Krijimi i një Roboti Humanoid të pajtueshëm: 11 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Përditësim & Faqja: 1/17/2021 Koka, Fytyra, Etj. - u shtua në uebTendona dhe Muskuj - Shtesa PTFENervat dhe Lëkura - rezultate gome përçuese "Çfarë është ajo në figurë?"

Kjo është pjesë e një trupi robotik - veçanërisht një prototip i shtyllës kurrizore, shpatullave, krahut dhe dorës. Krijimi im do të ketë nevojë për një trup dhe kjo është ajo që ky projekt ka të bëjë.

Unë jam duke punuar në inteligjencën e përgjithshme - ekipi im përdor termin "teknologjia e neuroshkencës së makinerisë", MiNT, shkurt. Shpresoj se ndërtimi i një ose më shumë trupave do të më frymëzojë të përparoj në programim. Çfarë ka në emër

"Crafted" - po, ky trup robotik është punuar me dorë printim 3D nëse preferoni. Unë kam të dy printerët FDM dhe rrëshirë, por preferoj artizanatin e dorës për prototipimin si kjo. "Pajtueshmëria" - thjesht do të thotë fleksibël. Ideja është se trupi është mjaft fleksibël për të qenë i sigurt për njerëzit, do të thotë, ka më shumë gjasa të përkulet rreth një personi ose të kërcejë, në vend që të kapet ose shtypet ose të bëjë dëm serioz. Robotika e pajtueshme është një fushë e rëndësishme e zhvillimit për t'i bërë miqtë tanë të ardhshëm dhe bashkëpunëtorët (ose shërbëtorët) të sigurt për të qenë pranë. Robot - vetë shpjegues. Ky fletore nuk do të thellohet në MiNT, por nëse jeni të interesuar të mësoni më shumë ose të merrni pjesë në punën jofitimprurëse, më kontaktoni. Humanoid-nuk ka asnjë arsye që nuk mund t'i përshtatni shumë nga këto shënime të projektimit robotëve jo-humanoidë. Justshtë vetëm ajo për të cilën po shkoj. Edhe pasi mendja të jetë e plotë, unë jam ende duke planifikuar një model të katërt, thjesht për stabilitet.

Hapi 1: Kockat

PVC

Greatshtë e shkëlqyeshme për robotikën deri në madhësinë dhe peshën njerëzore. Weightshtë peshë e lehtë, e qëndrueshme, e fortë dhe e lehtë për tu punuar.'Sshtë e lirë.

Plus, duket disi si kockë, nëse kjo është ajo që ju po kërkoni.

Shumëllojshmëria e gjerë e pajisjeve e bën të lehtë prototipimin e modeleve modeste komplekse shpejt dhe me lehtësi. Brendësia e zbrazët e tubave dhe pajisjeve e bën të lehtë fshehjen e telave.

Me pak ngrohje (armë ngrohëse ose pishtar [e shpejtë por e ndërlikuar]), PVC do të zbutet mjaftueshëm për të deformuar, riformuar dhe do ta mbajë formën e re nëse mbahet në atë formë derisa të ftohet.

Vetëm sigurohuni që të përdorni ventilim të mirë. Mos i merrni frymë tymit! Djegia e PVC lëshon gazra të rrezikshëm!

PEX - 1/4in

Për kocka më të vogla, si parakrahët, kam përdorur këtë tub më të butë.

Dizajni im i dorës së parë përdori PEX për kockat e gishtërinjve, por për këtë makinë më të vogël, më duheshin kocka më të vogla gishtash.

Përzierësit e kafesë

Do të doja një material më të fortë, por tani për tani kjo funksionon mirë.

Kur dikush nuk është mjaft i fortë, zbuloj se ngjitja e nxehtë 3 në një pirg duket se funksionon.

Metalet

Unë nuk kam filluar të kërkoj zgjidhje metalike, por pasi kam zbuluar thjeshtësinë e 'bashkimit' të aluminit me një pishtar të thjeshtë, mendoj se alumini mund të jetë një opsion që ia vlen të shikohet në të ardhmen. Çelësi i vërtetë do të jetë disponueshmëria e pajisjeve dhe materialeve të përshtatshme që kërkojnë punime artizanale minimale për t'u bërë funksionale. Unë jam i sigurt se është atje, por sa do të kushtojë dhe a ia vlen? A duhet të shikojmë edhe një skelet prej metali? A vlejnë të merren parasysh metalet dhe lidhjet e tjera dhe për çfarë aplikimesh?

