Mīkstais robotu satvērējs: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Mīksto robotikas joma (roboti, kas izgatavoti no dabiski mīkstiem materiāliem, piemēram, silīcija un gumijas) pēdējos gados strauji pieaug. Mīkstie roboti var būt izdevīgi salīdzinājumā ar cietajiem kolēģiem, jo tie ir elastīgi, pielāgojami jaunai videi un veicina drošāku cilvēka un robota mijiedarbību. Jo īpaši mīkstie roboti satvērēji var būt noderīgi, apstrādājot smalkus priekšmetus, neradot bojājumus.

Šī pamācība kalpo kā detalizēts ceļvedis, kā izveidot mīkstus robotu "pirkstus", kurus var viegli darbināt ar vienkāršu rokas sūkni. STL faili 3 gabalu veidnei ir atrodami lapas apakšā papildus STL failam centrālajam centrmezglam, kas ļaus jums izveidot pilnībā funkcionējošu mīkstu robotu satvērēju ar četriem pirkstiem. Šis projekts ir ideāli piemērots mīksto robotu entuziastiem un klasēm, jo ir nepieciešams salīdzinoši maz materiālu un ātrs izgatavošanas laiks.

Šī Instructable mīksto robotu iedvesmoja Whiteside pētniecības grupa Hārvardā un viņu darbs, veidojot pneimatiskos tīklus: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics. Iedvesmu smēlās arī no Soft Robotic Toolkit plašajiem resursiem.

Piegādes

• 3D printeris (es izmantoju LulzBot Taz 5, bet jebkuram printerim vajadzētu darboties)
• PLA kvēldiegs (arī ABS vai jebkuram citam kvēldiega veidam vajadzētu darboties, tikai pārliecinieties, vai tas ir saderīgs ar Ecoflex 00-50)
• Ecoflex 00-50 izmēģinājuma izmēra komplekts. Varat arī izmantot Ecoflex 00-30, bet 00-50 ir izturīgāks un, ja iespējams, dod priekšroku
• Popsicle stick vai kafijas maisītājs
• Tvertne ar tilpuma atzīmēm Ecoflex mērīšanai. Var izmantot arī skalu, ja jums ir piekļuve. Jums vienkārši nepieciešams veids, kā izmērīt Ecoflex A un B daļas 1: 1 masas vai tilpuma attiecībās.
• Kokvilnas audums (apmēram 1 kvadrātpēda veidos vairākus robotus)
• Šķēres
• Saspraude
• Lodīšu sūknis

Papildu materiāli pēc izvēles (nepieciešami pilnam 4 pirkstu nagam)

• Akvārija sūknis
• Plastmasas caurules (1/8 collu ārējais diametrs) - apmēram 2 pēdas būs pietiekami

1. solis: izdrukājiet veidni

Pirmais solis ir izdrukāt veidni. Ir 3 gabali, 2, kas sader kopā, lai izveidotu augšējo pusi un vienu apakšai. Es izmantoju PLA, bet jūs varat izmantot ABS vai jebkuru citu kvēldiegu. Vienkārši pārbaudiet, vai jūsu materiāls būs saderīgs ar Ecoflex 00-50. Noteikti orientējiet detaļas tā, lai jums nebūtu jāveido atbalsta materiāls.

2. darbība: sajauciet Ecoflex 00-50

Nākamais solis ir sajaukt Ecoflex 00-50. Jūs varētu izmantot arī Ecoflex 00-30, bet, ja iespējams, 00-50 šķiet nedaudz stiprāks un ideālāks. Ņemiet vērā, ka kalpošanas laiks (laiks, ar kuru Ecoflex ir pietiekami plūstošs, lai ar to darbotos) ir tikai 18 minūtes, tāpēc pirms sajaukšanas var būt lietderīgi sagatavot audumu un veidnes (skatīt nākamo soli). Ecoflex 00-50 ir 2 daļās (A un B), un to sajauc proporcijā 1: 1 pēc svara vai tilpuma. Pirms izliešanas noteikti sakratiet pudeles. Lai aizpildītu vienu veidni, augšpusē un apakšā, jums būs nepieciešami apmēram 8-10 grami A un B (kopā 16-20 grami). Kad esat ielej A un B, samaisiet ar popsicle stick 2-3 minūtes. Labi samaisiet, bet mēģiniet izvairīties no pārāk spēcīgas sajaukšanas (tas radīs nevēlamus burbuļus, kas varētu kaitēt robota strukturālajai integritātei).

3. solis: ielejiet veidnes

Izgrieziet auduma gabalu (vai printera papīru, ja jums nav piekļuves audumam), kas ir nedaudz mazāks par veidnes apakšējo pusi. Novietojiet 2 augšējās veidnes gabalus kopā (Piezīme: veidnes augšējās daļas vienā pusē ir nedaudz lielāks caurums. Šī puse iet virs augšējās veidnes apakšējās daļas tukšās vietas. Tas veidos ieejas kameru, kas netiks piepūsts, bet nodrošinās struktūras integritāti). Lēnām ielejiet Ecoflex apakšējā veidnē, līdz tā ir apmēram 1/2 pilna. Pēc tam ievietojiet audumu/papīru apakšējā veidnē un aizpildiet to līdz galam. Tālāk aizpildiet augšējo veidni. Pārliecinieties, ka katra kamera ir pilnīgi pilna. Novietojiet uz līdzenas virsmas un pagaidiet 3 stundas, līdz Ecoflex sacietē.

