ذراع آلية يتم التحكم فيها بواسطة قفاز: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

الغرض: اكتساب الخبرة ومهارات حل المشكلات من خلال إنشاء مشروع لإكماله

مخطط تفصيلي - استخدم قفازًا للاتصال عبر اردوينو للتحكم في "ذراع" روبوتية مطبوعة ثلاثية الأبعاد. تحتوي كل مفاصل على الذراع المطبوعة ثلاثية الأبعاد على أجهزة مؤازرة تتصل بجهاز الاستشعار المرن على القفاز وتتحرك بما يتناسب مع مدى ثني الإصبع.

الخطوة 1: قائمة المواد

3- مقاومات 10 كيلو

3- مقاومات حساس فليكس

3- الماكينات

اللوح

اردوينو اونو

الأسلاك

الرمز البريدي

4- قطع مطبوعة ثلاثية الأبعاد

لقد أرفقت روابط بالمواد الدقيقة التي استخدمتها حتى يمكن البحث عنها بسهولة حتى إذا لم تطلبها من هذه الروابط بالضبط

3- مقاومات 10 كيلو

3- مقاومات حساس فليكس https://www.amazon.com/Creatron-Inc-Flex-Sensor-4 …

3- الماكينات https://www.amazon.com/Hitec-RCD-USA-31422-Standa …

الخطوة 2: الأسلاك

صورة الأسلاك تمامًا كما أعددتها موجودة في ملف التآكل. يمكن النظر إلى الأسلاك بشكل أفضل في جزأين مختلفين. 1) وصلات من لوح التجارب واردوينو إلى "الذراع" المطبوعة ثلاثية الأبعاد 2) وصلات من لوح التجارب واردوينو إلى القفاز.

توصيلات الذراع المطبوعة ثلاثية الأبعاد يتم توصيل الأسلاك الموصولة بالمسامير 11 و 10 و 9 بالإضافة إلى المناطق الإيجابية والسلبية بـ 3 أجهزة مختلفة. تتصل الأسلاك السوداء على المؤازرة بالمناطق السلبية ، أي العمود السالب على اللوح. تتصل الأسلاك الحمراء على المؤازرة بالمناطق الموجبة ، أي العمود الموجب على اللوح. أخيرًا ، تتصل أسلاك الإشارة الصفراء بـ arduino.

في الإعداد الخاص بي ، يتصل الدبوس 9 بالمؤازرة الأساسية ويتم التحكم فيه بواسطة الإبهام. إصبع السبابة

2) وصلات القفازات هناك نوعان من التوصيلات المتاحة على المستشعرات المرنة ، على الجانب الذي يحتوي على خط رفيع يعمل على الاتصال بكل من الإشارة والطرف السالب. الجانب ذو الجانب السميك المنقوش هو اتصال بالطرف الموجب. على الجانب الذي تقوم فيه بتوصيل الإشارة والسلك السالب ، قم بتوصيل كل من المقاوم 22 كيلو وسلك ثانوي. يمتد السلك مباشرة إلى الطرف السالب من خلال اللوح. يتصل المقاوم بأحد طرفي المستشعر المرن والآخر يتصل بسلك يمتد إلى اللوح قبل توصيل نظير اردوينو في المسامير. كانت الدبابيس التناظرية الثلاثة التي استخدمتها هي A0 و A1 و A2. ثم يتم تشغيل اتصال المستشعر المرن الآخر إلى اللوح ويتصل بالعمود الموجب على اللوح. يوجد في ملف fritzing رسم ثانوي أكثر وضوحًا يوضح التوصيلات الإيجابية والسلبية والإشارة.

(ملاحظة - تم لحام معظم الوصلات المادية للأسلاك غير الموجودة في اللوح ، وتم استخدام غلاف الانكماش لحماية التوصيلات)

المكونات النهائية للأسلاك هي التوصيلات من طاقة 5 فولت على اردوينو إلى العمود الموجب وتتصل الأرض (GND) بالعمود السالب. توجد أيضًا أشرطة تعمل عبر اللوح والتي تربط الأعمدة السالبة معًا على طرفي اللوحة والأعمدة الموجبة معًا على طرفي اللوحة.