Hapi 2: Muskujt dhe Tendonët

17/1/2021: Ishte e nevojshme të shtoheshin tuba PTFE/Teflon për të ndihmuar në drejtimin e disa prej tendinave rreth harduerit në të cilët u mbërthyen gjatë aktivizimit. Në këtë kohë, gishtat punojnë rreth 75%, por ata kanë nevojë për një lloj pranverë kthimi e shtimit. Unë jam duke planifikuar për gome silikoni, përveç veshjes së lëkurës.

-

Tani për tani të vetmit "muskuj" të bashkangjitur aktualisht janë disa servos SG90, të cilët mbahen në vend përmes lidhjeve me zinxhirë. Unë për momentin kam bashkangjitur MG996R për krahët dhe shpatullat, por nuk e di nëse do të jetë e mjaftueshme ose jo. Zinxhirët duket se mbajnë SG90 të parakrahut në vend dhe duket se lejojnë pothuajse 180 gradë rrotullim bazuar në konfigurimin aktual të kyçit të dorës. Kyçi i dorës me siguri do të duhet të ndryshojë, por tani për tani të paktën e mban dorën në vend. Aktualisht jam duke përdorur fije fleksibël për tendinat dhe jo për vijën e peshkimit sepse sipërfaqja më e madhe nuk vesh në mbështjelljet e tendinit siç bën tela peshkimi. Unë do të shtoj më shumë servo për nyjet e tjera para shumë kohësh. Krahu i sipërm është i thjeshtë, por shpatullat janë sfiduese. Shërbimet e shpinës pothuajse me siguri do të grumbullohen në zonën e ijeve. Shënime: Përdorni ato servo të mëdha të lira për ijet. MG996r për shpatullat ose parakrahët? - përfunduar, do të shohim se si shkon … Opsionet e muskujve: aktivizuesi linear EM

Aktivizuesit PEANO HASSEL nuk janë aq të vështirë për t'u bërë, por unë nuk kam një zgjidhje të mirë për tensionin e lartë që ata kanë nevojë dhe nuk jam i sigurt se si t'i mbaj ata nga rrjedhja. Përndryshe, unë do të preferoja ta përdor këtë teknologji për kontrollin e muskujve. Ndoshta në një përsëritje të mëvonshme.

Mund të ketë nevojë për një pranverë kthyese në gishta, por tendinat mund të jenë në gjendje të bëjnë tërheqje dhe shtytje - gjithsesi pak.

Hapi 3: Shpina

Përshtatësit e tubave PVC, të grumbulluar, shërbejnë si rruaza. Mbajtja e tyre së bashku derisa të kem aktivizuesit dhe tendinat në vend ishte një problem, por një rregullim krijues i një gjatësi të filamentit fleksibël të filetuar në brendësi të disqeve e zgjidhi atë, duke i mbajtur disqet në pirg. Përdorni gjithçka që dëshironi për një bazë. Unë tashmë i kisha bashkuar pjesët në figurë së bashku nga një bot i mëparshëm dhe sapo i ripërdori ato pasi ato ishin tashmë të disponueshme.. Disqet mund të jenë të panevojshme të mëdhenj, por kjo është mirë tani për tani. Hapësira e tepërt lë shumë hapësirë për të kaluar tela përmes tyre. Çështjet: Shtylla kurrizore aktuale bën pak zhurmë kur lëviz dhe nuk është aq e qetë sa do të doja. Këto mund të jenë të vlefshme për printim 3D, por unë nuk preferoj të kjo ndertim.

