اليد الروبوتية ASL (يسار): 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

كان المشروع في هذا الفصل الدراسي هو إنشاء يد يسرى مطبوعة ثلاثية الأبعاد قادرة على إظهار أبجدية لغة الإشارة الأمريكية للصم وضعاف السمع في بيئة الفصل الدراسي. إن إمكانية الوصول لإثبات لغة الإشارة الأمريكية في فصل دراسي دون وجود مترجم فوري ستجعل الحياة أسهل للطالب وكذلك الجامعة أو المؤسسة. سيساعد الحل المقدم في سد الفجوة بين السمع وضعاف السمع بطريقة أكثر فاعلية. لغة الإشارة هي إيماءات تنقل اللغات من خلال استخدام حركات اليد. تظهر الدراسات اتجاهًا لزيادة الحاجة إلى تفسير لغة الإشارة. في غضون السنوات الخمس المقبلة ، من المتوقع أن يزداد الطلب على مترجمي لغة الإشارة بنسبة 20٪. سيوفر منتج مجموعتنا الوقت والمال ويفيد المدارس من خلال توفير إمكانية الوصول إلى وجود مترجم فوري في جميع الأوقات.

اللوازم

• المحرك- MG996R (5x)
• تقنية Superglue-Pacer (Zap) اللاصقة Zap-A-Gap
• اردوينو اونو
• كابل- تريلين 650yd 20 رطل
• مزود الطاقة المنظم Extech Instruments DC
• فتيل PLA الخيطي (طابعة ثلاثية الأبعاد)
• طابعة 3D
• سائق محرك - 12 بت PWM محرك سيرفو
• 1.4 مم ، 2.0 مم ، 3.0 مم ، 4.0 مم. فيليبس رئيس مفك

الخطوة 1: تجميع الاصبع

الخطوة 1 أ) أرسل الأجزاء إلى طابعة ثلاثية الأبعاد لبدء العملية.

الخطوة 1 ب) بمجرد طباعة أصابعك ، تأكد من فصل كل إصبع عن التالي لتجنب خلط القطع معًا. لتجميع كل إصبع بشكل فعال ، قم بتسمية المكونات الستة من الأكبر إلى الأصغر بالأرقام من 1 إلى 6.

الخطوة 1 ج) بعد ذلك ، استخدم غراء كريزي أو أي مادة لاصقة قوية أخرى ، ومكونات الغراء 2 و 3 معًا للتأكد من أنها تواجه نفس الاتجاه. يحتوي كل مكون على مسافة بادئة مستطيلة تهدف إلى المساعدة في محاذاة المكونات عند لصقها معًا. كرر هذه الخطوة والصق الأجزاء 4 و 5 معًا.

الخطوة 1 د) بعد أن يجف الغراء ، ابدأ في توصيل المكونات باستخدام قطعة من خيوط 3 مم. ومع ذلك ، إذا لم يكن لديك الفتيل ، فستحتاج إلى الحصول على بعض المسامير اللولبية مقاس 3 مم المتوفرة من أي متجر أجهزة محلي. ملاحظة: قد تضطر إلى حفظ المادة المطبوعة ثلاثية الأبعاد في نقاط حيث تتصل ببعضها البعض لضمان حركة السوائل بين المفاصل.

الخطوة 2: تجميع اليد

الخطوة 2 أ) بمجرد تجميع كل إصبع ، ستقوم بعد ذلك بتوصيل الإبهام. افعل ذلك عن طريق أخذ الإبهام المُجمَّع وتوصيله بجزء كبير من المعصم الأيسر واستخدام مسامير ملولبة صغيرة مطبوعة ثلاثية الأبعاد.

الخطوة 2 ب) بعد ذلك سوف تقوم بإرفاق السبابة والأصابع الوسطى باستخدام نفس الفتيل 3 مم المستخدم للمفاصل الأخرى. بمجرد الانتهاء من إرفاق السبابة والأصابع الوسطى ، سيتم إرفاق الخنصر والإصبع الخنصر بنفس طريقة ربط الإبهام.

