Gant de robotique souple : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Mon projet est un gant softrobotique. Il dispose d'un actionneur positionné sur chaque doigt; la partie inférieure du gant est retirée pour faciliter son port à l'utilisateur. Les actionneurs sont actionnés par un dispositif positionné au poignet un peu plus gros qu'une montre.

Les actionneurs sont fabriqués à partir d'un matériau en silicone (EcoFlex-30) et sont gonflables.

Au fur et à mesure que les actionneurs se gonflent, les rectangles qu'ils ont sur leur sommet se poussent les uns contre les autres, pliant les doigts associés.

Le moteur qui contrôle le gonflage est un appareil appelé "FlowIO". Cet appareil est capable de gonfler, de dégonfler et de faire le vide. En ce moment, l'appareil utilise une plate-forme Adafruit contrôlée par une application sur mon téléphone, mais mon objectif est de l'associer à un autre gant doté de capteurs de flexion sur ses doigts, afin que les mouvements du gant souple reflètent ceux de l'autre.

Ce projet a un but de rééducation, pour les patients ayant perdu une main. Le mouvement du softglove réactive les muscles de la main blessée, tandis que les deux mains faisant les mêmes mouvements stimulent les neurones miroirs, recréant des connexions neuronales dans le cerveau.

Ce projet peut également être utilisé à des fins de technologie d'assistance, car il est facile à porter et les actionneurs garantissent une bonne prise sur les objets.

En travaillant sur ce projet, vous découvrirez les propriétés élastiques des matériaux, comment mouler du silicium, comment utiliser TinkerCad et les imprimantes 3D.

Fournitures

• Des gants d'électricien
• EcoFlex 30
• Imprimante 3D
• FlowIO
• Chambre à vide
• Escalader
• Verres en plastique
• Ease Release™ 200
• Bâtons en bois (10cm)
• Colle chaude
• Gants en plastique (toujours à porter lors de la manipulation de silicone ou de colle)

Étape 1: Impression 3D des moules

• Chacun de ces fichiers contient les trois pièces nécessaires pour un doigt.
• Une haute qualité (0,001 mm au moins) est suggérée pour l'impression.
• Il n'est pas nécessaire de construire un support, mais il est suggéré de construire un radeau comme plate-forme d'adhérence.

Étape 2: Préparation des moules

1. Fixez deux moules l'un sur l'autre comme indiqué sur l'image.
2. Sceller ceux avec de la colle chaude dans l'espace entre eux.
3. Collez un clou dans le trou sur le côté de ces moules et collez-le à l'extérieur avec de la colle chaude.
4. Vaporisez les moules avec l'agent Easy Release, deux fois avec un intervalle de 5 minutes entre les deux.

Étape 3: Préparation du silicium

1. Versez les deux composants d'EcoFlex dans deux verres en plastique différents. Ils doivent être du même poids, utilisez la balance pour les mesurer.
2. Versez l'un des composants dans l'autre verre et mélangez soigneusement pendant trois minutes.
3. Mettez le verre à l'intérieur de la chambre à vide et commencez à dégazer. Une fois que la pression à l'intérieur atteint -25 atm, rouvrez la vanne et coupez le vide jusqu'à ce qu'elle atteigne -20 atm. Fermez ensuite la vanne et réactivez le vide. Ces processus doivent être répétés pendant 10 minutes.
4. Sortez le verre du carrossage.

Étape 4: Verser le silicium

1. Versez le silicone du verre dans les moules en faisant attention à ne pas créer de bulles d'air à l'intérieur.
2. Au bout de cinq minutes passer une baguette en bois, maintenue horizontale, sur les deux moules, afin d'enlever le silicone en excès.
3. Laissez le silicium se solidifier pendant trois heures.

Étape 5: Extraction des actionneurs

Pour moules composés

1. Retirez la couche de colle chaude.
2. Séparez soigneusement les deux moules, en les gardant le plus parallèles l'un à l'autre pendant le processus.
3. La pièce supérieure de l'actionneur restera presque à chaque fois dans le moule supérieur. À ce stade, extrayez la partie supérieure de l'actionneur en le tirant simplement, mais en faisant attention à ne pas le freiner ou l'endommager

Pour moules simples

Il suffit d'extraire la pièce inférieure de l'actionneur du moule

Étape 6: Finalisation des actionneurs

1. Retirez la couche externe de silicone sur la base du moule supérieur
2. Étalez une fine couche de Sil-Poxy sur les pièces du bas. Si possible, la colle doit être plus concentrée sur les côtés des rectangles qu'au milieu. Utilisez le côté d'une carte plastifiée
3. Placez la pièce du haut sur la pièce du bas. Continuez à pousser doucement les deux pièces ensemble, pendant au moins sept minutes.
4. Laissez les actionneurs pendant 40 minutes, pour laisser la colle durcir.
5. Coupez des morceaux de 10 cm dans le tube en plastique. Insérez chacune de ces pièces dans le trou sur le côté de chaque actionneur. Scellez-les avec Sil-Poxy

En alternative

Si vous disposez d'instruments précis pour déplacer la colle, il est préférable de l'étaler sur la face inférieure de la partie des actionneurs.

Étape 7: Finaliser le projet

1. Étalez une couche de Sil-Poxy sur la partie inférieure des actionneurs.
2. Fixez chaque actionneur, un à la fois, sur le doigt relatif du gant d'électricien, en le maintenant enfoncé pendant au moins sept minutes et en attendant que la colle durcisse pendant 40 minutes.
3. Fixez le FlowIO au poignet ou à l'avant-bras.
4. Couper la partie paume du gant, et éventuellement aussi l'intérieur de la première phalange de chaque doigt, afin de faciliter son port
5. Portez le gant.
6. Connectez chaque tube en plastique à sa valve relative sur le FlowIO.

REMARQUE: S'il vous est impossible d'obtenir un appareil FlowIO, ce projet est compatible avec tout type de pompe à air.

Étape 8: Profitez du gant

Utilisez l'application sur votre iPhone pour commencer à utiliser votre appareil.