Flex jutiklio pirštinė: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Tai įdomus projektas, kurį galima pritaikyti valdant bet ką - nuo robotų ginklų iki virtualios realybės sąsajų.

1 žingsnis: medžiagos ir dalys

Dėl pirštinės:

• Pigi sodo pirštinė
• „Arduino Lilypad“
• „Lilypad“akumuliatoriaus elementų laikiklis
• Laidūs siuvimo siūlai
• Įprastas siuvimo siūlas
• Velostatas
• Lipni juosta
• Super klijai
• Elastingas
• Penki 4,7Kohm rezistoriai

Dėl rankos:

• Penki SG90 servo
• Elektros laidas
• PLA arba ABS siūlai
• „Ninjaflex“(arba kitas lankstus siūlas)
• Žvejybos linija
• 5V maitinimo šaltinis
• Maža duonos lenta (neprivaloma, bet naudinga prijungti servo lygiagrečiai)

Pastaba: jei neturite lankstaus 3D spausdinimo siūlelio, „Flexy Hand“galite naudoti kitą roboto ranką

2 žingsnis: sukurkite lanksčius jutiklius

Mano naudojama medžiaga, velostatas, yra pjezorezistinė medžiaga. Tai reiškia, kad jis yra jautrus slėgiui, o paspaudus, sulenkiant ar deformuojant pasipriešinimas pasikeis. Būtent šią savybę mes panaudosime išmatuoti, kiek kiekvienas pirštas sulenkiamas.

Pradėkite pjaustydami 5 velostato juosteles, maždaug 0,7 cm x 8 cm, tikslūs matmenys nesvarbūs, nes mus domina kokybinis, o ne kiekybinis pasipriešinimo rodmuo.

Tada ant lygaus paviršiaus padėkite 2 ilgas lipnios juostos dalis į viršų ir nukirpkite dviejų ilgių laidžius siuvimo siūlus, sakyčiau, bent 40 cm ilgio, visada geriau turėti perteklių. Pasirinktinai ant lipnios juostos, šalia pagrindo, užlašinkite nedidelį lašą super klijų. Tai nėra būtina, tačiau pastebėjau, kad tai neleidžia netyčia ištraukti siuvimo siūlų. Jei neturite laidžių siuvimo siūlų, šiam žingsniui gali būti galima naudoti ploną varinę vielą, tokią kaip laidą, kurį rasite ausinių kabeliuose (sakau „gali“, nes šios idėjos neišbandžiau).

Uždėkite 2 ilgio siuvimo siūlus ant lipnios juostos palei centrą, o siuvimo siūlų uodega iškiškite lipnios juostos galą. Svarbu beveik visą lipnios juostos ilgį, nes jei to nepadarysite, lankstumo jutiklis surinks rodmenis tik prie piršto pagrindo, o ne galiuko.

Padėkite velostatą ant vieno siuvimo siūlo gabalo taip, kad jis uždengtų jo galą (nenorite, kad 2 siuvimo siūlų dalys liestųsi). Tada pakelkite kitą lipnios juostos dalį ant neuždengtos velostato pusės, stipriai paspausdami, kad pašalintumėte oro burbuliukus. Ant jutiklio pagrindo įsitikinkite, kad 2 siuvimo siūlų gabalai nesukelia trumpojo jungimo, kad to išvengtumėte, kad jie išeitų iš lipnios juostos priešingose pusėse (panašiai kaip „Y“formos sankryža, žr. Paveikslėlį).

Lipnios juostos perteklių nukirpkite, kaip norite. Galiausiai ant jutiklio galo super priklijuokite nedidelį elastinį gabalėlį. Pakartokite tai 5 kartus, sureguliuodami kiekvieno jutiklio dydį, kad jis geriausiai atitiktų pirštą.

3 žingsnis: padarykite pirštinę

Apžvelgsiu veiksmus, kurių aš asmeniškai ėmiausi, tačiau tai, kaip jūs tai darote, kiekvienu konkrečiu atveju skirsis, daugiausia priklausomai nuo jūsų naudojamos pirštinės.

Vienas esminis dalykas, kurio negaliu pakankamai pabrėžti, yra tas, kad laidus siuvimo siūlas NĖRA panašus į įprastą pomėgio vielą, nėra izoliacinio apvalkalo. Be to, kadangi pirštinė yra lanksti ir gali atsilenkti, labai lengva sukurti trumpąjį jungimą, dėl kurio sudegę komponentai ir didelės pirštinės ištirps.

Jei neturite laidžių siuvimo siūlų, galite naudoti įprastus laidus ir lituoti jungtis.

Aš pradėjau prijungti akumuliatorių prie pirštinės ir prijungti 5V ir GND prie „Arduino Lilypad“. Dar neužsiimkite „Lilypad“, nes turėsime jį sulenkti atgal ir siūti po juo (žr. Paveikslėlius aukščiau).

Taip pat rekomenduočiau „Lilypad“plokštės apačią iškloti elektrine juostele, kad būtų išvengta trumpojo jungimo.

Tada penkių 4,7 kΩ rezistorių galus suvirinkite į mažas kilpas (gali tekti koreguoti varžos vertę, atsižvelgiant į jūsų velostato juostų ilgį ir plotį). Neprivaloma: naudokite karštus klijus, kad pritvirtintumėte juos prie pirštinės, juos siūti yra sudėtingiau, jei jie iš pradžių nėra laikomi.

