Mekani robotski hvatač: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Područje meke robotike (roboti napravljeni od intrinzično mekih materijala, poput silicija i gume) rapidno raste posljednjih godina. Meki roboti mogu imati prednost u odnosu na njihove tvrde kolege jer su fleksibilni, prilagodljivi novom okruženju i potiču sigurniju interakciju čovjek-robot. Posebno mekani robotski hvataljke mogu biti korisni za rukovanje osjetljivim predmetima bez nanošenja oštećenja.

Ovaj Instructable služi kao detaljan vodič o tome kako konstruirati meke robotske "prste" kojima se može lako rukovati jednostavnom ručnom pumpom. STL datoteke za trodjelni kalup mogu se pronaći na dnu stranice, pored STL datoteke za centralno čvorište koje će vam omogućiti stvaranje potpuno funkcionalne meke robotske hvataljke sa 4 prsta. Ovaj je projekt idealan za ljubitelje mekih robota i učionice, s relativno malo potrebnih zaliha i brzim vremenom izrade.

Meki robot u ovom Instructableu inspiriran je istraživačkom grupom Whitesidea na Harvardu i njihovim radom na stvaranju pneumatskih mreža: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics. Inspiracija je takođe izvučena iz opsežnih izvora u Soft Robotic Toolkitu.

Supplies

• 3D štampač (koristio sam LulzBot Taz 5, ali svaki štampač bi trebao raditi)
• PLA filament (ABS ili bilo koja druga vrsta filamenta također bi trebala funkcionirati, samo provjerite je li kompatibilan sa Ecoflex 00-50)
• Komplet probne veličine Ecoflex 00-50. Možete koristiti i Ecoflex 00-30, ali 00-50 je izdržljiviji i po mogućnosti preferiran
• Štapić od slatkiša ili miješalica za kavu
• Posuda sa oznakama zapremine za mjerenje Ecoflex -a. Također možete koristiti vagu ako imate pristup. Samo vam je potreban neki način za mjerenje dijelova A i B Ecoflex -a u omjeru 1: 1 po masi ili zapremini.
• Pamučna tkanina (oko 1 kvadratne stope napravit će nekoliko robota)
• Makaze
• Spajalica
• Kuglasta pumpa

Opcijski dodatni materijali (potrebni za punu kandžu sa 4 prsta)

• Pumpa za akvarijum
• Plastične cijevi (vanjski promjer 1/8 inča) - oko 2 stope bit će dovoljno

Korak 1: Odštampajte svoj kalup

Prvi korak je ispis kalupa. Postoje 3 komada, 2 koji se uklapaju kako bi napravili gornju polovicu, a jedan za donju. Koristio sam PLA, ali možete koristiti ABS ili bilo koju drugu nit. Samo provjerite je li vaš materijal kompatibilan s Ecoflex 00-50. Orijentirajte dijelove tako da ne morate stvarati potporni materijal.

Korak 2: Pomiješajte svoj Ecoflex 00-50

Sljedeći korak je miješanje Ecoflex 00-50. Možete koristiti i Ecoflex 00-30, ali 00-50 izgleda malo jače i idealnije ako je moguće. Imajte na umu da je vijek trajanja (vrijeme s kojim Ecoflex dovoljno teče za rad) samo 18 minuta, pa bi bilo dobro pripremiti tkaninu i kalupe (pogledajte sljedeći korak) prije nego počnete miješati. Ecoflex 00-50 dolazi u 2 dijela (A i B) i miješa se u omjeru 1: 1 po težini ili zapremini. Prije prolijevanja obavezno protresite boce. Trebat će vam približno 8-10 grama A i B (ukupno 16-20 grama) da napunite jedan kalup, odozgo i odozdo. Nakon što sipate A i B zajedno, miješajte štapom od slatkiša 2-3 minute. Dobro promiješajte, ali pokušajte izbjeći miješanje previše žustro (to će stvoriti neželjene mjehuriće koji bi mogli naštetiti strukturnom integritetu robota).

Korak 3: Sipajte kalupe

Odrežite komad tkanine (ili papir za štampač ako nemate pristup tkanini) koji je nešto manji od donje polovine kalupa. Stavite 2 komada gornjeg kalupa zajedno (Napomena: jedna strana gornjeg dijela kalupa ima nešto veću rupu. Ova strana ide preko praznog područja donjeg dijela gornjeg kalupa. To će formirati ulaznu komoru koja neće se napuhati, ali će osigurati strukturni integritet). Polako sipajte Ecoflex u donji kalup dok se ne napuni oko 1/2. Zatim stavite tkaninu/papir u donji kalup i napunite ga do kraja. Zatim napunite gornji kalup. Neka svaka komora izgleda potpuno puna. Stavite na ravnu površinu i pričekajte 3 sata da se Ecoflex stvrdne.

