, be STL failo, skirto centriniam stebuliui, kuris leis jums sukurti visiškai veikiantį 4 pirštų minkštą robotizuotą griebtuvą. Šis projektas idealiai tinka minkštųjų robotų entuziastams ir klasėms, nes reikia palyginti nedaug atsargų ir greitas gamybos laikas.

Šio „Instructable“minkštą robotą įkvėpė „Whiteside“tyrimų grupė Harvarde ir jų darbas kuriant pneumatinius tinklus: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics. Įkvėpimas taip pat semiamasi iš daugybės „Soft Robotic Toolkit“išteklių.

Prekės

• 3D spausdintuvas (naudojau „LulzBot Taz 5“, bet bet kuris spausdintuvas turėtų veikti)
• PLA gija (ABS ar bet koks kitas gijų tipas taip pat turėtų veikti, tik įsitikinkite, kad jis suderinamas su „Ecoflex 00-50“)
• „Ecoflex 00-50“bandomojo dydžio rinkinys. Taip pat galite naudoti „Ecoflex 00-30“, tačiau 00-50 yra patvaresnis ir, jei įmanoma, pageidaujamas
• Popsicle lazda arba kavos maišytuvas
• Talpykla su tūrio žymėmis „Ecoflex“matuoti. Taip pat galite naudoti svarstykles, jei turite prieigą. Jums tiesiog reikia kažkaip išmatuoti „Ecoflex“A ir B dalis pagal masės arba tūrio santykį 1: 1.
• Medvilninis audinys (apie 1 kvadratinę pėdą pagamins kelis robotus)
• Žirklės
• Sąvaržėlė
• Rutulinis siurblys

Papildomos papildomos medžiagos (reikalingos 4 pirštų nagams)

• Akvariumo siurblys
• Plastikiniai vamzdeliai (1/8 colio išorinis skersmuo) - užteks maždaug 2 pėdų

1 žingsnis: išspausdinkite savo formą

Pirmasis žingsnis yra spausdinti savo formą. Yra 3 gabalai, 2, kurie tinka kartu, kad būtų viršutinė pusė, o kita - apatinė. Aš naudoju PLA, bet galite naudoti ABS ar bet kurį kitą giją. Tiesiog patikrinkite, ar jūsų medžiaga bus suderinama su „Ecoflex 00-50“. Būtinai nukreipkite dalis taip, kad nereikėtų generuoti pagalbinės medžiagos.

2 žingsnis: sumaišykite „Ecoflex 00-50“

Kitas žingsnis-sumaišyti „Ecoflex 00-50“. Taip pat galite naudoti „Ecoflex 00-30“, tačiau 00-50 atrodo šiek tiek stipresnis ir, jei įmanoma, idealiau. Atminkite, kad indo tarnavimo laikas (laikas, per kurį „Ecoflex“yra pakankamai tekantis darbui) yra tik 18 minučių, todėl prieš pradedant maišymą gali būti naudinga paruošti audinį ir formas (žr. Kitą žingsnį). „Ecoflex 00-50“yra 2 dalys (A ir B) ir sumaišomas santykiu 1: 1 pagal svorį arba tūrį. Prieš pilant buteliukus būtinai pakratykite. Vienai formai, viršuje ir apačioje užpildyti jums reikės maždaug 8–10 gramų A ir B (iš viso 16–20 gramų). Kai supilite A ir B, sumaišykite su popsicle lazdele 2-3 minutes. Gerai išmaišykite, tačiau stenkitės vengti pernelyg intensyvaus maišymo (taip susidarys nepageidaujami burbuliukai, galintys pakenkti roboto struktūriniam vientisumui).

3 žingsnis: Supilkite formas

Iškirpkite audinio gabalėlį (arba spausdintuvo popierių, jei neturite prieigos prie audinio), kuris yra šiek tiek mažesnis už apatinę formos pusę. Sudėkite 2 viršutinės formos dalis kartu (Pastaba: vienoje viršutinės formos dalies pusėje yra šiek tiek didesnė skylė. Ši pusė eina per tuščią viršutinės formos apatinės dalies sritį. Tai sudarys įėjimo kamerą, nesipūs, bet suteiks struktūrinį vientisumą). Lėtai supilkite „Ecoflex“į apatinę formą, kol ji bus maždaug 1/2. Tada įdėkite audinį/popierių į apatinę formą ir užpildykite iki galo. Tada užpildykite viršutinę formą. Įsitikinkite, kad kiekviena kamera yra visiškai pilna. Padėkite ant lygaus paviršiaus ir palaukite 3 valandas, kol „Ecoflex“sukietės.

