Mão robótica ASL (esquerda): 9 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O projeto neste semestre era criar uma mão esquerda robótica impressa em 3-D que fosse capaz de demonstrar o alfabeto da língua de sinais americana para surdos e deficientes auditivos em um ambiente de sala de aula. A acessibilidade para demonstrar a linguagem de sinais americana em uma sala de aula sem a presença de um intérprete tornará a vida mais fácil para o aluno, bem como para a universidade ou instituição. A solução apresentada ajudará a preencher a lacuna entre a audição e os deficientes auditivos de uma maneira muito mais eficiente. A linguagem de sinais são gestos que comunicam as línguas por meio do uso de movimentos das mãos. Estudos mostram uma tendência de aumento da necessidade de interpretação em linguagem de sinais. Nos próximos cinco anos, espera-se que a demanda por intérpretes de linguagem de sinais aumente em 20%. O produto do nosso grupo economizará tempo, dinheiro e beneficiará as escolas, proporcionando a acessibilidade de ter um intérprete presente o tempo todo.

Suprimentos

• Motor- MG996R (5x)
• Superglue-Pacer Technology (Zap) Adesivos Zap-A-Gap
• Arduino Uno
• Cabo- Trilene 20lb 650yd
• Fonte de alimentação regulada por CC da Extech Instruments
• Filamento-PLA filamento (impressora 3D)
• impressora 3d
• Driver do motor - driver servo motor PWM de 12 bits
• 1,4 mm, 2,0 mm, 3,0 mm, 4,0 mm. Chave de fenda Phillip

Etapa 1: montagem de dedo

Etapa 1a) Envie as peças para a impressora 3-D para iniciar o processo.

Etapa 1b) Assim que seus dedos forem impressos, certifique-se de manter cada dedo individual separado do próximo para evitar misturar as peças. Para montar cada dedo com eficácia, rotule todos os seis componentes, do maior ao menor, com números de 1 a 6.

Etapa 1c) Em seguida, usando a cola Krazy ou qualquer outro adesivo forte, cole os componentes 2 e 3 juntos, garantindo que fiquem voltados para a mesma direção. Cada componente tem um recuo retângulo destinado a ajudar a alinhar os componentes quando eles estão sendo colados. Repita esta etapa e cole as partes 4 e 5.

Etapa 1d) Depois que a cola secar, comece a conectar os componentes usando um pedaço de filamento de 3 mm. No entanto, se você não tiver o filamento, precisará obter alguns parafusos de 3 mm disponíveis em qualquer loja de ferragens local. Nota: Você pode ter que arquivar o material impresso em 3D nos pontos onde eles se conectam para garantir o movimento fluido entre as juntas.

Etapa 2: montagem manual

Etapa 2a) Assim que cada dedo estiver montado, você colocará o polegar. Faça isso pegando o polegar montado e conectando-o à parte Left Wrist Large e usando o pequeno parafuso de entrada impresso em 3D.

Etapa 2b) Em seguida, você anexará os dedos indicador e médio usando o mesmo filamento de 3 mm usado para as outras juntas. Depois de terminar de colocar os dedos indicador e médio, o dedo anelar e o mindinho se fixarão da mesma forma que o polegar.

Observação: usando a mesma entrada de parafuso impressa em 3D para conectar os dedos ao invólucro do pulso esquerdo grande.

Etapa 3: Cabo Rosqueado

Etapa 3a) Após a montagem de cada dedo. Comece a passar o cabo pelo pulso (observando que há três orifícios na parte inferior) usando o orifício superior para começar e continue pela palma da mão até chegar ao topo do dedo.

Nota: Assegure-se de que cabo suficiente tenha sido enroscado na parte superior do dedo para enfiar novamente no segundo orifício na parte superior do dedo.

Etapa 3b) Amarre o cabo no meio com um nó e, em seguida, aplique fita isolante no nó para evitar que o cabo enrole na mão.

Etapa 3c) Depois de concluído, passe a linha de volta através do segundo orifício na ponta do dedo (não a ponta do dedo, que servirá como tampa uma vez que a passagem do cabo seja concluída) e prossiga para passar a linha através o lado posterior da mão termina na linha do terceiro orifício do pulso, deixando o orifício do meio aberto.

Etapa 4: montagem do antebraço

Etapa 4a) Durante o processo de montagem do antebraço, usando as peças robpart1 e robpart2 criando a casca externa do antebraço, colando as duas peças juntas.

Etapa 4b) Assim que a super cola secar, fixe a base do servo na base do antebraço.

