Mano robótica ASL (izquierda): 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

El proyecto de este semestre fue crear una mano izquierda robótica impresa en 3-D que sea capaz de demostrar el alfabeto del lenguaje de señas estadounidense para personas sordas y con discapacidad auditiva en un salón de clases. La accesibilidad para demostrar el lenguaje de señas estadounidense en un salón de clases sin la presencia de un intérprete hará la vida más fácil tanto para el estudiante como para la universidad o institución. La solución que se presenta ayudará a cerrar la brecha entre la audición y las personas con discapacidad auditiva de una manera mucho más eficiente. El lenguaje de señas son gestos que comunican idiomas mediante el uso de movimientos de la mano. Los estudios muestran una tendencia a una mayor necesidad de interpretación del lenguaje de señas. En los próximos cinco años, se espera que la demanda de intérpretes de lengua de signos aumente en un 20%. El producto de nuestro grupo ahorrará tiempo, dinero y beneficiará a las escuelas al brindar la accesibilidad de tener un intérprete presente en todo momento.

Suministros

• Motor- MG996R (5x)
• Adhesivos Zap-A-Gap con tecnología Superglue-Pacer (Zap)
• Arduino Uno
• Cable- Trilene 20lb 650yd
• Fuente de alimentación regulada de CC de Extech Instruments
• Filamento Filamento-PLA (Impresora 3D)
• impresora 3d
• Motor Driver-Servomotor PWM de 12 bits
• 1,4 mm., 2,0 mm., 3,0 mm., 4,0 mm. Destornillador Phillip

Paso 1: Ensamblaje de dedos

Paso 1a) Envíe las piezas a la impresora 3D para iniciar el proceso.

Paso 1b) Una vez que haya impreso sus dedos, asegúrese de mantener cada dedo individual separado del siguiente para evitar mezclar piezas. Para ensamblar eficazmente cada dedo, etiquete los seis componentes de mayor a menor con los números del 1 al 6.

Paso 1c) Luego, usando pegamento Krazy o cualquier otro adhesivo fuerte, pegue los componentes 2 y 3 juntos asegurándose de que estén orientados en la misma dirección. Cada componente tiene una sangría rectangular destinada a ayudar a alinear los componentes cuando se pegan. Repita este paso y pegue las partes 4 y 5.

Paso 1d) Después de que el pegamento se haya secado, comience a conectar los componentes con un trozo de filamento de 3 mm. Sin embargo, si no tiene el filamento, deberá conseguir algunos tornillos de 3 mm disponibles en cualquier ferretería local. Nota: Es posible que deba limar el material impreso en 3D en los puntos donde se conectan entre sí para asegurar el movimiento fluido entre las juntas.

Paso 2: Montaje manual

Paso 2a) Una vez que haya ensamblado cada dedo, colocará el pulgar. Para hacer esto, tome el pulgar ensamblado y conéctelo a la parte grande de la muñeca izquierda y use el pequeño perno impreso en 3D.

Paso 2b) Luego, unirá los dedos índice y medio con el mismo filamento de 3 mm que se usó para las otras uniones. Una vez que haya terminado de colocar los dedos índice y medio, el dedo anular y el meñique se unirán de la misma manera que el pulgar.

Nota: Utilice el mismo entretoise de perno impreso en 3D para conectar los dedos a la carcasa grande de la muñeca izquierda.

Paso 3: cable de rosca

Paso 3a) Después de ensamblar cada dedo. Comience a pasar el cable a través de la muñeca (teniendo en cuenta que hay tres orificios en la parte inferior) utilizando el orificio superior para comenzar y continúe a través de la palma de la mano hasta llegar a la parte superior del dedo.

Nota: Asegúrese de que se haya pasado suficiente cable hasta la parte superior del dedo para volver a enhebrar a través del segundo orificio en la parte superior del dedo.

Paso 3b) Ate el cable en el medio en un nudo y luego aplique cinta aislante al nudo para evitar que el cable se enrolle a través de la mano.

Paso 3c) Una vez que esté completo, vuelva a pasar la línea a través del segundo orificio en la punta del dedo (no la punta del dedo, que servirá como tapa una vez que se complete el enhebrado del cable) y proceda a pasar la línea a través el lado posterior de la mano termina la línea en el tercer orificio de la muñeca dejando el orificio del medio abierto.

Paso 4: Montaje del antebrazo

Paso 4a) Durante el proceso de ensamblaje del antebrazo, utilizando las partes robpart1 y robpart2 para crear la capa exterior del antebrazo superpegando las dos piezas juntas.

Paso 4b) Una vez que el superpegamento se haya secado, coloque la base del servo en la base del antebrazo.

