Uyğun Humanoid Robotunun Hazırlanması: 11 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:42

Yeniləmə və Səhifə: 1/17/2021 Baş, Üz, Vb - veb kamera əlavə edildiTendons & Muscles - PTFE əlavələriSinirlər və Dəri - keçirici rezin nəticələri "Şəkildəki şey nədir?"

Bu robot bədənin bir hissəsidir - xüsusi olaraq bel, çiyin, qol və əlin prototipi. Yaradılışımın bədənə ehtiyacı olacaq və bu layihə budur.

Ümumi kəşfiyyat üzərində işləyirəm - komandam qısa müddətdə 'maşın sinirbilimi' texnologiyasından istifadə edir. Bir və ya daha çox bədən qurmağın proqramlaşdırmada irəliləməyimə ilham verəcəyinə ümid edirəm.

"Crafted" - bəli, bu robot gövdəsi əllə hazırlanmışdır. İstəsəniz, 3D çapdır. Həm FDM, həm də qatran printerlərim var, amma belə prototip hazırlamaq üçün əl sənətinə üstünlük verirəm. "Uyğun" - sadəcə çevik deməkdir. Fikir, bədənin insan təhlükəsizliyi üçün kifayət qədər çevik olmasıdır, yəni sıxışdırmaq, əzmək və ya ciddi ziyan vurmaqdansa, bir insanın ətrafında əyilmək və ya sıçramaq ehtimalı daha yüksəkdir. Uyğun robot texnikası, gələcək dostlarımızın və iş yoldaşlarımızın (və ya xidmətçilərimizin) ətrafda olmasını təmin etmək üçün əhəmiyyətli bir inkişaf sahəsidir. Bu notebook MiNT-ə girməyəcək, ancaq daha çox öyrənmək və ya qeyri-kommersiya işində iştirak etmək istəyirsinizsə, mənimlə əlaqə saxlayın. Humanoid-bu dizayn notlarının çoxunu qeyri-insani robotlara uyğunlaşdıra bilməyiniz üçün heç bir səbəb yoxdur. Sadəcə olaraq mənim üçün gedirəm. Ağıl tamamlandıqdan sonra da, hələ də sabitlik üçün dördqatlı bir dizayn hazırlayıram.

Addım 1: Sümüklər

PVC

Təxminən insan ölçüsünə və çəkisinə qədər robot texnikası üçün əladır. Yüngül, dayanıqlı, güclü və hazırlanması asandır. Ucuzdur.

Üstəlik, sümüyə bənzəyir, əgər ardınca gedirsənsə.

Boruların və armaturların içəri boşluqları tellərin gizlənməsini asanlaşdırır.

Bir qədər qızdırıldıqda (istilik tabancası və ya məşəl [sürətli, lakin çətin]), PVC əyilmək, yenidən formalaşmaq üçün kifayət qədər yumşalacaq və soyuyana qədər bu formada saxlanarsa yeni formasını saxlayacaq.

Yalnız yaxşı havalandırma istifadə etdiyinizə əmin olun, tüstüdən nəfəs almayın! PVC yanarkən təhlükəli qazlar buraxılır!

PEX - 1/4 düym

Ön kollar kimi daha kiçik sümüklər üçün bu yumşaq borudan istifadə etdim.

İlk əl dizaynımda barmaq sümükləri üçün PEX istifadə olunurdu, amma bu kiçik maşın üçün daha kiçik barmaq sümüklərinə ehtiyacım var idi.

Qəhvə qarışdırıcılar

Daha güclü bir material istərdim, amma hələlik bu işləyir.

Biri kifayət qədər güclü olmadıqda, bir yığın içərisində isti yapışdırmanın 3 işlədiyini görürəm.

Metallar

Həqiqətən də metal həllər axtarmağa başlamamışam, ancaq alüminiumun "lehimləmə" nin sadəliyini sadəcə bir məşəllə kəşf edərək, alüminiumun gələcəkdə baxmağa dəyər bir seçim ola biləcəyini hiss edirəm. funksional olması üçün minimum sənətkarlıq tələb edən əlverişli armaturların və materialların mövcudluğu. Əminəm ki, oradadır, amma nəyə başa gələcək və buna dəyərmi? Hətta bütöv bir metal skeletə də baxmalıyıqmı? Digər metallar və ərintiləri nəzərə almağa dəyərmi və hansı tətbiqlər üçün?