4 žingsnis: išardykite abi puses

Po 3 valandų atėjo laikas nugriauti! Galite naudoti pincetą, kad atsektumėte formų kraštus, kuriuos bus lengviau nuimti. „Ecoflex“yra tamprus, todėl nebijokite traukti pelėsio, tačiau būkite atsargūs, kad nesuplėšytumėte jokių plonų vietų. Viršutiniam pelėsiui naudokite mažus stačiakampius laikiklius, kad šonai būtų atskirti.

5 žingsnis: užsandarinkite puses kartu

Dabar atėjo laikas sandarinti puses! Padarykite naują „Ecoflex“partiją (tai gali būti labai maža partija) ir paskleiskite ploną sluoksnį ant apatinio gabalo. Čia mažiau yra daugiau, jūs norite būti tikri, kad išvengtumėte oro kanalo užsikimšimo! Tada uždėkite viršutinę pusę ant apatinio gabalo ir savo popsicle lazdele dažykite aplink kraštą, kur susitinka dvi dalys. Padarykite tai ant pergamentinio popieriaus arba skardos (ne popierinio rankšluosčio, nes „Ecoflex“sukietės iki popierinio rankšluosčio). Atliekant šį veiksmą gera idėja įdėti papildomą „Ecoflex“tarp tvirtos pirmosios ir antrosios kameros. Tai sustiprins šią sritį ir užtikrins, kad ji neplyštų, kai įjungsite oro šaltinį. Jei papildomas „Ecoflex“patenka aplink robotą, nesijaudinkite- vėliau galite tai nutraukti žirklėmis. Palaukite 3 valandas, tada nuimkite robotą ir nupjaukite perteklinį „Ecoflex“.

6 veiksmas: pradurkite oro kanalą

Paimkite popieriaus spaustuko galą ir juo pradurkite oro kanalą. Padėkite jį centre, tiesiai virš tos vietos, kur apatinė dalis susitinka su viršutine dalimi. Įsitikinkite, kad pradūrėte didelę kamerą be oro kišenės (o ne iš kitos pusės, kurioje yra oro kišenė!). Oro kanalas prasideda pirmosios didelės kameros centre, todėl jums nereikia per daug spausti sąvaržėlės. Būkite atsargūs ir nespauskite jo per toli, kitaip galite netyčia suplėšyti robotą.

7 žingsnis: išbandykite! Jei reikia, užsandarinkite visus nuotėkius

Dabar nuimkite sąvaržėlę ir įdėkite siurblio adatą į skylę, kurią ką tik sukūrėte su sąvaržėle. Siurbkite ir stebėkite, kaip jūsų robotas pripučiamas!

Problemų sprendimas:

• Jei bandydami pripūsti jaučiate pasipriešinimą, neradote oro kanalo, pabandykite perkelti adatą į robotą.
• Jei girdite, kaip sklinda oras, jūsų robotas gali turėti skylę. Galite įpilti puodelį vandens ir siurbti orą į robotą, kad nustatytumėte nuotėkio vietą (matysite iš skylės sklindančius burbuliukus). Jūs galite pažymėti skylę aštriu įrankiu ir padaryti kitą „Ecoflex“partiją, kad anga užsandarintų.
• Jei tam tikros kameros neišsiplečia, jūsų oro kanalas yra užsikimšęs. Galite pabandyti naudoti sąvaržėlę, kad ją užkimštumėte, tačiau yra tikimybė, kad robotą turėsite perdaryti. Nereikia bijoti- pelėsis yra visiškai pakartotinai naudojamas ir jums turėtų likti daug „Ecoflex“!

8 veiksmas: pasirenkamas papildomas žingsnis: sukurkite visiškai minkštą robotų leteną

Failų skyriuje yra centrinio koncentratoriaus STL. Tai gali būti atspausdinta 3D (tam reikia palaikymo, todėl atkreipkite dėmesį į tai, kokią atramą naudojate, kad įsitikintumėte, jog ji nulūš, nesulaužant plonų vamzdelių), naudojant PLA ar bet kokį kitą siūlą. Centrinę stebulę galima prijungti prie vamzdžių (1/8 colio išorinio skersmens), o tada prie bet kurio oro siurblio (aš naudoju akvariumo siurblį). Atspausdinę centrinį stebulę, padarykite 4 minkštus roboto pirštus ir pritvirtinkite juos prie 4 išorinių vamzdelių. Pritvirtinkite vamzdelius prie didelio vamzdžio, esančio centrinės stebulės viršuje, pritvirtinkite siurblį prie kito vamzdžio galo, įjunkite siurblį ir stebėkite, kaip išpūstos nagai!

9 veiksmas:. STL failai

Čia yra. STL failai centriniam stebuliui ir 3 dalių formai!