بازوی بیونیک تحت عمل Tele: 13 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

در این دستورالعمل ، ما یک بازوی بیونیک را که از راه دور عمل می کند ، ایجاد می کنیم ، که یک بازوی روباتیک شبیه به دست انسان با شش درجه آزادی است (پنج برای ارقام و یک برای مچ دست). این دستگاه با دست انسان با استفاده از دستکش کنترل می شود که دارای حسگرهای انعطاف پذیر برای بازخورد انگشتان و IMU برای بازخورد زاویه مچ است.

اینها ویژگی های کلیدی دست هستند:

1. یک دست رباتیک با 6 درجه آزادی: پنج انگشت برای هر انگشت که توسط رشته های متصل به سروو و حرکت مچ دست دوباره با استفاده از سروو کنترل می شود. همانطور که همه درجات آزادی با استفاده از سروو کنترل می شود ، برای بازخورد به سنسورهای اضافی نیاز نداریم.
2. سنسورهای فلکس: پنج سنسور فلکس به یک دستکش متصل می شوند. این حسگرهای انعطاف پذیر بازخورد را به میکرو کنترل می دهد که برای کنترل بازوی بیونیک استفاده می شود.
3. IMU: IMU برای گرفتن زاویه مچ دست استفاده می شود.
4. از دو کنترل کننده میکرو (مبتنی بر آردوینو) استفاده می شود: یکی برای دست یافتن به زاویه مچ و حرکت انعطاف پذیر به دستکش متصل است و دیگری به بازوی بیونیک متصل است که سروها را کنترل می کند.
5. هر دو با استفاده از بلوتوث با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.
6. دو درجه آزادی بیشتر به بازوی بیونیک X و Z داده می شود که می تواند به انجام کارهای پیچیده مانند ROBOTS PICK AND PLACE کمک کند.
7. دو حرکت اضافی با استفاده از جوی استیک کنترل می شود.

همانطور که در حال حاضر شما یک ایده مختصر در مورد آنچه در این بازوی بیونیک انجام داده اید به دست آورده اید ، هر مرحله را با جزئیات مرور کنید.

مرحله 1: دست و لباس

ما خودمان کل دست و غذا را طراحی نکرده ایم. طرح های زیادی برای دست و عود وجود دارد که به راحتی در اینترنت موجود است. ما یکی از طراحی ها را از InMoov گرفته ایم.

ما دست راست را ساخته ایم ، بنابراین این قطعات مورد نیاز برای چاپ سه بعدی است:

• 1x انگشت شست
• فهرست 1x
• 1x ماژور
• 1x Auriculaire
• 1x پینکی
• 1x Bolt_entretoise
• 1x Wristlarge
• 1x Wristsmall
• 1 برابر سطح بالا
• 1 برابر انگشت جلد
• 1x robcap3
• 1x robpart2
• 1x robpart3
• 1x robpart4
• 1x robpart5
• 1x rotawrist2
• 1x rotawrist1
• 1x rotawrist3
• 1x WristGears
• 1x CableHolderWrist

می توانید راهنمای کامل مونتاژ را در اینجا دریافت کنید.

مرحله 2: طراحی محور Z

ما یک قسمت سفارشی را طراحی کرده ایم که در انتهای غذاخوری متصل شده است و دارای شکاف هایی برای یاتاقان و پیچ سربی است. یاتاقان برای هدایت بازو در محور z استفاده می شود و حرکت محور با استفاده از مکانیزم سرب و پیچ کنترل می شود. در مکانیزم پیچ سربی ، وقتی پیچ مانند شفت می چرخد ، مهره پیچ سربی این حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند و در نتیجه حرکت خطی بازو ایجاد می شود.

پیچ سربی با استفاده از یک موتور پله ای چرخانده می شود که منجر به حرکت دقیق بازوی رباتیک می شود.

استپر موتور ، شفت ها و پیچ سربی همگی به قسمت چاپ سه بعدی سفارشی متصل شده اند که بازوی رباتیک بین آنها حرکت می کند.