Nota: asegúrese de esperar hasta que las dos piezas estén completamente secas antes de colocar cualquier otro componente.

Paso 4c) Ensamble el antebrazo uniendo la muñeca al antebrazo. La muñeca consta de tres partes que deben pegarse entre sí. Una vez que haya asegurado la costura de la muñeca, pegará el conector de la muñeca a la base de la muñeca.

Paso 5: instalar motores

Paso 5a) Una vez que esté listo para instalar los motores, necesitará cinco servomotores y cuatro tornillos para cada motor (los tornillos se proporcionan con los motores).

Nota: Cuando ordene los servomotores, busque los servomotores con engranajes metálicos para un mejor rendimiento.

Paso 5b) Tres motores miran en una dirección y los otros dos en la dirección opuesta para asegurar que los motores encajen correctamente con el conector del cable en el puerto correcto.

Paso 5c) Una vez que los motores están instalados en la cama del servo, deberá imprimir el frente del cable de robo y la parte posterior del cable de robo y atornillarlos en la cama de servo.

Paso 6: Coloque la mano en la muñeca

Nota: Comprenda que todas las líneas en el centro comercial de muñecas se dividen en dos secciones, la primera sección es la fila superior y la segunda sección es la fila inferior del centro comercial de muñecas.

Paso 6a) Al unir la mano a la muñeca con un perno, debe asegurarse de que las líneas que salen de la fila superior del centro de muñecas pasen por encima del perno, y la línea de la fila inferior del centro de muñecas se alimente por debajo. el tornillo.

Paso 6b) Una vez que haya terminado, bloquee el perno en su lugar con una tuerca de bloqueo de 3 cm de largo. Con cuidado, asegurándose de no torcer ninguna de las líneas, pase las líneas a través de las partes RobWrist 1 a 4 hasta que las líneas descansen sobre el antebrazo y estén listas para ser conectadas a los servomotores.

Paso 7: conecte las líneas a los servomotores

Paso 7a) Una vez que los servomotores están pegados o atornillados a la cama, puede pegar el anillo rob_ring impreso en 3D a la polea del servo que se incluye con la compra del servomotor.

Paso 7b) A continuación, pegue la polea del servo en el eje del servomotor. Antes de conectar la línea a los servomotores, usando su script arduino, configure todos sus servomotores a noventa grados.

Paso 7c) Después de que las cinco poleas de servo estén arregladas, configure todos los servos a cero grados usando el código en su computadora.

Nota: Código adjunto en el paso 9. En este punto, evite mover los motores o, de lo contrario, deberá restablecerlos una vez que se conecte la línea.

Paso 7d) Como los motores ahora están colocados en su lugar, cuando conecte cada dedo individual a su servomotor independiente, asegúrese de agarrar ambos extremos de la línea, páselos por los orificios separados de la polea del servo y apriételos para que haya tensión que hace que el dedo se flexione en la posición extendida.

Paso 7e) Una vez que el dedo esté completamente extendido y no haya exceso de línea entre el dedo y el servomotor, haga un nudo cuadrado que conecte las líneas sobre cada servopolea individual.

Opcional: Para evitar futuros resbalones utilizando superpegamento o cualquier otro adhesivo, puede pegar el nudo cuadrado a la propia polea de la servo. Repita este procedimiento para cada dedo individual.

Paso 8: cableado y alimentación

Paso 8a) Conecte su Adafruit Servo Driver a su Arduino Uno.

Nota: Es posible que deba soldar los pines al servocontrolador.

Paso 8b) Conecte sus dedos al servocontrolador en el siguiente orden.

Pulgar = Canal 0

Índice = Canal 1

Medio = Canal 2

Ring = Canal 3

Pinkie = Canal 4

Paso 8c) Busque el puerto para conectar su fuente de alimentación. Conecte el cable + en el lado derecho y el cable - en el lado izquierdo

Nota: La imagen superior derecha muestra el diseño de los canales. La imagen inferior derecha muestra la conexión a la fuente de alimentación (verde = + y amarillo = -).

Paso 9: Configuración del código

Paso 9a) Descargue la biblioteca Adafruit_PWMServoDriver.h del sitio web de Adafruit.

Paso 9b) Incluya las bibliotecas Adafruit_PWMServoDriver.hy Wire.h

Nota: Wire.h está integrado en el software arduino.

Paso 9c) Ver archivo de código adjunto.

Paso 9d) Defina el ancho de pulso mínimo, máximo y predeterminado, así como la frecuencia para sus servomotores específicos.

Nota: El paso 9d no es necesario si se utilizan servomotores robóticos TowerPro mg996r.