Mkono wa bandia Unafanya kazi na Myosensor: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-31 10:25

Mradi huu ni ukuzaji wa mkono bandia kwa watu waliokatwa. Lengo la mradi huu ni kuunda mkono bandia wa bei rahisi kwa watu ambao hawawezi kumudu mtaalamu.

Kwa kuwa mradi huu bado uko kwenye hatua ya kuiga, inaweza kuwa bora kila wakati kwani kwa sasa inaweza tu kufungua na kufunga kiganja kuweza kuchukua vitu! Walakini, ni mkono bandia wa DIY ambao unaweza kufanywa nyumbani au kwenye maabara ya ndani ya kitambaa.

Hatua ya 1: Vifaa, Vifaa na Mashine Inahitajika

Mashine:

1. Printa ya 3D
2. Laser Cutter
3. Mashine ya CNC ya Desktop

Zana:

1. Njia ya Uvuvi
2. 3mm filament
3. Kuchimba
4. Gundi kubwa
5. Koleo za shimo
6. Multimeter
7. Kituo cha Soldering
8. Wax inayoweza kutengenezwa
9. Silicon kwa ukungu

Vifaa:

1. Karatasi ya Shaba
2. 1x ATMEGA328P-AU
3. 1x 16MHz Kioo
4. 1x 10k kupinga
5. 2x 22pF capacitors
6. 1x 10uF capacitor
7. 1x 1uF capacitor
8. 1x 0.1uF capacitor
9. 1x Myosensor
10. 5x motors ndogo za servo
11. 1x Arduino UNO

Programu:

1. Arduino IDE
2. F60360
3. Cura
4. Tai
5. GIMP

Hatua ya 2: Ubunifu wa 2D & 3D

Ubunifu wa 3D

Hatua ya kwanza ilikuwa kubuni vidole, kiganja na mkono wa mkono wa bandia kwa kuzingatia vifaa vya elektroniki ambavyo vinaenda kwenye mkono wa bandia. Kusema kweli, nilitumia kama msingi mradi wazi wa inmoov na nilianza kutoka hapo.

Kitende ni sehemu ngumu sana kubuni kwani vidole vinapaswa kuwa na uwiano tofauti kati yao. Kwa hivyo:

Vidole: Nilipakua vidole kutoka kwa mradi wa inmoov.

Mtende:

1. Kwanza nilichora mpangilio wa mitende na kuiongeza.
2. Kisha nikatengeneza mashimo kwa unganisho la kidole na mkono wa mbele kwa kutumia michoro, amri iliyokatwa na amri ya minofu.
3. Baada ya hapo, ilibidi nitengeneze mirija ili niweze kupitisha njia za uvuvi ili niweze kudhibiti vidole kupitia motors.
4. Mwishowe, shimo zililazimika kuongezwa ndani ya kiganja ili kufunga kwa kiganja iwezekane wakati laini ya uvuvi ilivutwa.

Kipawa:

1. Katika ndege tofauti, niliunda michoro mbili na nikatumia amri ya ellipse. Nilitumia amri ya loft baada ya kuunda sura inayotaka.
2. Baada ya, amri ya ganda ilitumika kuifanya iwe mashimo na amri ya kugawanyika kuikata katikati ili niweze kubuni ndani yake na kwa ufikiaji bora wa wakati ninapowekwa umeme wangu ndani.
3. Mchoro pia ulitengenezwa karibu na mkono, ukatolewa na kuunganishwa na mkono mkuu ili uweze kuungana na kiganja.
4. Kuwa na muonekano wa kubuni ndani ya mkono wa mbele, niliunda mchoro katika vipimo vya motors tano ambazo nitakuwa nikitumia, moja kwa kila kidole, na PCB yangu (bodi ya mzunguko iliyochapishwa) ambayo nitakuwa nikitumia. Kisha nikawachomoa mpaka walipofikia urefu unaohitajika na kufuta sehemu zisizohitajika nyuma ya silinda kwa kutumia nafasi ya nyuma.
5. Mwishowe, fursa za bolts zilibuniwa, kwa njia ambayo haionekani kwenye muundo wa jumla, kwa mkono wa mbele kuweza kufungwa kwa kutumia amri sawa na hapo juu.

Kumaliza muundo, nilichagua kila mwili na kuipakua kama faili ya.stl na mimi 3D niliichapisha kando.

Ubunifu wa 2D

Kama nilitaka laini zangu za uvuvi zitenganishwe wakati zinaendeshwa na motors, niliamua kuwawekea nafasi za kuongoza. Kwa hili, sikuwa na lazima kubuni kitu chochote kipya lakini tumia mviringo mdogo kwa wakati nilitumia amri ya loft kuunda mkono wa mbele.