Korak 4: Demold obje polovice

Nakon 3 sata, vrijeme je za demoliranje! Pincetom možete pratiti rubove kalupa što će olakšati uklanjanje. Ecoflex je rastezljiv pa se nemojte bojati povući kalup, ali pazite da ne razderate bilo koje tanko područje. Za gornji kalup upotrijebite male pravokutne držače za razdvajanje stranica.

Korak 5: Zapečatite polovine zajedno

Sada je vrijeme da spojite polovice zajedno! Napravite novu seriju Ecoflex -a (ovo može biti vrlo mala serija) i razmažite TANI sloj na donji dio. Ovdje je manje, želite izbjeći začepljenje zračnog kanala! Zatim stavite gornju polovicu na donji dio i štapićem za sladoled obojite rub oko mjesta gdje se ta dva dijela spajaju. Učinite to na pergamentnom papiru ili foliji (ne na papirnom ubrusu jer će Ecoflex očvrsnuti na papirnom ubrusu). Dobra ideja je učiniti ovaj korak da stavite dodatni Ecoflex između čvrste prve komore i druge komore. Ovo će ojačati ovo područje kako bi se osiguralo da se ne pukne kada ubacite izvor zraka. Ako oko robota zaobiđe dodatni Ecoflex, ne brinite- kasnije ga možete odrezati škarama. Pričekajte 3 sata, a zatim uklonite robota i odrežite višak Ecoflex -a.

Korak 6: Probušite zračni kanal

Uzmite kraj spajalice i upotrijebite ga za probijanje zračnog kanala. Postavite ga u središte, neposredno iznad mjesta gdje se donji dio spaja s gornjim dijelom. Pobrinite se da probijete veliku komoru bez zračnog džepa (ne s druge strane koja ima zračni džep!). Zračni kanal počinje u središtu prve velike komore, tako da ne morate previše pritiskati spajalicu. Pazite da ga ne pritisnete predaleko ili biste mogli slučajno otkinuti robota.

Korak 7: Testirajte! Zatvorite curenje ako je potrebno

Sada uklonite spajalicu i postavite iglu pumpe u rupu koju ste upravo stvorili spajalicom. Pumpajte i gledajte kako se vaš robot napumpava!

Rješavanje problema:

• Ako osjetite otpor pri pokušaju napuhavanja, niste pronašli zračni kanal, pokušajte ponovo postaviti iglu u robota.
• Ako čujete kako zrak izlazi, vaš robot bi mogao imati rupu. Možete napuniti šolju vodom i pumpati vazduh u robota da biste identifikovali mesto curenja (videćete mehuriće koji dolaze iz rupe). Rupu možete označiti oštricom i napraviti još jednu seriju Ecoflex -a za zatvaranje rupe.
• Ako se određene komore ne prošire, vaš zračni kanal je začepljen. Možete pokušati iskoristiti spajalicu da je odčepite, ali postoji velika vjerovatnoća da ćete morati preraditi robota. Ipak, ne morate se bojati- kalup je u potpunosti za višekratnu upotrebu i trebalo bi vam ostaviti dosta Ecoflex-a!

Korak 8: Dodatni dodatni korak: Kreirajte potpuno meku robotsku kandžu

Ispod odjeljka datoteka nalazi se STL za centralno čvorište. Ovo se može 3D ispisati (potrebna je podrška pa obratite pažnju koju vrstu nosača koristite kako biste bili sigurni da će se skinuti bez lomljenja tankih cijevi) pomoću PLA ili bilo koje druge niti. Centralno čvorište može se spojiti na cijev (vanjski promjer 1/8 inča), a zatim na bilo koju zračnu pumpu (koristio sam pumpu za akvarij). Nakon što odštampate središnju glavčinu, napravite 4 mekana robotska prsta i pričvrstite ih na 4 vanjske cijevi. Pričvrstite cijev na veliku cijev na vrhu središnjeg čvorišta, priključite pumpu na drugi kraj cijevi, uključite pumpu i gledajte kako se kandža napuhuje!

Korak 9:. STL datoteke

Evo. STL datoteka za centralno čvorište i trodjelni kalup!