Roboterarm durch Handschuh gesteuert - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Zweck: Sammeln Sie Erfahrung und Fähigkeiten zur Problemlösung, indem Sie ein Projekt erstellen, um es abzuschließen

Umriss - Verwenden Sie einen Handschuh, um eine Verbindung über ein Arduino herzustellen, um einen 3-D-Roboter-gedruckten "Arm" zu steuern. Jedes der Gelenke des 3D-gedruckten Arms verfügt über ein Servo, das mit dem Flexsensor am Handschuh verbunden ist und sich proportional zur Beugung des Fingers bewegt.

Schritt 1: Materialliste

3- 10k Widerstände

3- Flex-Sensorwiderstände

3- Servos

Steckbrett

Arduino Uno

Drähte

Kabelbinder

4- 3D-gedruckte Teile

Ich habe einen Link zu den genauen Materialien angehängt, die ich verwendet habe, damit sie leicht nachgeschlagen werden können, auch wenn Sie nicht über diese genauen Links bestellen

3- 10k Widerstände

3-Flex-Sensorwiderstände

3- Servos

Schritt 2: Verkabelung

Das Bild der Verkabelung genau so, wie ich es eingerichtet habe, ist in der Fritzing-Datei. Die Verkabelung kann am besten in zwei verschiedenen Teilen betrachtet werden. 1) Verbindungen vom Steckbrett und Arduino zum 3D-gedruckten „Arm“2) Verbindungen vom Steckbrett und Arduino zum Handschuh.

3-D gedruckte Armverbindungen Die an den Pins 11, 10, 9 angeschlossenen Drähte sowie die positiven und negativen Bereiche werden mit den 3 verschiedenen Servos verbunden. Die schwarzen Drähte am Servo verbinden sich mit den negativen Bereichen, nämlich der negativen Spalte auf dem Steckbrett. Die roten Drähte am Servo verbinden sich mit den positiven Regionen, nämlich der positiven Spalte auf dem Steckbrett. Schließlich verbinden sich die gelben Signaldrähte mit dem Arduino.

In meinem Setup ist Pin 9 mit dem Basisservo verbunden und wird vom Daumen gesteuert In meinem Setup ist Pin 10 mit dem oberen Servo verbunden und wird vom Mittelfinger gesteuert In meinem Setup ist Pin 11 mit dem mittleren Servo verbunden und wird von der Zeigefinger

2) Handschuhanschlüsse An den Flexsensoren stehen zwei Anschlüsse zur Verfügung, auf der Seite mit der dünnen Linie verläuft die Verbindung sowohl zum Signal- als auch zum Minuspol. Die Seite mit einer dickeren gemusterten Seite ist eine Verbindung zum Pluspol. An der Seite, an der Sie das Signal und den negativen Draht anschließen, befestigen Sie sowohl einen 22k-Widerstand als auch einen Sekundärdraht. Der Draht läuft direkt zum Minuspol durch das Steckbrett. Der Widerstand wird mit einem Ende an den Flex-Sensor und das andere an einen Draht angeschlossen, der zum Steckbrett führt, bevor er an das Arduino-Analog in den Pins angeschlossen wird. Die drei verwendeten analogen Pins waren A0, A1, A2. Dann läuft der andere Flexsensoranschluss zum Steckbrett und verbindet sich mit der positiven Säule auf dem Steckbrett. Auf der Fritzing-Datei befindet sich eine sekundäre, klarere Skizze, die die positiven, negativen und Signalverbindungen zeigt.

(Hinweis - Die meisten physischen Verbindungen der Drähte, die sich nicht im Steckbrett befinden, wurden gelötet, und zum Schutz der Verbindungen wurde eine Schrumpffolie verwendet.)

Die letzten Komponenten der Verkabelung sind die Verbindungen von der 5-V-Stromversorgung des Arduino zur positiven Spalte und die Masse (GND) zur negativen Spalte. Es gibt auch Balken, die über das Steckbrett verlaufen, die die negativen Säulen an beiden Enden der Platine und die positiven Säulen an beiden Enden der Platine miteinander verbinden.

Zusätzliche, deutlich längere Drähte können verwendet werden, um den Spielraum zwischen dem Steckbrett und dem Handschuh oder dem Steckbrett und dem 3D-gedruckten Arm bei Bedarf zu verlängern

Schritt 3: Verdrahtung und Code-Erklärung

Die Basis des Programms ähnelt dem Drehprogramm des Knopfes in Arduino und funktioniert insgesamt als Potentiometer. Die Flexsensoren am Handschuh senden Signale basierend auf der Positionsänderung, wenn sich die Finger an den Handschuhen bewegen, sendet die Positionsänderung ein Signal an das Arduino, das dann fordert, dass sich die 3D-gedruckte „Hand“im gleichen Verhältnis ändert.

Im Code sind die 3 Servos unter den Pins 9, 10, 11 definiert. Die analogen Pins A0, A1, A2 verbinden die Potentiometer

Im Void-Setup sind die Servos an den Pins befestigt

Dann besteht die void-Schleife aus 3 Funktionen analogRead, map, write und delay

analogRead- liest den Wert von den analogen Pins (die mit dem Potentiometer kommunizieren) und gibt einen Wert zwischen 0 und 1023. aus

Map- (value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) Die Map-Funktion ändert den Wertebereich vom analogen Lesewert von 500, 1000 auf 0, 180, da 0-180 Wertebereiche sind, die das Servo lesen kann, und Namen der neue Wert unter dem ersten in der Liste

servoWrite - das Arduino schreibt einen Wert in das Servo und bewegt seine Position entsprechend

Verzögerung – Die Verzögerung führt dann dazu, dass das Programm wartet, bevor es erneut wiederholt wird

Schritt 4: Mechanische Struktur von 3D-gedruckten Teilen

Es sind vier STL-Dateien sowie Bilder und Videos von jedem der Teile angehängt. Es gibt kein Bild der Zusammenstellung der Dateien, aber es gibt ein Bild der 3D-gedruckten Version. Die vier verschiedenen Teile werden durch die 3 Servos an jedem der Gelenke verbunden. Das Basisteil wird über die Servos mit der Schulter verbunden, die dann an der ersten Armfeile und schließlich an der zweiten Armfeile befestigt wird.

Schritt 5: Mechanische Konstruktion des Handschuhs

Die Konstruktion des Handschuhs war ziemlich einfach, die Flexsensoren wurden an drei Fingern des Handschuhs heißgeklebt und Kabelbinder wurden verwendet, um die Drähte an Ort und Stelle zu halten.

Hinweis - Es wurde festgestellt, dass eine zu starke Verschmutzung der verwendeten Flexsensoren die Funktion der Flexsensoren beeinträchtigen kann. Daher wurden Klebebandstücke über die Sensoren gelegt, um sie sauber zu halten

Zusätzliche Anmerkung - Die Bewegung des 3-D-Arms kann etwas ruckartig sein, wenn nur ein USB-Kabel zum Arduino verwendet wird, um es mit Strom zu versorgen zu den positiven und negativen Spalten auf dem Steckbrett