يمكن استخدام أسلاك أطول للملاحظة الإضافية لتمديد مقدار الركود المتاح بين اللوح والقفاز أو لوح التجارب والذراع المطبوع ثلاثي الأبعاد إذا لزم الأمر

الخطوة 3: شرح الأسلاك والكود

أساس البرنامج مشابه لبرنامج تدوير المقبض في اردوينو ، ويعمل بشكل عام كمقياس جهد. ترسل المستشعرات المرنة الموجودة على القفاز إشارات بناءً على تغيير الموضع ، عندما تحرك الأصابع على القفازات ، يرسل التغيير في الموضع إشارة إلى اردوينو والتي تستدعي بعد ذلك "اليد" المطبوعة ثلاثية الأبعاد للتغيير بنفس النسبة.

ضمن الكود ، يتم تحديد الماكينات الثلاثة تحت المسامير 9 ، 10 ، 11 ، تقوم المسامير التناظرية A0 ، A1 ، A2 بتوصيل مقياس الجهد

في إعداد الفراغ ، يتم توصيل الماكينات بالدبابيس

ثم تتكون الحلقة الفارغة من استخدام 3 وظائف: analogRead ، map ، write ، والتأخير

analogRead- يقرأ القيمة من المسامير التناظرية (تلك التي تتصل بمقياس الجهد) وتعطي قيمة بين 0 و 1023

Map- (القيمة ، fromLow ، fromHigh ، toLow ، toHigh) تقوم وظيفة الخريطة بتغيير نطاق القيم من قيمة القراءة التناظرية من 500 ، 1000 إلى 0 ، 180 لأن 0-180 هي نطاقات من القيم التي يمكن للمؤازرة قراءتها ، والأسماء القيمة الجديدة تحت الأول في القائمة

servoWrite- يكتب arduino قيمة إلى المؤازرة وينقل موضعه وفقًا لذلك

التأخير- يؤدي التأخير بعد ذلك إلى انتظار البرنامج قبل تكرار التكرار مرة أخرى

الخطوة 4: الهيكل الميكانيكي للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد

هناك أربعة ملفات STL مرفقة بالإضافة إلى صور ومقاطع فيديو لكل جزء. لا توجد صورة لتجميع الملفات ولكن توجد صورة للنسخة المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يتم توصيل القطع الأربعة المختلفة من خلال 3 أجهزة في كل مفاصل. يتصل الجزء الأساسي بالكتف من خلال الماكينات التي يتم إرفاقها بعد ذلك بملف الذراع الأول ، ثم أخيرًا بملف الذراع الثاني.

الخطوة 5: البناء الميكانيكي للقفاز

كان بناء القفاز بسيطًا إلى حد ما ، وكانت المستشعرات المرنة ملتصقة بثلاثة أصابع على القفاز وتم استخدام روابط مضغوطة للحفاظ على الأسلاك في مكانها.

ملاحظة - وُجد أنه إذا أصبحت أجهزة الاستشعار المرنة هذه متسخة جدًا ، فيمكن أن تبدأ في التأثير على كيفية عمل المستشعرات المرنة ، لذلك تم وضع قطع من الشريط فوق المستشعرات للحفاظ على نظافتها

ملاحظة إضافية - يمكن أن تكون حركة الذراع ثلاثية الأبعاد متقلبة بعض الشيء عند استخدام سلك USB الذي يمتد إلى اردوينو لتشغيله ، ويمكن تحسينه عن طريق توصيل المزيد من الطاقة من خلال البطاريات وتوصيل الأطراف الموجبة والسالبة إلى الأعمدة الموجبة والسالبة على اللوح