Nilisafirisha mchoro wake kama faili ya.dxf baada ya kutumia mkataji wa laser. Baada ya kuwa na umbo langu nililotaka, nilichimba mashimo ya 0.8mm ndani ya nafasi ambayo niliona ni muhimu.

Hatua ya 3: Uchapishaji wa 3D

Baada ya kusafirisha kila faili ya stl, nilitumia Cura kutengeneza.gcode ya sehemu tofauti za vidole, kiganja na mkono wa mbele. Mipangilio iliyotumiwa imeonyeshwa kwenye picha hapo juu. Vifaa vya sehemu zilizochapishwa za 3D ni PLA.

Hatua ya 4: Ukingo na Kutupa

Kusudi la kutupwa kwa kiganja ni kwa mkono bandia kuwa na mtego wenye nguvu kwani PLA inaweza kuwa utelezi.

Ubunifu wa 3D

1. Kutumia mchoro uliopo wa kitende, nilijaribu kuiga kiganja chetu kwa kubuni aina ya miduara kwake kwa kutumia amri ya upinde.
2. Baada ya hapo, niliwachomoa kwa urefu tofauti na nikatumia amri ya fillet kulainisha kingo za "miduara" ya ndani.
3. Halafu, nilitengeneza sanduku lenye vipimo sawa na nta yangu inayoweza kusambazwa na niliweka hasi ya muundo wangu hapo kwa kutumia kata ya amri ya unganisho.

Mchakato wa CAM

Baada ya kuwa na muundo tayari wa kusaga kwa kutumia mashine ya desktop ya CNC, ilibidi nitengeneze gcode kwa hiyo. Katika kesi yangu, nilikuwa nikitumia mashine ya Roland MDX-40 CNC!

1. Kwanza, niliingia kwenye mazingira ya CAM ya Fusion360.
2. Kisha, nilichagua "usanidi mpya" kwenye menyu ya usanidi.
3. Nilichagua vigezo sahihi (angalia picha) na nikibonyeza sawa.
4. Ifuatayo, chini ya menyu ya 3D, nilichagua kusafisha kwa urahisi na kuchagua vigezo sahihi baada ya kuingiza zana niliyotumia kama inavyoonyeshwa kwenye picha.
5. Mwishowe, nilichagua usaidizi wa kurekebisha na kubofya kwenye mchakato wa chapisho. Nilihakikisha ni kwa mashine ya roland mdx-40 na nikibonyeza sawa ili kupata gcode.
6. Baada ya hapo, nilitia bomba la wax kulingana na muundo wangu kwa kutumia mashine.

Kutupa Silicon

1. Kwanza, nilichanganya suluhisho mbili za silicon kwa uangalifu zisisababisha mapovu yoyote ya hewa, kufuatia data (kiunga kilichopatikana kwenye vifaa), kwa kuzingatia uwiano wa mchanganyiko, maisha ya sufuria na wakati wa uharibifu.
2. Halafu, niliimimina kwenye ukungu wangu kutoka sehemu ya chini kabisa kuhakikisha kuwa sehemu ya mawasiliano ilikuwa ikikaa kila wakati na kipenyo cha suluhisho iliyomwagika ilikuwa nyembamba iwezekanavyo, ili kuzuia mapovu ya hewa.
3. Baada ya kutupa silicon kwenye ukungu wangu, ilibidi kuhakikisha kuwa hakuna Bubbles za hewa zilikuwa ndani, kwa hivyo nilitetemeka ukungu kwa kutumia drill na msumari wa oblique.
4. Mwishowe, niliposahau kuifanya katika muundo wangu, nikapiga mashimo kwenye silicon yangu baada ya kuwa tayari, nikitumia koleo za shimo, kwa njia ambayo zinafanana na mashimo yaliyokuwa juu ya uso wa kiganja.

Hatua ya 5: Ubunifu na Uzalishaji wa Elektroniki

Ili kubuni bodi yangu na kuelewa kinachoendelea kwenye pini za mdhibiti mdogo, ilibidi nisome hati ya hati yake. Kama PCB ya msingi, nilitumia satshakit ndogo kisha nikaibadilisha kulingana na mahitaji ya mfumo wangu.