4. solis: nojauciet abas puses

Pēc 3 stundām ir pienācis laiks demolēt! Jūs varat izmantot pinceti, lai izsekotu veidņu malām, kas atvieglos to noņemšanu. Ecoflex ir elastīgs, tāpēc nebaidieties vilkt pelējumu, bet esiet uzmanīgs, lai nesaplēstu nevienu plānu vietu. Augšējā veidnē izmantojiet mazos taisnstūrveida turus, lai atdalītu malas.

5. solis: aizzīmogojiet pusītes kopā

Tagad ir pienācis laiks aizzīmogot pusītes kopā! Izveidojiet jaunu Ecoflex partiju (tā var būt ļoti maza partija) un uz apakšējās daļas izklājiet Plānu slāni. Mazāk šeit ir vairāk, jūs noteikti vēlaties izvairīties no gaisa kanāla aizsērēšanas! Pēc tam novietojiet augšējo pusi uz apakšējā gabala un izmantojiet savu popsicle stick, lai krāsotu ap malu, kur abi gabali satiekas. Dariet to uz pergamenta papīra vai skārda plēves (nevis papīra dvieli, jo Ecoflex sacietēs līdz papīra dvielim). Veicot šo darbību, ir ieteicams ievietot papildu Ecoflex starp cieto pirmo kameru un otro kameru. Tas pastiprinās šo apgabalu, lai nodrošinātu, ka tas neplīst, kad ievietojat gaisa avotu. Ja robota apkārtnē nokļūst papildu Ecoflex, neuztraucieties- vēlāk to var nogriezt ar šķērēm. Pagaidiet 3 stundas, pēc tam noņemiet robotu un nogrieziet lieko Ecoflex.

6. darbība: caurdurt gaisa kanālu

Paņemiet saspraudes galu un izmantojiet to, lai caurdurtu gaisa kanālu. Novietojiet to centrā, tieši virs vietas, kur apakšējais gabals saskaras ar augšējo gabalu. Pārliecinieties, ka caurdurat lielo kameru bez gaisa kabatas (nevis otrā pusē, kurā ir gaisa kabata!). Gaisa kanāls sākas pirmās lielās kameras centrā, tāpēc jums nav jāpiespiež saspraude pārāk tālu. Esiet piesardzīgs, nespiediet to pārāk tālu, pretējā gadījumā jūs varat nejauši saplēst robotu.

7. solis: pārbaudiet! Ja nepieciešams, aizveriet visas noplūdes

Tagad noņemiet saspraudi un ievietojiet sūkņa adatu caurumā, kuru tikko izveidojāt ar saspraudi. Sūknējiet un vērojiet, kā robots piepūšas!

Problēmu novēršana:

• Ja, mēģinot piepūsties, rodas pretestība, neesat atradis gaisa kanālu, mēģiniet pārvietot adatu robotā.
• Ja dzirdat, ka izplūst gaiss, jūsu robotam var būt caurums. Jūs varat piepildīt tasi ar ūdeni un sūknēt gaisu robotā, lai noteiktu, kur ir noplūde (jūs redzēsit burbuļus, kas nāk no cauruma). Jūs varat atzīmēt caurumu ar asinātāju un izgatavot vēl vienu Ecoflex partiju, lai to aizzīmogotu.
• Ja dažas kameras neizplešas, jūsu gaisa kanāls ir aizsērējis. Jūs varat mēģināt izmantot saspraudi, lai to aizsprostotu, taču, iespējams, jums nāksies pārtaisīt robotu. Tomēr nav jābaidās- veidne ir pilnībā atkārtoti lietojama, un jums vajadzētu palikt daudz Ecoflex!

8. solis: papildu papildu solis: izveidojiet pilnīgi mīkstu robotu spīli

Failu sadaļā ir centrālā centrmezgla STL. To var izdrukāt 3D formātā (tam nepieciešams atbalsts, tāpēc pievērsiet uzmanību tam, kāda veida atbalstu izmantojat, lai pārliecinātos, ka tas atdalīsies, nesalaužot plānas caurules), izmantojot PLA vai jebkuru citu kvēldiegu. Centrālo rumbu var savienot ar caurulēm (1/8 collu ārējais diametrs) un pēc tam pie jebkura gaisa sūkņa (es izmantoju akvārija sūkni). Kad esat izdrukājis centrālo centrmezglu, izveidojiet 4 mīkstus robota pirkstus un pievienojiet tos 4 ārējām caurulēm. Pievienojiet cauruli lielajai caurulei centrālās rumbas augšpusē, pievienojiet sūkni caurules otrajam galam, ieslēdziet sūkni un skatieties, kā nags piepūšas!

9. solis:. STL faili

Šeit ir. STL faili centrālajam centrmezglam un 3 gabalu veidnei!