Addım 2: Əzələlər və Tendonlar

17.01.2021: Əməliyyat zamanı yapışdıqları bəzi aparat ətrafındakı tendonları istiqamətləndirmək üçün PTFE/Teflon borusu əlavə etmək lazım idi. Bu zaman barmaqlar təxminən 75%işləyir, ancaq geri dönmə növünə ehtiyac var. əlavə olaraq. Dəri örtüyünə əlavə olaraq silikon kauçuk da hazırlayıram.

-

Hal-hazırda bağlanan yeganə 'əzələlər', zip bağları ilə yerində tutulan bəzi SG90 servolardır. MG996R-ni yuxarı qollar və çiyinlər üçün bu vaxta qədər bağlamışam, amma bunun kifayət olub olmadığını bilmirəm. Zip bağları, ön kol SG90-ları yerində saxlayır və mövcud bilək birləşməsi konfiqurasiyasına əsasən demək olar ki, 180 dərəcə fırlanmağa imkan verir. Əl biləyi sonda dəyişməli olacaq, amma indiyə qədər heç olmasa əlini yerində saxlayır. Hal -hazırda balıqçılıq xətti deyil, tendonlar üçün elastik filament istifadə edirəm, çünki daha böyük səth sahəsi balıqçılıq teli kimi tendon kılıflarında geyilmir. Çox uzun müddət əvvəl digər oynaqlar üçün daha çox servo əlavə edəcəyəm. Üst qol sadədir, lakin çiyinlər çətindir. Onurğa servoları demək olar ki, kalça nahiyəsində qruplaşdırılacaq. Qeydlər: Bu böyük ucuz servoları itburnu üçün istifadə edin. - bitdi, necə olacağını görəcəyik … Əzələ seçimləri: EM xətti aktuatoru PEANO HASSEL aktuatoru

PEANO HASSEL aktuatorlarını hazırlamaq o qədər də çətin deyil, amma ehtiyac duyduqları yüksək gərginlik üçün yaxşı bir həllim yoxdur və onları sızmamaq üçün necə saxlayacağımı bilmirəm. Əks təqdirdə, bu texnologiyanı əzələ nəzarəti üçün istifadə etməyi üstün tuturam. Ola bilsin ki, sonradan təkrarlansın.

Barmaqların geri dönmə yayına ehtiyacı ola bilər, amma tendonlar həm çəkə, həm də itələyə bilər - hər halda bir az.

Addım 3: Onurğa

PVC boru adapterləri, yığılmış, onurğa rolunu oynayır. Aktuator və tendonları yerinə qoyana qədər onları bir yerdə saxlamaq problem idi, lakin disklərin içərisinə yivli uzunluqlu bükülmə filamentinin yaradıcı bir şəkildə düzəldilməsi diskləri yığışdıraraq saxladı. İstədiyiniz hər şeyi bir baza üçün istifadə edin. Şəkildəki hissələri əvvəlki bir botdan bir-birinə yapışdırmışdım və artıq mövcud olduqları üçün yenidən istifadə etdim.. Disklər lazımsız böyük ola bilər, amma bu indi tamamdır. Həddindən artıq yer tel keçmək üçün çox yer buraxır. Məsələlər: Mövcud onurğa hərəkət edərkən bir az səs -küy salır və istədiyim qədər hamar deyil. Bunlar 3D çapa dəyər ola bilər, amma bunu etməməyi üstün tuturam. bu quruluş.