ملاحظة: استخدام نفس الترباس المطبوع ثلاثي الأبعاد لتوصيل الأصابع بمبيت المعصم الأيسر الكبير.

الخطوة 3: كابل الخيط

الخطوة 3 أ) بعد تجميع كل إصبع. ابدأ بربط الكابل عبر المعصم (مع ملاحظة وجود ثلاثة ثقوب في الأسفل) باستخدام الفتحة العلوية للبدء والاستمرار عبر راحة اليد حتى تصل إلى أعلى الإصبع.

ملاحظة: تأكد من تمرير كبل كافٍ من خلال الجزء العلوي من الإصبع لإعادة الخيط مرة أخرى من خلال الفتحة الثانية أعلى الإصبع.

الخطوة 3 ب) اربط الكبل في المنتصف في عقدة ثم ضع شريطًا كهربائيًا على العقدة لمنع الكابل من الالتفاف عبر اليد.

الخطوة 3 ج) بمجرد اكتمال ذلك ، مرر الخط مرة أخرى عبر الفتحة الثانية عند طرف الإصبع (وليس طرف الإصبع ، والذي سيكون بمثابة الغطاء بمجرد اكتمال خيوط الكبل) واستمر في تمرير الخط من خلاله الجانب الخلفي من اليد الذي ينتهي بالخط الموجود على الفتحة الثالثة للمعصم تاركًا الفتحة الوسطى مفتوحة.

الخطوة 4: تجميع الساعد

الخطوة 4 أ) أثناء عملية تجميع الساعد ، استخدم الأجزاء robpart1 و robpart2 لإنشاء الغلاف الخارجي للساعد عن طريق لصق القطعتين معًا بشكل فائق.

الخطوة 4 ب) بمجرد أن يجف الغراء الفائق ، قم بتوصيل سرير المؤازرة بقاعدة الساعد.

ملاحظة: تأكد من الانتظار حتى تجف القطعتان تمامًا قبل توصيل أي مكون آخر.

الخطوة 4 ج) قم بتجميع الساعد عن طريق ربط المعصم بالساعد. يتكون المعصم من ثلاثة أجزاء يجب لصقها معًا. بمجرد أن تقوم بتأمين خط التماس في الرسغ ، ستقوم بعد ذلك بلصق موصل المعصم بقاعدة المعصم.

الخطوة الخامسة: تثبيت المحركات

الخطوة 5 أ) بمجرد أن تكون جاهزًا لتثبيت المحركات ، ستحتاج إلى خمسة محركات مؤازرة وأربعة براغي لكل محرك (يتم توفير البراغي مع المحركات).

ملاحظة: عند طلب محركات المؤازرة ، ابحث عن محركات المؤازرة المعدنية الموجهة للحصول على أداء أفضل.

الخطوة 5 ب) ثلاثة محركات تواجه اتجاهًا واحدًا والآخران في الاتجاه المعاكس لضمان توافق المحركات بشكل صحيح مع تركيب الكابل في المنفذ الصحيح.

الخطوة 5 ج) بمجرد تثبيت المحركات على سرير المؤازرة ، ستحتاج بعد ذلك إلى طباعة الجزء الأمامي من كبل الروبوت والجزء الخلفي من كبل الروبوت وتثبيته على سرير المؤازرة.

الخطوة 6: نعلق اليد على المعصم

ملاحظة: افهم أن جميع الخطوط الموجودة في مركز المعصم مقسمة إلى قسمين ، القسم الأول هو الصف العلوي ، والقسم الثاني هو الصف السفلي من مركز المعصم.

الخطوة 6 أ) عند ربط اليد بالمعصم باستخدام مسمار ، يجب التأكد من أن الخطوط الخارجة من الصف العلوي من مركز المعصم تمر فوق البرغي ، ويتم تغذية الخط الموجود في الصف السفلي من مركز المعصم تحته الترباس.