Hapi 4: Torso / Ribcage / Shoulders

Unë fillimisht ndërtova një kornizë nga pjesët më të vogla të PVC, por nuk ishte aspak fleksibël, gjë që është një gjë e keqe. Meqenëse nuk më duhet veçanërisht tani, po e anashkaloj atë pjesë. Pajisja kryq që është në përdorim tani ishte fillimisht vetëm një majë në shtyllën kurrizore për të bashkuar fijen e filamentit fleksibël që mban disqet së bashku, por funksionoi mirë për zgjidhjen e shpatullave, kështu që po qëndron ashtu siç është tani. Supet ishin një problem i vërtetë. Unë vazhdoja të fotografoja një nyje universale dhe u përpoq të përdorte një pajisje varese të disponueshme për tuba PVC të pajtueshëm, por nuk kishte gamën e lëvizjes së nevojshme për një shpatull. Pastaj hasa në një projekt skeleti-PVC skelet PVC diku në internet që përdorte një top golfi për pjesën e topit i nyjeve të topit dhe foleve - problemi (gati) i zgjidhur! Në vend që të kapja topat e golfit siç bëri ai projekt tjetër, unë thjesht i mbajta me shirita elastikë - shirita flokësh, veçanërisht, që kisha mbetur nga një projekt tjetër. Kjo vetëm la një çështje. Që nga golfi topat nuk janë bashkangjitur në një konfigurim ideal (do të dal me një më të mirë më vonë,) ato mund të ngecin duke u rrotulluar shumë përpara ose prapa. Vendosja e një 'rruazë' rezervë (përshtatës i përshtatësit të tubit) mbi prizën e shpatullave të kryqit përshtatja e kufizuar e pozicionit të kockës së shpatullës në një mënyrë që parandalon që udhëtimi të jetë një çështje serioze. Çështja (et): - ku të vendosni servotat e shpatullave? E njëjta pyetje për qafën. Mund të ketë nevojë për një kuvend më të madh të bustit vetëm për të pritur muskujt.

Hapi 5: Krahët dhe Bërrylat

Krahët e sipërm janë, mendoj, 1/2in PVC, me një top golfi të bashkangjitur në një tub të drejtë. Parakrahët janë PEX, dhe për një arsye shumë të veçantë. Doja të imitoja konfigurimin e parakrahut të njeriut me dy kockat që rrotulloheshin mbi njëri -tjetrin. Unë provova disa zgjidhje të ndryshme, por përfundova me një hartim të një montimi për pjesën e sipërme të krahut në të cilin eshtrat e parakrahut mund të vidhoseshin si një nyje në bërryl. Fatmirësisht, kjo duket se e lë kyçin e dorës me rreth 90 gradë rrotullim sepse dy kockat janë të fiksuara vetëm në bërryl, duke e lënë lidhjen e kyçit të dorës në gjendje të përkulet. Me modelin e dorës që është pak tepër fleksibël, duket se kryesisht kompenson humbjen e rrotullimit në parakrah. Përsëri, jo i përsosur, por punon mjaft mirë.

Hapi 6: Duart

Lidhjet

Unë ideova zgjidhjen e përbashkët në dorën time të parë të madhe protoype: Vida sy, të lidhura përmes syrit me një arrë dhe vidë të shkurtër dhe të ngjitura disi në 'kockën'. Aktualisht zgjidhja e lidhjes është zam i nxehtë-do të doja diçka më të mirë, por nuk jam vendosur ende për asgjë. Në kohën e ndërtimit të këtyre duarve, kam gjetur se është e dobishme të përdorni 2 vida syri në secilin skaj të secilës kockë për të mbajtur vidën nga rrotullimi dhe nxjerrja e gishtit Finger Joint Rev. A: Në vend të vidhave dhe arrave konvencionale, zbulova se mund të merrja 1/4in vida të gjera të Çikagos të cilat duken shumë më mirë dhe japin formë më të njëtrajtshme të nyjeve. Do të doja të merrja 1/8in, por nuk kam gjetur ende asnjë.

Problemi: Vidhat e Çikagos kanë nevojë për sy të madhësisë 5 mm - kjo është madhësia e 'boshtit' - dhe vidhat e zakonshme të syve duket se janë 4 mm. Më duhet të zgjas syrin me dorë. Kam përdorur një grusht të vogël të ngushtë i cili nuk funksionoi mirë, por më mirë do të gjeja vida uniforme 5 mm me sy.

Kockat

Në mënyrë që të krijoj duar shumë të vogla, kam nevojë për material kockash shumë të vogla.

Rrëmbyesit e kafesë nuk janë mjaft të fortë, por do të bëjnë tani për tani.