Addım 4: Torso / Ribcage / Omuzlar

Mən əvvəlcə kiçik pvc hissələrdən bir qəfəs zolağı düzəltdim, amma heç də elastik deyildi, bu pis bir şeydir. Xüsusilə ehtiyacım olmadığı üçün bu hissəni atlayıram. Hal -hazırda əslində diskləri bir araya gətirən bükülmə telini bağlamaq üçün onurğa üzərində yalnız bir üst idi, ancaq çiyin həlli üçün yaxşı işləyirdi, çünki indiki kimi qalır. Omuzlar əsl problem idi. PVC boru ilə uyğun bir menteşe qurğusundan istifadə etməyə çalışdım, ancaq çiyin üçün lazım olan hərəkət aralığına sahib deyildim, sonra topun bir hissəsi üçün bir golf topu istifadə edən bir yerdə, PVC-nin skelet-dummy layihəsinə rast gəldim. top və yuva oynaqları - problem (demək olar ki) həll edildi! Başqa bir layihədə olduğu kimi golf toplarını sıxmaq əvəzinə, onları elastik bantlarla - xüsusən də başqa bir layihədən qoyduğum saç bantları ilə tutdum. Qolfdan bəri bir məsələ qaldı toplar ideal bir konfiqurasiyada bağlanmamışdır (daha sonra daha yaxşı birini tapacağam), çox irəli və ya geriyə döndərilərək sıxışdırıla bilər. Çarpaz çiyin yuvasına ehtiyat 'vertebra' (boru adapteri uyğunluğu) qoyulması Çiyin sümüyünün mövqeyi, səyahətin çox ciddi bir problem olmasının qarşısını alacaq şəkildə məhdudlaşdırıldı. Məsələ (lər): - çiyin servolarını harada yerləşdirmək olar? Boyun üçün eyni sual. Əzələləri yerləşdirmək üçün daha böyük bir torsonun yığılmasına ehtiyac ola bilər.

Addım 5: Qollar və Dirsəklər

Düşünürəm ki, yuxarı qollar, PVC borunun 1/2 hissəsində, düz bir boruya bağlanmış bir golf topu ilə əlaqədardır. Qollar PEX -dir və çox xüsusi bir səbəbdəndir. İnsan sümük konfiqurasiyasını iki sümüyün bir -birinin üzərində fırlanması ilə təqlid etmək istəyirdim. Bir neçə fərqli həll yolu sınadım, ancaq qolun sümüklərinin dirsəkdə bir menteşə birləşməsi kimi vidalana biləcəyi üst qol ucuna uyğun bir iş düzəltməklə sona çatdı. Çünki iki sümük yalnız dirsəkdən bərkidilərək bilək bağlantısı bükülə bilər. Əl dizaynı həddindən artıq elastik olduğu üçün ön kolun fırlanma itkisini kompensasiya edir. Yenə də mükəmməl deyil kifayət qədər yaxşı işləyir.

Addım 6: Əllər

Derzlər

İlk ölçülü protoype əlimdə birgə həll hazırladım: Göz vintləri, bir qoz və qısa vida ilə gözdən birləşdirildi və bir şəkildə 'sümüyə' yapışdırıldı. Hal-hazırda yapışan həll isti yapışqandır-istərdim daha yaxşı bir şey, amma hələ heç bir şeyə qərar verməmişəm. Bu əlləri qurarkən vidanın dönməməsi və barmağının çıxmaması üçün hər sümüyün hər iki ucunda 2 göz vidası istifadə etməyin faydalı olduğunu gördüm. Finger Joint Rev. A: Ənənəvi vintlər və qoz -fındıqlardan daha çox, daha yaxşı görünən və daha vahid birləşmə forması verən 1/4in genişlikdə Chicago vintləri ala biləcəyimi gördüm. Kaş 1/8in ala bilsəm də hələ tapmamışam.

Problem: Chicago vintləri üçün 5 millimetr ölçülü gözlər lazımdır - bu "milin" ölçüsündədir - və adi göz vintləri 4 mm -dir. Gözümü əllə açmaq məcburiyyətindəyəm. Kiçik bir zımbadan istifadə etdim, amma yaxşı idi ki, 5 mm-lik vintlər tapım.

Sümüklər

Çox kiçik əllər düzəltmək üçün çox kiçik sümük materialına ehtiyacım var.

Qəhvə qarışdırıcıları kifayət qədər möhkəm deyil, amma hələlik edəcəklər.