Prieš tęsdami atidžiai perskaitykite aukščiau pateiktas nuotraukas ir grandinės schemą, prieš pradėdami svarbu suplanuoti siuvimo siūlų maršrutą, kitaip „įsiūbsite į kampą“.

Asmeniškai aš pradėjau siūti nuo GND ant akumuliatoriaus iki 5 rezistorių, o paskui iš kiekvieno atskiro rezistoriaus į A0 per A4 kaiščius, eidamas po „Lilypad“plokšte, kurią anksčiau uždengėme izoliacine juostele. Po to aš priklijavau pirmojo lankstumo jutiklio galą prie nykščio, o vienas siuvimo siūlų galas buvo 5 V, o kitas - A0. Pakartokite tai kiekvienam pirštui, bet užuot kiekvieną kartą pereidami tiesiai prie 5 V įtampos (ir sukurkite siūlių labirintą), tiesiog prisiūkite prie ankstesnio lankstumo jutiklio.

Kad kiekvienas lenkimo jutiklis liktų įtemptas, kai judinate pirštus, susiuvame elastinę, kurią paskutiniame žingsnyje pritvirtinome prie lankstumo jutiklio, prie pirštinės pirštų galiukų. Pasirinktinai susiuvkite kai kurias kilpas aplink lankstumo jutiklį, kad užtikrintumėte, jog judant rankai jos išliks tokioje padėtyje.

Galiausiai lituokite 5 laidus prie skaitmeninių kaiščių nuo 5 iki 9, jie vėliau bus naudojami servo nurodymui, kur eiti.

4 žingsnis: sukurkite ranką

Aš 3D atspausdinau atjungimo failus, kuriuos „Thingiverse“pateikė vartotojas „Gyrobot“. Juos rasite čia.

Jei norite, taip pat galite atspausdinti dilbį 3D, tačiau dėl siūlų suvaržymo sukūriau savo dilbio popieriaus mache modelį. Aš naudoju penkis SG90 servo, laikomus 3D atspausdintame rėmelyje, sujungtus su kiekvienu pirštu meškere. Prijunkite visas GND ir Vin jungtis lygiagrečiai prie išorinio maitinimo šaltinio, pvz., 5V AC-DC sieninio transformatoriaus.

Prijunkite servo įvesties kaiščius (paprastai oranžinius laidus pagal susitarimą) prie atitinkamų pirštinės skaitmeninių kaiščių.

5 veiksmas: įkelkite kodą

Jei neturite FTDI kabelio, turėsite užprogramuoti „Lilypad“naudodami „Arduino Uno“. Tolesni veiksmai aprašyti šioje instrukcijoje. Įsitikinkite, kad pasirinkote tinkamą „Arduino“plokštės tipą, jei norite jį pakeisti, eikite į Įrankiai/Lenta/„Lilypad Arduino“.

Vykdydami aukščiau pateiktas instrukcijas, pirmiausia įkelkite kalibravimo kodą.

Nukopijuokite išvestį iš kalibravimo kodo į šio kodo 31 eilutę, tada įkelkite.

6 žingsnis: komentuokite „Baud“rodiklį

Turėjau gana varginančią klaidą, nes duomenų perdavimo sparta (tai yra greitis, kuriuo duomenys perduodami per nuoseklųjį prievadą) yra du kartus didesnis nei aš užprogramavau. Žiūrėkite mano „YouTube“vaizdo įrašą apie 2:54, kad parodytumėte problemą. Deja, tai neleido man įgyvendinti savo pradinio plano, ty naudoti „Bluetooth“ir belaidžiu ryšiu tarp pirštinės ir roboto rankos.

Negalėjau išspręsti duomenų perdavimo spartos problemos, tačiau geriausiai spėju, kad neatitinka programinės įrangos aparatūra, manydama, kad plokštės osciliatorius yra 8 MHz arba 16 MHz. Taip gali būti todėl, kad nusipirkau pigų klono plokštę, o ne oficialų produktą. Jei naudojate tikrą produktą, šios problemos gali kilti. Nepaisant to, tai tik mano spėlionės ir jei kas nors žino tikrąją priežastį, praneškite man toliau pateiktose pastabose.

Kaip laikinus pataisymus radau 2 būdus, kaip tai išspręsti:

• Padvigubinkite baudos greitį naudodami mygtuką, esantį apatiniame kairiajame serijinio monitoriaus kampe. Pavyzdžiui, jei kodas sako Serial.begin (9600); pakeiskite serijinio monitoriaus išvestį į 19200.
• Užuot pasirinkę „Arduino Lilypad“kaip lentą, rinkitės „Arduino Pro“. Norėdami tai padaryti naudodami „Arduino IDE“, eikite: Įrankiai/lenta/„Arduino Pro“arba „Pro Mini“, tada įkelkite.

7 žingsnis: užbaigimas

Tikiuosi, kad radote šią pamokomą informaciją, jei turite klausimų ar pasiūlymų, palikite juos žemiau esančiame komentare.

Trečiasis prizas „Make it Move“konkurse 2017 m