Pehmeä robottipidike: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Pehmeän robotiikan (luontaisesti pehmeistä materiaaleista, kuten piistä ja kumista valmistetut robotit) ala on kasvanut nopeasti viime vuosina. Pehmeät robotit voivat olla edullisia verrattuna koviin vastaaviin, koska ne ovat joustavia, mukautuvia uusiin ympäristöihin ja edistävät turvallisempaa ihmisen ja robotin vuorovaikutusta. Erityisesti pehmeät robottikahvat voivat olla hyödyllisiä herkkien esineiden käsittelyssä vahingoittamatta.

Tämä opaskirja on yksityiskohtainen opas pehmeiden robottisten "sormien" rakentamisesta, joita voidaan käyttää yksinkertaisella käsipumpulla. Kolmiosaisen muotin STL-tiedostot löytyvät sivun alareunasta STL-tiedoston lisäksi keskusnapaan, jonka avulla voit luoda täysin toimivan 4-sormisen pehmeän robottipidikkeen. Tämä projekti on ihanteellinen pehmeiden robottien harrastajille ja luokkahuoneille, sillä tarvikkeita tarvitaan suhteellisen vähän ja valmistusaika on nopea.

Tämän Instructable-ohjelman pehmeä robotti sai inspiraationsa Whitesiden Harvardin tutkimusryhmästä ja heidän työstään pneumaattisten verkkojen luomisessa: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics. Inspiraatiota saatiin myös Soft Robotic Toolkitin laajoista resursseista.

Tarvikkeet

• 3D -tulostin (käytin LulzBot Taz 5: tä, mutta minkä tahansa tulostimen pitäisi toimia)
• PLA-filamentti (ABS: n tai minkä tahansa muun filamenttityypin pitäisi myös toimia, tarkista vain, että se on yhteensopiva Ecoflex 00-50: n kanssa)
• Ecoflex 00-50 koekoko. Voit käyttää myös Ecoflex 00-30 -laitetta, mutta 00-50 on kestävämpi ja edullisempi, jos mahdollista
• Popsicle stick tai kahvisekoitin
• Säiliö, jossa on tilavuusmerkit Ecoflexin mittaamiseen. Voi käyttää myös vaaka, jos sinulla on pääsy. Tarvitset vain tavan mitata Ecoflexin osat A ja B 1: 1 massa- tai tilavuussuhteeksi.
• Puuvillakangas (noin 1 neliöjalka tekee useita robotteja)
• Sakset
• Paperiliitin
• Pallopumppu

Valinnaiset lisämateriaalit (tarvitaan täydelliseen 4-sormiseen kynsiin)

• Akvaario pumppu
• Muoviputki (1/8 tuuman ulkohalkaisija) - noin 2 jalkaa riittää

Vaihe 1: Tulosta muotti

Ensimmäinen askel on tulostaa muotti. Niitä on 3 kappaletta, joista 2 sopivat yhteen ja muodostavat ylemmän puoliskon ja yhden alaosan. Käytin PLA: ta, mutta voit käyttää ABS: ää tai mitä tahansa muuta filamenttia. Tarkista vain, että materiaalisi on yhteensopiva Ecoflex 00-50: n kanssa. Muista suunnata osat niin, että sinun ei tarvitse tuottaa tukimateriaalia.

Vaihe 2: Sekoita Ecoflex 00-50

Seuraava vaihe on sekoittaa Ecoflex 00-50. Voit käyttää myös Ecoflex 00-30 -laitetta, mutta 00-50 vaikuttaa hiukan vahvemmalta ja ihanteellisemmalta, jos mahdollista. Huomaa, että käyttöaika (aika, jonka Ecoflex on riittävän juokseva työskennellä) on vain 18 minuuttia, joten voi olla hyvä idea valmistella kangas ja muotit (katso seuraava vaihe) ennen sekoittamisen aloittamista. Ecoflex 00-50 on 2 osaa (A ja B) ja se sekoitetaan 1: 1 paino- tai tilavuussuhteessa. Ravista pulloja ennen kaatamista. Tarvitset noin 8-10 grammaa A: ta ja B: tä (yhteensä 16-20 grammaa) yhden muotin, ylä- ja alaosan täyttämiseksi. Kun kaadat A ja B yhteen, sekoita popsicle tikulla 2-3 minuuttia. Sekoita hyvin, mutta yritä välttää liian voimakasta sekoittamista (tämä aiheuttaa ei -toivottuja kuplia, jotka voivat vahingoittaa robotin rakenteellista eheyttä).

Vaihe 3: Kaada muotit

Leikkaa kangaspala (tai tulostinpaperi, jos sinulla ei ole kangasta), joka on hieman pienempi kuin muotin alaosa. Aseta yläosan kaksi kappaletta yhteen (Huomaa: muotin yläosan toisella puolella on hieman suurempi reikä. Tämä puoli menee ylämuotin alaosan tyhjän alueen yli. Tämä muodostaa syöttökammion, joka ei puhalla, mutta tarjoaa rakenteellisen eheyden). Kaada Ecoflex hitaasti pohjamuottiin, kunnes se on noin 1/2 täynnä. Aseta sitten kangas/paperi pohjamuottiin ja täytä se loppuun asti. Täytä seuraavaksi ylempi muotti. Varmista, että jokainen kammio näyttää olevan täysin täynnä. Aseta tasaiselle alustalle ja odota 3 tuntia, kunnes Ecoflex kovettuu.