Tendonlar

Hər barmağın 1 tendonu var və nəticədə 2 tendonu ola bilər. Xüsusilə barmaq tendonlarının yerlərində saxlayan bir istiqamətləndirici örtüyə ehtiyacı var. Mən daha çox qəhvə qarışdırıcı saman üzərində isti yapışdırmışam - yapışqan üzərində tutduğundan əmin olmaq üçün Başlanğıcda, balıqçılıq teli sınadım, amma dərhal kılıfın içinə girdi, buna görə də 1.75mm əyilmə filamentini sınadım və bu yaxşı işləyir. Qeyd: Tendonların istiqamətləndirilməsi üçün əlimdə olan PTFE boru seqmentlərindən istifadə etməyi üstün tuturam. Bununla birlikdə, PTFE, ehtimal ki, isti yapışqan ilə yapışmayacaq. Təcrübə etməli olacağımı düşünürəm. Ptfe borularını yerində tutmaq üçün kiçik bir ziptdən istifadə edə bilərsiniz.

Addım 7: Baş, Üz və s

1/17: Hazırda sadə, köhnə, mikrofonu olan USB veb kamerası baş üçün yer tutucu rolunu oynayır. Hələ heç bir görmə həyata keçirməmişəm, lakin kameraya uzaqdan daxil olmaq çətin deyil. son layihədə istədiyim bir xüsusiyyət, hal -hazırda * kameranı * görə bilirəm və bunu mümkün edən bir giriş metodundan istifadə etsəydim həm də səs qəbul edə bilərdim. Vizual korteksin əsas işini yerinə yetirdikdən sonra həll edə biləcəyim məsələ. Vokal çıxışı təbii ki standart bir dinamik olacaq. Daha inkişaf etmiş bir şey gözləmək məcburiyyətində qalacaq. Ağızın əzələ nəzarətini və ifadə üçün bir neçə üz xüsusiyyətini tətbiq etmək çətin olmayacaq. Mən hamısını bir neçə Moruq Piesindən edə bilməyəcəyim halda beynim yəqin ki, başıma sığmayacaq. beyin uyğun gəlir, xüsusən də yaddaşa ehtiyacı var. Qara qutu sistemi kimi bir şey.

Adım 8: Sinirlər və Dəri

1/17/2021 - Karbon tozu əlavə edərək keçirici silikon kauçuk hazırlamağa çalışdım. James Hobsondan məsləhət almalıyam (aşağıda Hackaday məqaləsini oxuyun); o, əsasən haqlı idi. Qeyd etdim ki, rezini keçirici hala gətirdim, amma o qədər karbon tozu istifadə etməli oldum ki, rezin qurudulduqda toxunuşa çırpıldı. Deyə bildiyim qədər bu tətbiq üçün faydalı deyil. Tövsiyə edildiyi kimi karbon filamenti və ya bəlkə də platinlə müalicə olunan silikon almalıyam.

-Əslində hələ bu hissədə heç bir iş görməmişəm, sadəcə araşdırma aparıram. Toxunuşa həssas deyil, təzyiqə həssas bir dəri təbəqəsi istəyirəm. Elektrik Sahəsi Tomoqrafiyası toxunma üçün perspektivli bir həll kimi görünürdü, amma təzyiq hissi vermir. Düşündüm ki, birdən çox sensor nöqtəsi ilə birlikdə rezistiv rezin təbəqədən bir siqnal oxusam nə olar? İnsan sinir toxunuşu və təzyiq hissinin layiqli bir yaxınlaşmasını əldə edə bilərəmmi? Digər silikon istifadəçiləri rezin vasitəsilə oxunma müqavimətinin təzyiqi hiss edə biləcəyini təsdiqləyirlər, buna görə yaxşı bir həll olacağına ümid edirəm. İsti və digər şeyləri hiss etmək üçün heç bir məlumatım yoxdur, ancaq bədənin təmin etməli olduğu daha çox toxunma və təzyiq hisslərindən daha az narahatlıq doğurur. Beyin Qoruyucu / yumşaq dəri təbəqələrinə gəldikdə, bir neçə plastik / kauçuk tətbiqini nəzərdən keçirdim, amma hazırda ən yaxşısı xarici səthi daha sərt olan silikon kauçuka bənzəyir.

