Main robotique en mousse : 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Voici comment faire une main robotique homebrew en utilisant de la mousse.

Ce projet a été réalisé pour Humanoids 16-264, avec nos remerciements au professeur Chris Atkeson et au TA Jonathan King

Fournitures

Une grande partie des fournitures pour la plate-forme physique qui maintenait tout en place étaient des objets trouvés dans la maison, j'ai utilisé du carton, du ruban adhésif, des tiges de bois, du fil et un vieux drap. Presque tous pourraient être remplacés par d'autres articles.

Voici les fournitures plus spécifiques pour le projet:

Arduino (marque générique) 14 $

www.amazon.com/ELEGOO-Board-ATmega328P-ATM…

planche à pain, fils, etc. kit 16 $

www.amazon.com/REXQualis-Electronics-tie-…

servos (pack de 2) x3 10 $ chacun

www.amazon.com/KAILEDI-Arduino-Motors-Wal…

flex foam-it X 27,78 $ pour une taille d'essai de 2 livres (peut trouver un distributeur via le lien)

www.smooth-on.com/products/flexfoam-it-x/

pâte à modeler 12,94$

www.amazon.com/Sargent-Art-Plastilina-Mod…

Étape 1: Utilisez de l'argile pour créer un moule à la main

Utilisez la pâte à modeler pour couvrir votre main pour le moule. Plus la couche d'argile est dense, meilleure sera la main. Vous devrez ensuite retirer délicatement votre main du moule.

Si cela devait être fait avec un article plus compliqué, quelque chose que vous ne pouvez pas sortir, le moule devra peut-être être séparé en plusieurs morceaux. Étant donné que l'argile de pâte à modeler ne sèche pas, j'ai pu la réutiliser plusieurs fois pour des tentatives séparées, mais ce trait empêche également l'argile de façonner quelque chose de plus compliqué qu'une imprimante 3D serait capable de réaliser. Parce que l'argile est molle, elle se déplace lentement et essayer de la séparer en plusieurs parties devient une procédure désordonnée. Pour nos besoins cependant, cela correspond à la facture. De plus, l'argile peut également ramasser de petits détails tels que les ongles des doigts ou les plis de la peau.

Étape 2: Remplissez le moule avec votre solution de mousse

Utilisez Flex Foam-it X pour remplir le moule de votre main. Assurez-vous de porter des gants pour cela et trouvez idéalement un environnement ouvert. Flex Foam-it X se dilate jusqu'à 6 fois la quantité de produit que vous utilisez, alors soyez prudent lorsque vous l'utilisez et laissez de l'espace pour le débordement. Si vous en utilisez moins que prévu, vous pouvez lancer un deuxième tour qui se liera au premier.

Pour utiliser Flex Foam-it X, mélangez les parties A et B dans un rapport 1:1, en utilisant à nouveau environ 1/6ème du volume que vous avez l'intention de remplir. Versez délicatement la solution dans le moule en veillant à bien remplir chaque doigt. Le mélange commence à chauffer une fois que vous le remuez et commence à se dilater dans les 30 secondes, alors versez-le avant que cela ne se produise.

Au bout de 2 heures, la mousse devrait être prise, et vous pourrez retirer le moule. La main en mousse est solide, mais il vaut mieux être prudent lors du retrait de l'argile pour éviter de perdre un doigt.

Avant d'utiliser de l'argile, j'ai essayé de remplir un gant en plastique comme test, mais cela a fini par avoir l'air un peu bancal. De plus, la "peau" en plastique s'est cassée lorsque j'ai essayé d'attacher un tendon de fil. J'ai utilisé la pâte à modeler 3 fois pour créer des mains, mais j'ai trouvé la deuxième tentative la plus réussie. Même s'il semble que la pâte à modeler puisse être réutilisée à l'infini, les parties de l'argile qui étaient en contact avec la mousse ont pris une couleur jaune pâle.

Étape 3: Cousez de la peau pour la main et ajoutez des tendons de fil

En utilisant du fil, un chiffon, des aiguilles et des ciseaux de tous les jours, fabriquez un gant pour la main en mousse. Cette étape est cruciale car nous devons créer un moyen pour que les doigts se plient. Tout comme le fait de tirer sur un fil lâche peut faire plisser une chemise, nous pouvons tirer un fil pour plier nos doigts.

Le tissu ressemble à de la peau, mais son but ici est de maintenir nos "tendons" de ficelle en place. Utilisez un bouton pour attacher un fil au bout d'un doigt, puis cousez le « tendon » du fil aux endroits du doigt où vous voulez qu'il se plie. Vous voudrez peut-être expérimenter avec l'espacement pour déterminer ce qui vous convient le mieux.

Étape 4: Créez le tableau

Mettez le tout sur une planche pour que tout reste en place. Cela peut être fait de plusieurs manières, mais pour nos besoins, le carton fonctionne très bien.

J'ai eu des servos à rotation continue et j'avais l'intention de fabriquer des roues qui enrouleraient le fil pour plier les doigts. Cependant, pour une raison quelconque, les servos agissaient comme le type normal et, au lieu de prendre de la vitesse, prenaient des degrés, ils ne se déplaçaient donc qu'entre 0 et 180. Parce que ce n'était pas suffisant pour que les doigts se plient complètement, j'ai attaché un le bois colle au servo pour augmenter la longueur de traction du tendon. Cela a créé un problème d'espacement mais a fonctionné.

J'ai attaché la main en insérant des bâtons de bois dans la base et en les collant sur le carton.

Étape 5: Configurer l'Arduino

C'est le bon moment pour commencer à assembler toutes les pièces mécaniques. Si vous avez une compréhension de base des circuits, cela ne devrait pas être trop difficile à suivre. J'utilise beaucoup de boutons pour contrôler chaque état des doigts pliés et dépliés. J'ai inclus quelques photos de certaines des versions antérieures de la configuration.

Si vous voulez vous impliquer davantage, ce serait cool de jouer avec le suivi des mains ou les capteurs de mouvement. Vous pouvez également ajouter plus de tendons aux doigts pour lui donner un mouvement plus dynamique ou utiliser des tonnes de muscles pneumatiques pour vous rapprocher de l'anatomie de la main humaine.

Étape 6: écrivez le code

Ce code est réalisé avec le logiciel Arduino, à l'aide de la carte Arduino Uno, et correspond à la configuration précédente. La plupart des angles entre lesquels les servos se déplacent sont de 0 à 180, mais comme certains servos n'avaient pas besoin de se déplacer aussi loin pour plier le doigt, je les ai réglés manuellement pour qu'ils fonctionnent avec la plate-forme. C'est quelque chose que vous devriez faire des tests pour déterminer quels angles fonctionnent le mieux. J'ai inclus une version antérieure du code lorsque je testais des choses.

Il existe un tas de façons différentes de le faire. Un projet beaucoup plus vaste utilisant cela consisterait à traduire du texte en langue des signes en ajoutant une autre main, quelques tendons, bras et coudes supplémentaires, un dictionnaire d'images de signes et un logiciel qui peut prendre ces images et trouver les positions et les mouvements du mains.

Étape 7: Profitez de votre nouvelle main en mousse

Une fois que tout est assemblé, vous devriez avoir votre propre main de brassage maison !