올해의 과학 박람회에서 실험을하는 대신 무언가를 만드는 느낌이 들었습니다. 내가해야 할 일은 프로젝트 아이디어를 위해 Instructables를 둘러 보는 것뿐이었습니다. 나는 과학 소설 영화에서 나오는 것들을 많이 생각 나게하기 때문에 njkl44의 로봇 손에서 영감을 얻었습니다. 내 목표는 로봇 손에서 햅틱 피드백 시스템을 만드는 것이 었습니다. 이 시스템은 손을 제어하는 사람이 로봇 손의 느낌을 "느낄"수있는 방법을 제공합니다. 저는 이것이 과학 박람회에서 할 일을 해주었 기 때문에 훌륭한 프로젝트라고 생각했습니다. 그리고 지속적인 개발을위한 플랫폼을 제공했습니다. 즉, 나는 그 일을 그만 두지 않을 것입니다. 나는 언제나 그것에 다시 도전하려고 노력할 것입니다. 그래서 나는 여러 가지 개선점을 만들거나 지금 당장 재 설계 할 수 있습니다.
njkl44의 로봇 손 :
http://www.instructables.com/id/Arduino-Wireless-Animatronic-Hand/
용품:
1 단계 : 재료 및 도구
기재:
손가락마다 :
A2-70 볼트 - 경 사진 머리가있는 3 개와 각 손가락마다 일반 머리가있는 4 개
볼트 용 나일론 삽입 너트
4-40 x 1/2 "기계 나사 및 일치하는 너트
2-56 나사 볼 링크 (핑거를 서보에 연결하기 위해)
점보 클립 (볼 링크 연결에 사용)
(x28) # 4S 와셔
전자 제품 :
Arduino 메가
(x4) FSR
(x4) 4.5 "유연한 저항
(x4) 미니 진동 모터
(x10) PCB 스크류 터미널
(x4) 22k 저항기
(x4) 10k 저항기
트위스트 페어의 24AWG 전선 (쌍으로 전선을보다 쉽게 관리 할 수 있음)
(x4) 취미 Servos
기타. 빵 굽는 장비
6V 전원 (4xAA 배터리 홀더 사용)
다른:
5mm 아크릴
덕트 테이프
골브
열 수축 배관
실
도구 :
레이저 커터
드레 멜
Drill Press
뜨거운 접착제 총
납땜 인두
안전 안경
바늘
2 단계 : 디자인
각각의 손가락은 두 세트의 네 개의 막대 연결을 사용합니다. 아래의 그림과 같이 두 손가락의 그림이 어떻게 작동하는지 보여 드리겠습니다.
부품의 경우, 나는 그 지역의 해커 공간 인 HeatSync Labs에서 레이저로 아크릴을 잘라낼 수있었습니다. 아크릴은 작은 하중과 기본 테스트를위한 훌륭한 소재이지만 손가락에 어떤 종류의 큰 변형이 있으면 부품을 스냅 할 위험이 있습니다. 아크릴 대신에 더 큰 하중을 위해 금속으로 만들어진 부품을 얻는 것이 낫습니다.
.dxf 파일에는 축척이 없습니다. 손가락의 경우 구멍은 2.8mm 여야합니다. 손바닥의 경우, 직사각형은 20x40mm입니다. 저는 Hitec HS-322 HD 서보를 사용했는데 완벽하게 맞았습니다. 서보 케이스를 꺼내서 손으로 다시 넣어야합니다. 왜냐하면 전선이 나오는 작은 입술이 있기 때문입니다.
3 단계 : 손가락 끼우기
원래 손가락은 모든 구멍에 4-40 볼트를 사용했지만 메트릭 볼트가 잘 맞았 기 때문에 모든 볼트를 바꿨습니다.
경 사진 볼트가 아크릴 표면과 나란히 놓 이도록 부품의 안쪽 구멍을 베벨 링해야했습니다. 이렇게하기 위해 나는 경 사진 헤드와 크기가 같은 드릴 프레스를 사용했습니다. 나는 또한 손가락 사이에 끼어 들지 않도록 약간 아래로 볼트를 자른다.
볼트를 조심스럽게 자릅니다. 안전 안경과 장갑을 착용하지 않아도 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 볼트를 자르기 전에 일반 견과를 착용하고 나중에 꺼내는 것을 잊지 마십시오. 이렇게하면 너트를 잠그면 나사산이 변형되지 않습니다.
손가락 끼우기 :
경 사진 볼트를 먼저 끼우십시오.
그런 다음 다른 순서로 볼트를 고정시킵니다.
각 볼트에는 자체 와셔와 잠금 너트가 있습니다.
4 단계 : 로봇 손 조립
손가락을 붙이려면 접착 될 아크릴을 거칠게 자르십시오. 이것은 잡을 수있는 무언가를 뜨거운 접착제로 제공합니다. 또한 손가락을 인간의 손과 비슷한 각도로 배치하십시오. 볼트가 손가락 사이에 간섭하지 않도록 조정하십시오.
각 FSR에 대해 꼬인 선을 납땜하십시오. 각 FSR에 대해 약 2 피트의 전선을 사용했습니다. 아래 그림과 같이 FSR을 덕트 테이프로 싸십시오. 이렇게하면 로봇 손에 테이프를 붙일 수 있습니다. 일부 테이프가 전선의 일부를 누르고 있는지 확인하십시오. 이렇게하지 않으면 FSR이 납땜 조인트 바로 위를 지나치게 구부러져 부서 질 수 있습니다.