الخطوة 6 ب) بمجرد اكتمال ذلك ، أغلق البرغي في مكانه باستخدام صامولة قفل بطول 3 سم. بعناية ، مع التأكد من عدم تحريف أي من الخطوط ، قم بتغذية الخطوط من خلال أجزاء RobWrist من 1 إلى 4 حتى تستقر الخطوط أسفل الساعد وتكون جاهزة للتوصيل بمحركات المؤازرة.

الخطوة 7: إرفاق الخطوط بمحركات سيرفو

الخطوة 7 أ) بمجرد لصق محركات المؤازرة أو تثبيتها في السرير ، يمكنك لصق حلقة rob_ring المطبوعة ثلاثية الأبعاد على بكرة المؤازرة المضمنة في شراء محرك سيرفو.

الخطوة 7 ب) بعد ذلك ، قم بلصق بكرة المؤازرة على عمود محرك المؤازرة. قبل توصيل الخط بمحركات المؤازرة ، باستخدام برنامج اردوينو النصي الخاص بك ، اضبط جميع محركات المؤازرة على تسعين درجة.

الخطوة 7 ج) بعد إصلاح جميع بكرات المؤازرة الخمس ، اضبط جميع الماكينات على درجة الصفر باستخدام الكود الموجود على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

ملاحظة: الرمز مرفق في الخطوة 9. في هذه المرحلة تجنب تحريك المحركات وإلا ستحتاج إلى إعادة ضبطها بمجرد توصيل الخط.

الخطوة 7 د) نظرًا لأن المحركات تم ضبطها الآن في مكانها ، عند توصيل كل إصبع فردي بمحرك المؤازرة المستقل ، تأكد من إمساك طرفي الخط وإدخالهما من خلال الفتحات المنفصلة لبكرة المؤازرة وشدهما بحيث يكون هناك تسبب التوتر في ثني الإصبع في الوضع الممتد.

الخطوة 7 هـ) بمجرد تمديد الإصبع بالكامل وعدم وجود خط زائد بين الإصبع ومحرك المؤازرة ، اربط عقدة مربعة تربط الخطوط فوق كل بكرة مؤازرة فردية.

اختياري: من أجل منع الانزلاق في المستقبل باستخدام الغراء الفائق أو أي مادة لاصقة أخرى ، يمكنك لصق العقدة المربعة على بكرة المؤازرة نفسها. كرر هذا الإجراء لكل إصبع على حدة.

الخطوة 8: الأسلاك والطاقة

الخطوة 8 أ) قم بتوصيل برنامج Adafruit Servo Driver ببرنامج Arduino Uno.

ملاحظة: قد تضطر إلى لحام المسامير على محرك المؤازرة.

الخطوة 8 ب) قم بتوصيل أصابعك ببرنامج التشغيل المؤازر بالترتيب التالي.

الإبهام = القناة 0

الفهرس = القناة 1

الأوسط = القناة 2

الحلقة = القناة 3

الخنصر = القناة الرابعة

الخطوة 8 ج) ابحث عن المنفذ لتوصيل مزود الطاقة الخاص بك. قم بتوصيل السلك + بالجانب الأيمن والسلك - بالجانب الأيسر

ملاحظة: توضح الصورة العلوية اليمنى تخطيط القنوات. توضح الصورة اليمنى السفلية الاتصال بمصدر الطاقة (الأخضر = + والأصفر = -).

الخطوة 9: إعداد التعليمات البرمجية

الخطوة 9 أ) قم بتنزيل مكتبة Adafruit_PWMServoDriver.h من موقع Adafruit على الويب.

الخطوة 9 ب) قم بتضمين المكتبات Adafruit_PWMServoDriver.h و Wire.h

ملاحظة: Wire.h مدمج في برنامج اردوينو.

الخطوة 9 ج) انظر ملف الكود المرفق.

الخطوة 9 د) حدد الحد الأدنى ، والحد الأقصى ، وعرض النبض الافتراضي بالإضافة إلى التردد لمحركات المؤازرة الخاصة بك.

ملاحظة: الخطوة 9 د ليست ضرورية في حالة استخدام محركات مؤازرة للروبوتات TowerPro mg996r.