Silikon Öz-özünə əriyən bant

Bunu əl prototipində istifadə etməyə çalışdım. Əsas odur ki, tətbiq zamanı lenti aktivləşdirmək üçün çox təzyiq tətbiq etməli oldum və barmaqlarımı bir az bükdüm. Əlavə olaraq barmaqların sərbəst əyilməsinə imkan verməyəcək qədər davamlı idi. Bəlkə də oynaqlarımı sarmasam və güclü bir barmaq sümük materialı tapana qədər gözləməsəm… Bu faktorlardan başqa, əlimdə yarı vahid bir "dəri" təbəqəsi görmək istədim. free. Try silikon su tesisatçıları tape kəsmək həqiqətən asandır? Gəlin görək o şey nə edir.

Silikon Kauçuk

Sugru alternativ Oogoo və ya bənzəri perspektivli görünür. İncə daldırma kauçuk üçün, maye silikon kauçukdan istifadə edin - qəlib hazırlayın. Müqavimətə əsaslanan algılama üçün bir qatqıya (karbon) ehtiyac olmaya bilər. xüsusi olaraq karbon qara) hiylə edə bilər.

Qeyri -ixtiyari reflekslər, yaxınlıqdakı əzələlərlə əlaqəli toxunma və ya təzyiqlə əlaqələndirilmiş bir cavab proqramlaşdırmaqla tərtib edilə bilər. Bu, maşının bədənini daha sürətli öyrənməsinə kömək etmək üçün faydalı ola bilər. Yəni, sinirlər yaxınlıqdakı əzələlərə uyğundursa və bir eşikə cavab olaraq avtomatik olaraq tetiklenirse, maşın onları daha sürətli əlaqələndirməyi öyrənə bilər.

Bir az araşdırma aparın. Bu məqalədəki şərhləri oxuyun. https://hackaday.com/2016/01/07/conductive-silico… - Saxlama.. İstifadə edilməmiş maye kauçukun saxlanması haqqında məlumat üçün bu veb saytına baxın… https://www.mositesrubber.com/technical/shipping-u …. Qısa versiya - qurudulmamış kauçuk 0 ilə 40 ° F arasında 6 aya qədər saxlanıldıqda qurudulmamış və istifadəyə yararlı olmalıdır.

Addım 9: Beyin / Ağıl

17.01.2021 - RPi3B+ ilə motor idarə etmək üçün Arduino Nano ilə birlikdə çalışıram. Motorun işə salınması uğurlu alındı. RPi və Arduino üzərindəki Python skriptləri arasında sadə bir mesajı irəli -geri sıçrayışla sınadım və təsdiqlədim.

Pekala, bu ən vacib hissədir. "İqor, mənə beyin gətir!" Maşınlarım inkişaf etməkdə olan ümumi bir kəşfiyyat texnologiyasından istifadə edəcək. Bunu başa çatdırmaq üçün nə qədər vaxt lazım olacağını söyləmək mümkün deyil, bəlkə də bir və ya daha çox Raspberry Pi kompüterində işləyən bir şeylə işləyin. Ümumiyyətlə, tanış olmağı məsləhət görürəm. Raspberry Pi kompüterlərində işləyəcək Robot Əməliyyat Sistemi (ROS) ilə işləyərkən. Hələ ROS tətbiq etməmişəm və maşınlarımın dəyərini müzakirə edirəm.

Addım 10: Əsas / Hərəkətlilik

Tezliklə Cari Plan: Standart Rocker -Bogie təkər bazası - ağıl quraşdırıldıqdan sonra isteğe bağlı yalançı iki ayaqlı konfiqurasiyaya malik dördbucaqlı ayaq sisteminə yenilənəcək. Yalnız əsl problem onu daha kiçik bir D şaftına quraşdırmaqdır. Hubu qatranla (və ya oxşar bir şeylə) doldurmağa çalışın, sonra yeni kiçik bir hub və bir vida çuxuru qazın?

Addım 11: Güc, Şarj +

Tezliklə Orjinal təlimat, bu layihənin "qazon biçəndən istifadə et" dediyini təmin etmək üçün nəzərdə tutulan dizayn tələbləri ilə bağlı idi, lakin bu təlimat ən azından 2015 -ci ildən əvvəl verilmişdir. İndi daha yüngül çəki həlli istifadə etmək iqtisadi cəhətdən səmərəli ola bilər. Xərc səmərəliliyi "tələblərə cavab verdikdən" sonra ən yüksək prioritetdir, buna görə də xərc, ehtimal ki, ən böyük mülahizələrdən biri olacaq.