Kama satshakit ni bodi inayotegemea DIY arduino, ningeweza kuibadilisha kulingana na utaftaji wangu wa unganisho wa sehemu zangu na arduino. Kwa hivyo, myosensor inaunganisha kwa arduino kwa kutumia pini moja ya GND, pini moja ya VCC na pini moja ya analog. Wakati, motor moja ya servo hutumia pini moja ya GND, pini moja ya VCC na pini moja ya PWM. Kwa hivyo, ilibidi nifunue jumla ya pini sita za GND na VCC kwa kuzingatia nguvu ya bodi, analog moja na pini tano za PWM. Pia, ilibidi nizingatie kufunua pini za programu ya bodi (ambayo ni MISO, MOSI, SCK, RST, VCC na GND).

Hatua nilizochukua ni:

1. Kwanza, nilipakua faili za tai za micro-satshakit.
2. Ifuatayo, nilibadilisha micro-satshakit kulingana na mahitaji yangu kwa kutumia Tai. Mwongozo wa jinsi ya kutumia Tai inaweza kupatikana hapa na hapa.
3. Baada ya kuweka mizizi bodi yangu, niliiuza nje kama faili ya-p.webp" />

Baada ya kuwa na njia za ndani na za nje za bodi yangu kama png, ni wakati wa kutengeneza gcode yao ili kuweza kuipiga kwenye mashine ya cnc ya candand mdx-40. Kwa kizazi cha.gcode nilitumia moduli za vitambaa. Mipangilio ambayo inapaswa kuwekwa katika moduli za fab na ipatikane hapa.

Mwishowe, niliuza kila kitu nilichohitaji kulingana na bodi yangu ya tai. Picha ya bodi ya skimu na bodi iliyouzwa inaweza kupatikana hapo juu.

Sababu ya kutengeneza Bodi yangu ya PCB badala ya kutumia Arduino UNO ni nafasi ambayo ninahifadhi ninapotumia bodi yangu mwenyewe.

Hatua ya 6: Mkutano

Kwa hivyo, baada ya vidole kuchapishwa:

1. Ilinibidi kuchimba mashimo ya ndani na kuchimba kipenyo cha 3.5mm na mashimo ya nje na kuchimba kipenyo cha 3mm. Ndani ya mashimo kumaanisha sehemu ambayo sehemu hizo zinapounganishwa ni kutoka ndani na nje ya shimo, sehemu ambayo ikiunganishwa ni kutoka nje.
2. Baada ya hapo ilibidi nishike gundi kwanza na kidole cha pili na ya tatu na ya nne.
3. Baada ya hapo, niliunganisha sehemu 1 + 2 na 3 + 4 na 5 kupitia mashimo kidogo kwa kutumia filament yenye kipenyo cha 3mm.
4. Mwishowe, vidole vilikuwa tayari kukusanywa na kiganja kisha na mkono wa mbele.

Kwa hivyo, ilikuwa wakati wa kupitisha laini ya uvuvi kupitia vidole.

Mstari mmoja ulitoka upande wa nyuma wa kidole kupitia bomba kwenye kiunganishi cha kiganja cha kidole na kwa mkono wa mbele na mstari mwingine ulitoka upande wa mbele wa kidole hadi kwenye shimo la ndani ya kiganja na kwa mkono

Ujumbe maalum ni kupitisha laini ya uvuvi kupitia kipande cha kuni ambacho kina shimo kwake na kipenyo chake na kutengeneza fundo. Vinginevyo wakati laini inavutwa, inaweza kwenda chini kwa kidole, ambayo ilinipata bila kujali ni mafundo ngapi niliyotengeneza.

• Baada ya laini ya uvuvi kupitishwa kwa vidole, kiganja na mkono lazima ziunganishwe na bolts kadhaa zilizochapishwa za 3D,
• Nilipitisha mistari tena kupitia kipenyo cha shimo la kukata laser ili kuwatenganisha na kisha kuwaunganisha na motors za servo.
• Kuunganisha laini ya uvuvi kwenye nafasi sahihi ya servo ni changamoto kidogo. Lakini, kile nilichofanya ni kuchukua nafasi kali za kidole na kuiunganisha na msimamo uliokithiri wa servo.
• Baada ya kupata nafasi sahihi, nilichimba mashimo kwenye maeneo maalum ya servos na nikasukuma servos kwenye maeneo sahihi kuhakikisha kwamba servos mbili zilinyanyuliwa kidogo kutoka kwa zingine, vinginevyo zingegongana wakati wa operesheni yao.