مرحله 3: حرکت محور و قاب

همانطور که در مرحله قبل اشاره شد ، قسمت دوم سفارشی برای نگه داشتن موتور پله ای و شفت ها طراحی شد. همین قسمت دارای سوراخ هایی برای بلبرینگ و مهره ای است که برای مکانیسم پیچ سربی برای حرکت محور X استفاده می شود. موتور پله ای و تکیه گاه شفت بر روی یک قاب آلومینیومی ساخته شده با اکستروژن آلومینیومی 20 میلی متر در 20 میلی متر t نصب شده است.

جنبه مکانیکی پروژه انجام شده است ، در حال حاضر اجازه دهید نگاه کنیم بخش الکترونیکی هستند.

مرحله 4: اجرای Stepper Motor: A4988 Driver Circuit Diagram

ما از Evive به عنوان میکروکنترلر خود برای کنترل سرووها و موتورهای خود استفاده می کنیم. اینها اجزای مورد نیاز برای کنترل موتور پله ای با استفاده از جوی استیک هستند:

• جوی استیک XY
• سیم های جامپر
• درایور موتور A4988
• باتری (12 ولت)

در بالا نمودار مدار نشان داده شده است.

مرحله 5: کد موتور پله ای

ما از کتابخانه BasicStepperDriver برای کنترل استپر موتور با evive استفاده می کنیم. کد ساده است:

• اگر قرائت پتانسیومتر محور X بیشتر از 800 است (خوانای آنالوگ 10 بیتی) ، گیربکس را به سمت بالا حرکت دهید.

• اگر قرائت پتانسیومتر محور X کمتر از 200 (خواندن آنالوگ 10 بیتی) است ، گریپر را به سمت پایین حرکت دهید.

• اگر قرائت پتانسیومتر محور Y بیشتر از 800 است (خواندن آنالوگ 10 بیتی) ، گیربکس را به سمت چپ حرکت دهید.
• اگر پتانسیومتر محور Y کمتر از 200 است (خوانای آنالوگ 10 بیتی است) ، گیربکس را به سمت راست حرکت دهید.

کد در زیر آمده است.

مرحله 6: حسگرهای فلکس

این سنسور فلکس یک مقاومت متغیر است. با خم شدن بدنه قطعه ، مقاومت سنسور فلکس افزایش می یابد. ما از پنج سنسور انعطاف پذیر 4.5 اینچی برای حرکت انگشتان استفاده کرده ایم.

ساده ترین راه برای استفاده از این سنسور در پروژه ما استفاده از آن به عنوان تقسیم کننده ولتاژ بود. این مدار به یک مقاومت نیاز دارد. ما در این مثال از یک مقاومت 47kΩ استفاده می کنیم.

سنسورهای انعطاف پذیر به پین آنالوگ A0-A4 در evive وصل شده اند.

در بالا ذکر شده است یکی از مدار تقسیم بالقوه با evive.

مرحله 7: کالیبراسیون سنسور فلکس

"loading =" تنبل "نتیجه نهایی فوق العاده بود. ما توانستیم بازوی بیونیک را با استفاده از دستکش کنترل کنیم.

evive یک پلت فرم نمونه سازی الکترونیکی یک مرحله ای برای همه گروه های سنی است که به آنها در یادگیری ، ساخت ، اشکال زدایی روباتیک ، جاسازی شده و سایر پروژه ها کمک می کند. Evive با داشتن Arduino Mega در قلب خود ، یک رابط بصری منحصر به فرد مبتنی بر منو ارائه می دهد که نیاز به برنامه ریزی مجدد Arduino را به طور مکرر برطرف می کند. evive دنیای اینترنت اشیا را با منابع تغذیه ، پشتیبانی حسی و محرک در یک واحد کوچک قابل حمل ارائه می دهد.

به طور خلاصه ، به شما کمک می کند پروژه ها/نمونه های اولیه را سریع و آسان بسازید.

برای کشف بیشتر ، به اینجا سر بزنید.