서보의 경우 케이스를 분해하여 다시 조립해야합니다. 그들은 전선이 나오는 입술 때문에 미끄러질 수 없습니다. 서보 케이스와 아크릴 사이에 뜨거운 접착제를 조금 붙이십시오. 이것은 그들을 제자리에 유지합니다.
점보 클립을 올바른 크기로 잘라서 공 링크에 납땜하십시오. 공 링크에 대한 좋은 점은 링크를 조금 더 또는 조금 덜어서 조정할 수 있다는 것입니다.
하나의 4-40 볼트는 손가락의 첫 번째 세그먼트의 맨 위에오고 볼 링크에 연결됩니다.
5 단계 : 손 조립하기
모든 부품을 오래된 장갑에 바릅니다. 로봇 손과 일치하는지 확인하십시오 (왼쪽 로봇 손은 왼쪽 장갑, 오른쪽 손은 오른쪽 장갑). 와이어의 일부를 서로 바꿔서 측면을 바꿀 수 있습니다.
꼬인 전선을 모터와 플렉스 레지스터에 납땜하십시오. 다시 말하지만, 나는 약 2 피트의 전선을 사용했지만 얼마나 많이 사용 하는가는 Arduino와 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 달려 있습니다.
내 원래의 손에서, 나는 트위스트 페어를 이더넷 케이블에서 사용했다. 컬러 코딩은 와이어 관리를 더 간단하게 만들었지 만 와이어는 약간 딱딱 해졌습니다. 뻣뻣함은 손의 기능에 영향을 미치지는 않지만 장갑을 착용하기에 조금 이상한 느낌을줍니다. 이는 견고한 중심선 대신 연선을 사용하여 해결할 수 있습니다.
6 단계 : 전자 제품
각 센서는 전압 분배기를 사용합니다. FSR은 10kΩ 저항을 가지며, 플렉스 저항은 22kΩ 저항을 갖는다. 분압기는 센서의 변화하는 저항과 함께 작동합니다. 가변 저항기에 대한 저항이 더 높을 때, 가변 저항 양단에 더 큰 전압 강하가있다. 전압 분배기는 + 5V와 함께 공급되며, 5V의 전압 강하는 2 개의 저항 사이에서 분할됩니다. Arduino는 저항 사이의 전압을 측정하고 전압 판독 값 (0은 0V, 1023은 5V)을 기준으로 0과 1023 사이의 값을 반환합니다.
7 단계 : 손 프로그램
첫 번째 버전의 코드를 첨부했습니다. 그때 나는 8 개의 아날로그 입력 핀이 필요했기 때문에 두 개의 일반적인 Arduinos를 사용했습니다. 또한 손가락을 위치시키고 압력을 측정하는 두 가지 과정을 격리했습니다. 내 두 번째 버전 (이 버전)에서는 Arduino Mega를 사용하여 모든 입력을 한 보드에 맞출 수있었습니다. 코드에 관해서는, 저는 거의 서보 포지셔닝을 압력 판독 루프에 복사하고 붙여 넣었고 핀 라벨을 바 꾸었습니다.
**중대한**
서보 포지셔닝의 경우, 회전 제한에 대한 작업이 필요합니다. 너무 멀리 회전하면 깨질 수 있습니다. 이게 내가 손가락을 부러 뜨린 방법이야.
내가 소개에서 말했듯이, 나는 비트마다 조금씩 개선하려고이 프로젝트에 항상 돌아갈 것이다. 이것이 첫 번째 Arduino 프로그램 중 하나이기 때문에 코드에서 비효율적 일 수 있습니다. 잠재적 인 수정 사항을 게시하십시오.
8 단계 : 후크 다들
이것은 더 어려운 부분 중 하나입니다. 모든 연결을 확인하고 다시 확인하십시오.
각 센서는 자체 터미널을 갖습니다. 하나의 와이어는 한 슬롯에 들어가고 다른 와이어는 다른 슬롯에 들어갑니다. 센서는 저항이기 때문에 그들이 들어가는 방향은 중요하지 않습니다.
터미널에서 왼쪽에서 오른쪽으로 이동 :
(자체 저항기를 가진 각 저항기)
굴곡 저항기 (장갑) - 집게 손가락
가운데 손가락
약손가락
핑키
(4 개의 전선 각각은 자체 슬롯에 들어갑니다)
모터 부지 - 주문은 중요하지 않습니다. 긍정적 인 전선이 Arduino에 직접 연결된다는 것을 기억하십시오.
FSR (로봇 손) - 집게 손가락
가운데 손가락
약손가락
핑키
서보는 브레드 보드의 다른쪽에 연결되어 있습니다.
서보 핀 :
적색 양극 전원
검은 땅
White / Yellow- 신호 (서보가 Arduino에 부착 된 Digital Out 핀)
모든 점퍼 선은 보드에서 Arduino의 적절한 핀으로 연결됩니다. (플렉스 센서 1 ~ 아날로그 입력 0, 플렉스 센서 2 ~ 아날로그 입력 2 등)
9 단계 : 즐기십시오!
이 프로젝트를 즐겁게하고 질문이 있으시면 언제든지 문의하십시오!
-zach
결선 진출 자
로봇 챌린지