Hatua ya 7: Programu

Kabla ya kuandika programu, ilibidi nifanye ndogo-satshakit iliyobadilishwa iweze kusanidiwa. Ili kufanya hivyo, ilibidi nifuate hatua zifuatazo:

1. Unganisha Arduino Uno kwenye pc.
2. Chagua bandari ya kulia na bodi ya Arduino Uno chini ya zana.
3. Chini ya> Faili> Mifano, pata na ufungue mchoro wa "ArduinoISP".
4. Pakia mchoro kwenye Arduino.
5. Tenganisha Arduino kutoka kwa pc.
6. Unganisha bodi na Arduino kufuatia skimu katika picha.
7. Unganisha Arduino kwenye pc.
8. Chagua bodi ya "Arduino / Genuino Uno" na programu ya "Arduino kama ISP".
9. Bonyeza kwa> Zana> Burn Bootloader.
10. Baada ya bootloader kufanikiwa, tunaweza kuandika programu yetu:

// pamoja na maktaba ambayo nilikuwa nikitumia motors za servo

# pamoja na # pamoja na SoftwareSerial mySerial (7, 8); #fafanua MYO_PIN A0 int sensorValue; voltage ya kuelea; // kuteua jina kwa servo yangu VarSpeedServo servo1; VarSpeedServo servo2; VarSpeedServo servo3; VarSpeedServo servo4; VarSpeedServo servo5; #fafanua PINKY 5 #fafanua PINKY_PIN 10 #fasili RINGFINGER 4 #fasili RINGFINGER_PIN 9 #fafanua Katikati ya 3 #fafanua katikati_PIN 3 #fafanua INDEX 2 #fasili INDEX_PIN 5 #fasili THUMB 1 #fasili THUMB_PIN 6 batisha usanidi ()); // pini ambayo niliunganisha motor yangu servo1. ambatisha (THUMB_PIN); kiambatisho cha servo2 (INDEX_PIN); kiambatisho cha servo3 (MIDDLE_PIN); kiambatisho cha servo4 (RINGFINGER_PIN); servo5. ambatisha (PINKY_PIN); defaultPosition (THUMB, 40); defaultPosition (INDEX, 40); Nafasi chaguo-msingi (katikati, 40); defaultPosition (RINGFINGER, 40); defaultPosition (PINKY, 40); kuanza (9600); mySerial.print ("Kuanzisha…"); } kitanzi batili () {sensorValue = analogRead (A0); voltage = sensor Thamani * (5.0 / 1023.0); mySerial.println (voltage); kuchelewesha (100); ikiwa (voltage> 1) {nafasi ya karibu (PINKY, 60); Nafasi ya karibu (RINGFINGER, 60); Nafasi ya karibu (KATI, 60); Nafasi ya karibu (INDEX, 60); Nafasi ya karibu (THUMB, 60); } mwingine {openPosition (PINKY, 60); Nafasi ya wazi (RINGFIGER, 60); Nafasi wazi (KATI, 60); nafasi ya wazi (INDEX, 60); Nafasi ya wazi (THUMB, 60); }} batili defaultPosition (uint8_t kidole, uint8_t _speed) {if (finger == PINKY) servo5.write (90, _speed, true); vinginevyo ikiwa (kidole == RINGFINGER) servo4.write (70, _speed, true); vinginevyo ikiwa (kidole == Kati) servo3.write (20, _speed, kweli); vinginevyo ikiwa (kidole == INDEX) servo2.write (20, _speed, true); vinginevyo ikiwa (kidole == THUMB) servo1.write (20, _speed, true); } utupu karibuPosition (uint8_t kidole, uint8_t _speed) {ikiwa (kidole == PINKY) servo5.write (180, _speed, kweli); vinginevyo ikiwa (kidole == RINGFINGER) servo4.write (180, _speed, kweli); vinginevyo ikiwa (kidole == Kati) servo3.write (180, _speed, kweli); vinginevyo ikiwa (kidole == INDEX) servo2.write (180, _speed, kweli); vinginevyo ikiwa (kidole == THUMB) servo1. ambatisha (180, _speed, kweli); } batili nafasi wazi (uint8_t kidole, uint8_t _speed) {ikiwa (kidole == PINKY) servo5.write (0, _speed, true); vinginevyo ikiwa (kidole == RINGFINGER) servo4.write (0, _speed, true); vinginevyo ikiwa (kidole == Kati) servo3.write (0, _speed, kweli); vinginevyo ikiwa (kidole == INDEX) servo2.write (0, _speed, true); vinginevyo ikiwa (kidole == THUMB) servo1.write (0, _speed, true); } // Baada ya kuandika programu tunaipakia kwa bodi na> Mchoro> Pakia kwa kutumia Programu // Sasa unaweza kusambaza satshakit yako ndogo kutoka kwa arduino yako na kuipatia nguvu kupitia benki ya umeme // Na voila !! Una mkono bandia