Observação: certifique-se de esperar até que as duas peças estejam completamente secas antes de conectar qualquer outro componente.

Etapa 4c) Monte o antebraço prendendo o pulso ao antebraço. O pulso consiste em três partes que precisam ser coladas. Depois de prender a costura do pulso, você irá colar o conector de pulso à base do pulso.

Etapa 5: Instale os motores

Etapa 5a) Assim que estiver pronto para instalar os motores, você precisará de cinco servo motores e quatro parafusos para cada motor (os parafusos são fornecidos com os motores).

Nota: Ao fazer o pedido dos servo motores, procure os servo motores com engrenagem de metal para melhor desempenho.

Etapa 5b) Três motores estão voltados para uma direção e os outros dois na direção oposta para garantir que os motores se encaixem corretamente com o encaixe do cabo na porta correta.

Etapa 5c) Assim que os motores forem instalados na cama do servo, você precisará imprimir a parte frontal do cabo do roubo e a parte traseira do cabo e aparafusá-los na cama do servo.

Etapa 6: prenda a mão ao pulso

Nota: entenda que todas as linhas no centro de pulso são divididas em duas seções, a primeira seção é a linha superior e a segunda seção é a linha inferior do centro de pulso.

Etapa 6a) Ao prender a mão ao pulso usando um parafuso, você precisa se certificar de que as linhas que saem da linha superior do centro de pulso passam por cima do parafuso, e a linha na linha inferior do anel de pulso passa por baixo o parafuso.

Etapa 6b) Depois de concluído, trave o parafuso na posição usando uma porca de travamento de 3 cm de comprimento. Com cuidado, certificando-se de não torcer nenhuma das linhas, alimente as linhas através das partes 1 a 4 do RobWrist até que as linhas repousem no antebraço e estejam prontas para serem conectadas aos servo motores.

Etapa 7: Anexe as linhas aos servo motores

Etapa 7a) Uma vez que os servo motores são colados ou aparafusados na base, você pode colar o rob_ring impresso em 3D na polia do servo que está incluída com a compra do servo motor.

Etapa 7b) Em seguida, cole a polia do servo no eixo do servo motor. Antes de conectar a linha aos servo motores, usando seu script arduino, defina todos os seus servo motores para noventa graus.

Etapa 7c) Depois que todas as cinco polias do servo forem fixadas, defina todos os servos para zero grau usando o código em seu computador.

Nota: Código anexado na etapa 9. Neste ponto, evite mover os motores ou então você precisará reinicializá-los assim que a linha for conectada.

Etapa 7d) Como os motores estão agora colocados no lugar, ao conectar cada dedo individual ao seu servo motor independente, certifique-se de agarrar ambas as extremidades da linha e alimentá-los através dos orifícios separados da polia do servo e apertá-los de forma que haja tensão fazendo com que o dedo seja flexionado na posição estendida.

Etapa 7e) Uma vez que o dedo está totalmente estendido e não há excesso de linha entre o dedo e o servo motor, dê um nó quadrado conectando as linhas sobre cada servo polia individual.

Opcional: para evitar deslizamentos futuros usando supercola ou qualquer outro adesivo, você pode colar o nó quadrado na própria polia servo. Repita este procedimento para cada dedo individualmente.

Etapa 8: Fiação e energia

Etapa 8a) Conecte o driver servo Adafruit ao Arduino Uno.

Nota: Você pode ter que soldar os pinos no servo driver.

Etapa 8b) Prenda seus dedos no servo driver na seguinte ordem.

Thumb = Canal 0

Índice = Canal 1

Médio = Canal 2

Anel = Canal 3

Pinkie = Canal 4

Etapa 8c) Encontre a porta para conectar sua fonte de alimentação. Conecte o fio + no lado direito e o fio - no lado esquerdo

Nota: A imagem superior direita demonstra o layout dos canais. A imagem inferior direita demonstra a conexão com a fonte de alimentação (verde = + e amarelo = -).

Etapa 9: configuração do código

Etapa 9a) Baixe a biblioteca Adafruit_PWMServoDriver.h do site da Adafruit.

Etapa 9b) Incluir bibliotecas Adafruit_PWMServoDriver.h e Wire.h

Nota: Wire.h é integrado ao software arduino.

Etapa 9c) Veja o arquivo de código anexado.

Etapa 9d) Defina a largura de pulso mínima, máxima e padrão, bem como a frequência para seus servo motores específicos.

Observação: a etapa 9d não é necessária se estiver usando servo motores de robótica TowerPro mg996r.