Main robotique ASL (gauche): 9 étapes (avec photos)

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

Le projet de ce semestre consistait à créer une main gauche robotique imprimée en 3D capable de démontrer l'alphabet de la langue des signes américaine pour les personnes sourdes et malentendantes dans une salle de classe. L'accessibilité pour démontrer la langue des signes américaine dans une salle de classe sans la présence d'un interprète facilitera la vie de l'étudiant ainsi que de l'université ou de l'institution. La solution présentée aidera à combler le fossé entre les entendants et les malentendants d'une manière beaucoup plus efficace. La langue des signes est des gestes qui communiquent les langues à travers l'utilisation de mouvements de la main. Des études montrent une tendance à la nécessité accrue de l'interprétation en langue des signes. Au cours des cinq prochaines années, la demande d'interprètes en langue des signes devrait augmenter de 20 %. Le produit de notre groupe permettra d'économiser du temps, de l'argent et profitera aux écoles en offrant l'accessibilité d'avoir un interprète présent à tout moment.

Fournitures

• Moteur - MG996R (5x)
• Technologie Superglue-Pacer (Zap) Adhésifs Zap-A-Gap
• Arduino Uno
• Câble - Trilene 20lb 650yd
• Alimentation régulée CC Extech Instruments
• Filament-PLA (Imprimante 3D)
• Imprimante 3D
• Pilote de moteur Pilote de servomoteur PWM 12 bits
• 1,4 mm, 2,0 mm, 3,0 mm, 4,0 mm. Tournevis cruciforme

Étape 1: Assemblage des doigts

Étape 1a) Envoyez les pièces à l'imprimante 3D pour démarrer le processus.

Étape 1b) Une fois que vos doigts sont imprimés, assurez-vous de garder chaque doigt séparé du suivant pour éviter de mélanger les morceaux. Afin d'assembler efficacement chaque doigt, étiquetez les six composants du plus grand au plus petit avec les numéros 1 à 6.

Étape 1c) Ensuite, en utilisant de la colle Krazy ou tout autre adhésif puissant, collez les composants 2 et 3 ensemble en vous assurant qu'ils sont orientés dans la même direction. Chaque composant a une indentation rectangulaire destinée à aider à aligner les composants lorsqu'ils sont collés ensemble. Répétez cette étape et collez ensemble les parties 4 et 5.

Étape 1d) Une fois la colle sèche, commencez à connecter les composants à l'aide d'un morceau de filament de 3 mm. Cependant, si vous n'avez pas le filament, vous devrez vous procurer des vis de 3 mm disponibles dans n'importe quelle quincaillerie locale. Remarque: vous devrez peut-être limer le matériau imprimé en 3D aux points où ils se connectent les uns aux autres pour assurer un mouvement fluide entre les joints.

Étape 2: Assemblage à la main

Étape 2a) Une fois que chaque doigt est assemblé, vous attacherez ensuite le pouce. Pour ce faire, prenez le pouce assemblé et connectez-le à la partie Left Wrist Large et utilisez le petit boulon entretoise imprimé en 3D.

Étape 2b) Ensuite, vous attacherez l'index et le majeur en utilisant le même filament de 3 mm utilisé pour les autres articulations. Une fois que vous avez terminé de fixer l'index et le majeur, l'annulaire et l'auriculaire s'attacheront de la même manière que le pouce.

Remarque: utilisez le même boulon entretoise imprimé en 3D pour connecter les doigts au boîtier du poignet gauche large.

Étape 3: Enfiler le câble

Étape 3a) Après avoir assemblé chaque doigt. Commencez à enfiler le câble dans le poignet (en notant qu'il y a trois trous en bas) en utilisant le trou du haut pour commencer et continuez dans la paume de la main jusqu'à ce que vous atteigniez le haut du doigt.

Remarque: assurez-vous que suffisamment de câble a été enfilé jusqu'au dessus du doigt pour le réenfiler dans le deuxième trou au dessus du doigt.

Étape 3b) Attachez le câble au milieu en un nœud, puis appliquez du ruban électrique sur le nœud pour empêcher le câble de s'enrouler dans la main.

Étape 3c) Une fois que c'est terminé, repassez le fil dans le deuxième trou au bout du doigt (pas le bout du doigt, qui servira de capuchon une fois l'enfilage du câble terminé) et passez le fil à travers la face postérieure de la main terminant la ligne sur le troisième trou du poignet en laissant le trou du milieu ouvert.

Étape 4: Assemblage de l'avant-bras

Étape 4a) Pendant le processus d'assemblage de l'avant-bras, en utilisant les pièces robpart1 et robpart2 créant la coque extérieure de l'avant-bras en super collant les deux pièces ensemble.

Étape 4b) Une fois que la super colle a séché, fixez le lit servo à la base de l'avant-bras.

Remarque: assurez-vous d'attendre que les deux pièces soient complètement sèches avant de fixer tout autre composant.