Tendonët

Çdo gisht ka 1 dhe përfundimisht mund të ketë 2 tendona. Tendinat e gishtërinjve, veçanërisht, kanë nevojë për një mbështjellës që i mban ato në vende. Thjesht ngjitem nxehtë në më shumë kashtë për nxitës kafeje - pak e tepërt në zam për t'u siguruar që mban lart. Fillimisht, unë provova tela peshkimi, por ajo menjëherë u pre në mbështjellës, kështu që unë provova filamentin fleksibël 1.75mm dhe kjo duket se funksionon mirë. Shënim: Unë do të preferoja të përdor segmente tubash PTFE, të cilat i kam, për drejtimin e tendinave. Sidoqoftë, PTFE ndoshta nuk do të lidhet me zam të nxehtë. Unë mendoj se do të më duhet të eksperimentoj. Mund të jetë në gjendje të përdorë një ziptie të vogël për të mbajtur tubat ptfe në vend.

Hapi 7: Koka, Fytyra, etj

1/17: Në këtë kohë, kamerë e thjeshtë, më e vjetër, USB me mikrofon aktualisht shërben si një vend mbrojtës për kokën. Unë ende nuk kam zbatuar vizionin e asnjë lloji, megjithatë, qasja në distancë e kamerës nuk është një sfidë. Edhe pse nuk është një veçori e dëshiruar në projektin përfundimtar, unë aktualisht mund të shoh * përmes * kamerës - dhe mund të marr audio gjithashtu nëse do të isha duke përdorur një metodë aksesi që e bëri të mundur. Planifikimi i një modeli fillestar monokular - trajtimi i shikimit binokular është një shtesë çështje që unë mund ta trajtoj pasi ta marr korteksin vizual të bëjë punën e tij themelore. Dalja zanore natyrisht që do të jetë një folës standard. Çdo gjë më e avancuar do të duhet të presë. Kontrolli i muskujve të gojës dhe disa tipare të fytyrës për shprehje nuk do të ishte e vështirë për t'u zbatuar. Truri ndoshta nuk do të përshtatet në kokë nëse nuk mund t'i bëj të gjitha nga disa byrekë mjedre. Kudo truri përshtatet, ka nevojë për mbrojtje, veçanërisht kujtesa. Diçka si një sistem i kutisë së zezë.

Hapi 8: Nervat dhe lëkura

1/17/2021 - Unë u përpoqa të krijoj gome silikoni përçuese duke përfshirë pluhur karboni. Unë duhet të kem parasysh këshillat e James Hobson (lexoni artikullin Hackaday më poshtë); ai kishte kryesisht të drejtë. Vini re, unë * e bëra që goma të ishte përçuese, por më duhej të përdorja aq shumë pluhur karboni saqë kur goma thahej ishte e thërrmueshme në prekje. Jo i dobishëm për këtë aplikacion, me sa mund të them. Do të më duhet të marr fije karboni për të provuar, siç rekomandohej, ose ndoshta silikoni me shërim platini.

-Nuk keni bërë ende ndonjë punë në këtë pjesë akoma, vetëm kërkime. Unë dua një shtresë të ndjeshme të lëkurës nën presion, jo vetëm prekje të ndjeshme. Tomografia e Fushës Elektrike dukej si një zgjidhje premtuese për prekjen, por nuk duket se ofron ndjesi presioni. Unë mendova, po sikur të lexoja një sinjal përmes një shtrese rezistente prej gome, e kombinuar me pikat e shumta të sensorit? A mund të marr një përafrim të mirë të prekjes së nervit njerëzor dhe ndjesisë së presionit? Përdoruesit e tjerë të silikonit konfirmojnë se leximi i rezistencës përmes gomës mund të ndiejë presionin, kështu që unë shpresoj se është një zgjidhje e mirë. Planifikoni të përpiqeni ta bëni këtë përmes një Arduino Nano ose Mikro - ndoshta 1 për gjymtyrë, pastaj drejtoni një sinjal dalës nga atje në tru. Për të ndjerë nxehtësinë dhe gjëra të tjera, nuk kam asnjë ide, por kjo është më pak shqetësuese sesa ndjesitë shumë më të zakonshme të prekjes dhe presionit që trupi duhet t'i sigurojë atij truri. Sa i përket shtresave mbrojtëse / të buta të lëkurës, kam marrë parasysh disa aplikime plastike / gome, por tani më e mira duket si gome silikoni me, ndoshta, një sipërfaqe të jashtme më të ashpër. Shënime:

Shirit silikoni të vetë-shkrirë

Provova ta përdor këtë në prototipin e dorës. Nuk shkoi aq mirë. Çështja kryesore është se më duhej të ushtroja shumë presion duke aktivizuar shiritin gjatë aplikimit dhe përfundova duke i shtrembëruar pak gishtat. Plus ishte shumë rezistente për të lejuar që gishtat të përkulen lirshëm. Ndoshta nëse thjesht nuk i mbështjell nyjet dhe pres derisa të gjej një material të fortë të kockave të gishtërinjve … Përveç atyre faktorëve, më pëlqente të shihja një shtresë gjysmë-uniforme të 'lëkurës' mbi dorë. Në anën lart gjërat ishin me të vërtetë e lehtë për t'u prerë falas. Provoni kasetë silikoni të plumbers? Le të shohim se çfarë bëjnë ato gjëra.