Vaihe 4: Irrota molemmat puolikkaat

Kolmen tunnin kuluttua on aika demold! Voit käyttää pinsettejä muottien reunojen jäljittämiseen, mikä helpottaa poistamista. Ecoflex on joustava, joten älä pelkää vetää muotista, mutta varo repimästä mitään ohuita alueita. Ylämuottiin käytä pieniä suorakulmaisia ruuveja sivujen erottamiseksi toisistaan.

Vaihe 5: Sulje puolikkaat yhteen

Nyt on aika sulkea puolikkaat yhteen! Tee uusi Ecoflex -erä (tämä voi olla hyvin pieni erä) ja levitä OHUT kerros pohjakappaleeseen. Vähemmän on enemmän täällä, haluat varmasti välttää ilmakanavan tukkeutumisen! Aseta sitten ylempi puolisko alakappaleen päälle ja maalaa popsicle -tikulla reunan ympärille, jossa kaksi kappaletta kohtaavat. Tee tämä leivinpaperilla tai tinapaperilla (ei paperipyyhkeellä, koska Ecoflex kovettuu paperipyyhkeeseen). Tämän vaiheen aikana on hyvä laittaa ylimääräistä Ecoflex -laitetta kiinteän ensimmäisen ja toisen kammion väliin. Tämä vahvistaa tätä aluetta, jotta se ei repeä, kun laitat ilmalähteen sisään. Jos robotin ympärille pääsee ylimääräistä Ecoflexiä, älä huoli- voit katkaista sen saksilla myöhemmin. Odota 3 tuntia ja poista robotti ja katkaise ylimääräinen Ecoflex.

Vaihe 6: Lävistä ilmakanava

Ota paperiliittimen pää ja käytä sitä ilmakanavan puhkaisemiseen. Aseta se keskelle, juuri sen yläpuolelle, jossa alaosa kohtaa yläosan. Varmista, että puhkaiset suuren kammion ilman ilmataskua (ei toisella puolella, jossa on ilmatasku!). Ilmakanava alkaa ensimmäisen suuren kammion keskeltä, joten sinun ei tarvitse painaa paperiliitintä liian pitkälle. Varo painamasta sitä liian pitkälle, muuten robotti voi repeytyä vahingossa.

Vaihe 7: Testaa! Tiivistä mahdolliset vuodot tarvittaessa

Irrota nyt paperiliitin ja aseta pumpun neula reikään, jonka loit juuri paperiliittimellä. Pumppaa ja katso kuinka robotti puhaltaa!

Ongelmien karttoittaminen:

• Jos tunnet vastusta yrittäessäsi täyttää ilmaa, et ole löytänyt ilmakanavaa, yritä sijoittaa neula uudelleen robottiin.
• Jos kuulet ilman virtaavan ulos, robotissasi voi olla reikä. Voit täyttää kupin vedellä ja pumpata ilmaa robottiin tunnistaaksesi, missä vuoto on (näet kuplia, jotka tulevat reiästä). Voit merkitä reiän terävällä terällä ja tehdä toisen erän Ecoflex -tiivistettä reiän tiivistämiseksi.
• Jos tietyt kammiot eivät laajene, ilmakanavasi on tukossa. Voit yrittää käyttää paperiliitintä tukoksen poistamiseen, mutta on todennäköistä, että joudut tekemään robotin uudelleen. Ei kuitenkaan tarvitse pelätä- muotti on täysin uudelleenkäytettävä ja sinulla pitäisi olla runsaasti Ecoflexiä jäljellä!

Vaihe 8: Valinnainen lisävaihe: Luo täysi pehmeä robottikynsi

Tiedosto -osiossa on STL keskuskeskukselle. Tämä voidaan tulostaa 3D -muodossa (se vaatii tukea, joten kiinnitä huomiota siihen, minkä tyyppistä tukea käytät varmistaaksesi, että se irtoaa rikkomatta ohuita putkia) käyttämällä PLA: ta tai muuta hehkulankaa. Keskusnapa voidaan kytkeä letkuun (ulkohalkaisija 1/8 tuumaa) ja sitten mihin tahansa ilmapumppuun (käytin akvaario -pumppua). Kun olet tulostanut keskiön, tee 4 pehmeää robotin sormea ja kiinnitä ne 4 ulkoiseen putkeen. Kiinnitä letku keskusnavan päällä olevaan suureen putkeen, kiinnitä pumppu letkun toiseen päähän, käynnistä pumppu ja katso, kuinka kynsi täyttyy!

Vaihe 9:. STL -tiedostot

Tässä ovat. STL-tiedostot keskusnapa ja 3-osainen muotti!