Étape 4c) Assemblez l'avant-bras en attachant le poignet à l'avant-bras. Le poignet se compose de trois parties qui doivent être collées ensemble. Une fois que vous avez sécurisé la couture du poignet, vous collerez ensuite le connecteur du poignet à la base du poignet.

Étape 5: Installer les moteurs

Étape 5a) Une fois que vous êtes prêt à installer les moteurs, vous aurez besoin de cinq servomoteurs et de quatre vis pour chaque moteur (les vis sont fournies avec les moteurs).

Remarque: lors de la commande des servomoteurs, recherchez les servomoteurs à engrenages métalliques pour de meilleures performances.

Étape 5b) Trois moteurs sont orientés dans une direction et les deux autres dans la direction opposée pour s'assurer que les moteurs s'adaptent correctement avec le raccord de câble dans le bon port.

Étape 5c) Une fois les moteurs installés sur le servo-lit, vous devrez alors imprimer l'avant du câble Rob et la partie arrière du câble Rob et les visser sur le servo-lit.

Étape 6: Attachez la main au poignet

Remarque: Comprenez que toutes les lignes du centre commercial du poignet sont divisées en deux sections, la première section est la rangée supérieure et la deuxième section est la rangée inférieure du centre commercial du poignet.

Étape 6a) Lorsque vous attachez la main au poignet à l'aide d'un boulon, vous devez vous assurer que les lignes sortant de la rangée supérieure du centre commercial du poignet passent par-dessus le boulon et que la ligne de la rangée inférieure du centre commercial du poignet passe sous le boulon.

Étape 6b) Une fois cela terminé, verrouillez le boulon en place à l'aide d'un écrou de blocage de 3 cm de long. Soigneusement, en vous assurant de ne tordre aucune des lignes, faites passer les lignes à travers les pièces RobWrist 1 à 4 jusqu'à ce que les lignes reposent sur l'avant-bras et soient prêtes à être attachées aux servomoteurs.

Étape 7: Attachez les lignes aux servomoteurs

Étape 7a) Une fois que les servomoteurs sont collés ou vissés dans le lit, vous pouvez coller le rob_ring imprimé en 3D sur la poulie de servo qui est incluse avec l'achat du servomoteur.

Étape 7b) Ensuite, collez la poulie d'asservissement sur l'arbre du servomoteur. Avant d'attacher la ligne aux servomoteurs, à l'aide de votre script arduino, réglez tous vos servomoteurs à quatre-vingt-dix degrés.

Étape 7c) Une fois que les cinq poulies de servo sont fixées, réglez tous les servos à zéro degré en utilisant le code sur votre ordinateur.

Remarque: Code joint à l'étape 9. À ce stade, évitez de déplacer les moteurs, sinon vous devrez les réinitialiser une fois la ligne connectée.

Étape 7d) Comme les moteurs sont maintenant mis en place, lors de la fixation de chaque doigt individuel à son servomoteur indépendant, assurez-vous de saisir les deux extrémités de la ligne et de les faire passer à travers les trous séparés de la poulie du servo et de les serrer de manière à ce qu'il y ait tension provoquant la flexion du doigt en position étendue.

Étape 7e) Une fois que le doigt est complètement étendu et qu'il n'y a pas de ligne en excès entre le doigt et le servomoteur, faites un nœud carré reliant les lignes sur chaque poulie d'asservissement individuelle.

Facultatif: afin d'éviter de futurs glissements en utilisant de la super colle ou tout autre adhésif, vous pouvez coller le nœud carré sur la poulie d'asservissement elle-même. Répétez cette procédure pour chaque doigt individuel.

Étape 8: Câblage et alimentation

Étape 8a) Connectez votre servodriver Adafruit à votre Arduino Uno.

Remarque: vous devrez peut-être souder les broches sur le servomoteur.

Étape 8b) Attachez vos doigts au servomoteur dans l'ordre suivant.

Pouce = Canal 0

Index = Canal 1

Milieu = Canal 2

Sonnerie = Canal 3

Pinkie = Canal 4

Étape 8c) Trouvez le port pour connecter votre alimentation. Branchez le fil + sur le côté droit et le fil - sur le côté gauche

Remarque: l'image en haut à droite montre la disposition des canaux. L'image en bas à droite montre la connexion à la source d'alimentation (vert = + et jaune = -).

Étape 9: Configuration du code

Étape 9a) Téléchargez la bibliothèque Adafruit_PWMServoDriver.h depuis le site Web d'Adafruit.

Étape 9b) Inclure les bibliothèques Adafruit_PWMServoDriver.h et Wire.h

Remarque: Wire.h est intégré au logiciel arduino.

Étape 9c) Voir le fichier de code ci-joint.

Étape 9d) Définissez la largeur d'impulsion min, max et par défaut ainsi que la fréquence pour vos servomoteurs spécifiques.

Remarque: l'étape 9d n'est pas nécessaire si vous utilisez des servomoteurs robotiques TowerPro mg996r.