Gome silikoni

Alternativa Sugru Oogoo ose e ngjashme duket premtuese. Për një gome të hollë të zhytjes, provoni gome silikoni të lëngshme - myku që bën. Për ndijimin e bazuar në rezistencë, një shtesë (karbon) mund të mos jetë i nevojshëm. Për ndijimin e tensionit / ndjeshmërinë e bazuar në përçueshmëri, duke shtuar karbon (e zezë e karbonit në mënyrë specifike) mund të bëjë mashtrimin.

Reflekset e pavullnetshme mund të dizajnohen duke programuar një përgjigje të koordinuar ndaj prekjes ose presionit të lidhur me muskujt e afërt. Kjo mund të jetë e dobishme për të ndihmuar makinën të mësojë më shpejt rreth trupit të saj. Dmth, nëse nervat korrespondojnë me muskujt e afërt dhe aktivizohen automatikisht në përgjigje të një pragu, makina mund të mësojë t'i shoqërojë ato më shpejt.

Bëni disa kërkime. Lexoni komentet në këtë artikull. https://hackaday.com/2016/01/07/conductive-silico… - Magazinimi. Me Referojuni kësaj faqe në internet për informacion mbi ruajtjen e gomës së lëngshme të papërdorur. Me Me https://www.mositesrubber.com/technical/shipping-u … Me Version i shkurtër - goma e paturuar duhet të mbetet e patretur dhe e përdorshme kur ruhet në temperaturën 0 deri në 40 ° F, deri në 6 muaj.

Hapi 9: Truri / Mendja

1/17/2021 - Unë kam punuar me një RPi3B+ në kombinim me një Arduino Nano për kontrollin e motorit. Aktivizimi motorik ka qenë i suksesshëm. Unë gjithashtu kam testuar dhe konfirmuar komunikimin midis shkrimeve Python në RPi & Arduino, duke kërcyer një mesazh të thjeshtë mbrapa dhe me radhë.

Mirë, kjo është pjesa e madhe e rëndësishme. "Igor, më sill trurin!" Makinat e mia do të përdorin një teknologji të përgjithshme të inteligjencës në zhvillim. Nuk dihet se sa kohë do të duhet për ta përfunduar atë tani për tani, ndoshta shkoni me diçka që funksionon në një ose më shumë kompjuterë Raspberry Pi. Në përgjithësi, unë do të rekomandoja të njiheshit me dhe duke përdorur Sistemin Operativ Robot (ROS) - i cili do të funksionojë në kompjuterët Raspberry Pi. Unë ende nuk kam zbatuar ROS dhe po debatoj për vlerën e tij për makinat e mia.

Hapi 10: Baza / Lëvizshmëria

Plani aktual: baza standarde e rrotave Rocker -Bogie - do të përditësohet në një sistem këmbësh katërkëmbëshe me konfigurim opsional pseudo -bipedal, pasi të jetë instaluar mendja. Rrota - Rrota plastike e shërbimeve të modifikuara. Vetëm problemi i vërtetë është montimi i tij në një bosht më të vogël D. Provoni të mbushni shpërndarësin me rrëshirë (ose diçka të ngjashme), pastaj të shponi një shpërndarës të ri më të vogël dhe një vrimë të vendosur vidash?

Hapi 11: Fuqia, Karikimi +

Udhëzime origjinale që kisha për kërkesat e projektimit që ky projekt synon të përmbushë thjesht tha 'përdorni një bateri të kositësit të barit', por ky udhëzim është lëshuar para vitit 2015, të paktën. Mund të jetë po aq kosto -efektive të përdorni një zgjidhje me peshë më të lehtë tani. Efektiviteti i kostos është përparësia më e lartë pasi "plotëson kërkesat", kështu që kostoja ndoshta do të jetë një nga konsideratat më të mëdha.