Modular Hand Assist: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ฉันเคยเห็นคนที่มีอาการบาดเจ็บที่นิ้ว นิ้วที่หายไป หรือมีความพิการทางกล้ามเนื้อกำลังหยิบจับสิ่งของลำบาก นี้อาจส่งผลต่อชีวิตของพวกเขามาก แม้ว่าจะมีอุปกรณ์ช่วยเหลือมากมายในตลาด แต่ราคาก็หาซื้อได้ยาก ดังนั้นฉันจึงเริ่มออกแบบอุปกรณ์สวมใส่ราคาไม่แพงที่สามารถช่วยให้ผู้คนหยิบสิ่งของ ใช้ตะเกียบ ฯลฯ การออกแบบโมดูลาร์ทำให้ผู้ใช้เปลี่ยนโมดูลเพื่อทำงานต่างๆ ได้ง่าย นอกจากนี้ ระบบการจดจำอัตโนมัติยังได้รับการออกแบบสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อจดจำประเภทโมดูลและทำงานที่เกี่ยวข้องโดยอัตโนมัติ

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบ CAD

ฉันออกแบบโครงสร้างให้พิมพ์ 3 มิติ สิ่งสำคัญบางอย่างเกี่ยวกับการออกแบบ

1. เฟืองบนโมดูลเชื่อมต่อกับเซอร์โวด้วยสปริงเพื่อให้สามารถจับขนาดต่างๆ ได้ แรงที่ใช้กับกริปสามารถปรับแต่งได้โดยการปรับมุมเซอร์โวให้ดึงสปริงแรงขึ้น

2. ขั้วต่อ 8 พินได้รับการออกแบบสำหรับการจดจำโมดูล หมุดสำรองถูกทิ้งไว้สำหรับส่วนขยายในอนาคตบนโมดูลอื่น ๆ เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์หรือส่วนประกอบอื่น ๆ

ขั้นตอนที่ 2: วัสดุและเครื่องมือ

อิเล็กทรอนิกส์:

1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ Digispark Attiny85

2. HC-SR04 เซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิกhttps://amzn.to/35ocNmk

3. SG90 เซอร์โวhttps://amzn.to/2S29r4u

4.แบตเตอรี่ Li-Pohttps://amzn.to/2rP2IAo

5. แผงป้องกัน Li-Po และแท่นชาร์จhttps://amzn.to/38HIfhz

6. ขั้วต่อตัวผู้ 8 ขาตัวผู้https://amzn.to/2Pn05yK

เครื่องมือ:

หัวแร้งลวดกาว

ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ

รวมไฟล์ Stl

ขั้นตอนที่ 3: ฐาน

เครื่องตรวจจับระยะอัลตราโซนิกเมื่อโมดูลอัลตราโซนิกตรวจพบวัตถุใกล้เข้ามา มันจะเปิดเซอร์โวโดยอัตโนมัติ จะหยุดเมื่อวัตถุถูกนำออก ปุ่มปลดล็อคได้รับการออกแบบสำหรับการจับสิ่งของต่างๆ การออกแบบตัวเชื่อมต่อตัวเชื่อมต่อประกอบด้วย Vcc Gnd และพินการจดจำโมดูล ไมโครโปรเซสเซอร์ตรวจจับโมดูลประเภทต่างๆ โดยการอ่านแรงดันไฟฟ้าบนพินการรู้จำโมดูล

ควรมีแบตเตอรี่ Li-Po ในตัวสำหรับการใช้งานจริง สำหรับต้นแบบจะใช้แหล่งพลังงานภายนอก

ขั้นตอนการประกอบ:

1. ประสานทุกสิ่งเข้าด้วยกัน

2. ใส่เซ็นเซอร์วัดระยะอัลตราโซนิกลงในสองรู

3. ใส่เซอร์โวลงในคอนเน็กเตอร์เซอร์โวแล้วขันให้แน่น

4. ใส่ไมโครโปรเซสเซอร์ attiny ในตำแหน่งที่เหมาะสม

5. กาวฝาด้านบน

6. กาวหัวพินเข้ากับฝาครอบด้านบน

7. กาวฝาด้านขวา

8. รัดแถบด้านล่างของฐานให้แน่นเพื่อสวมใส่

9. การประกอบฐานเสร็จสิ้น

ขั้นตอนที่ 4: โมดูลจับยึด

โมดูลถูกออกแบบมาเพื่อคว้า ถอดกรงเล็บมาใส่ตะเกียบได้ง่าย

ขั้นตอนการประกอบ:

1. ใส่เกียร์เข้าที่ครอบด้านบน (อันที่มีรูด้านซ้าย)

2. กาวที่ยึดกรงเล็บเข้ากับเฟือง

3. ใส่ฮอร์นเซอร์โวแล้วเชื่อมต่อกับสปริงเข้ากับรูบนเฟือง

4. เชื่อมต่อ 5v กับพินการจดจำโมดูล

5. ติดฝาด้านบนพร้อมกรอบเข้าด้วยกัน

6. การประกอบโมดูลจับเสร็จแล้ว

ขั้นตอนที่ 5: รหัส & วงจร

รหัส:ในตอนเริ่มต้น ไมโครโปรเซสเซอร์จะอ่านแรงดันไฟฟ้าของโมดูลเพื่อตรวจหาประเภทโมดูล ตัวโลภคือ 5v และตัวแปรงคือ gnd หลังจากนั้นจะใช้เซ็นเซอร์วัดระยะอัลตราโซนิกเพื่อตรวจจับว่ามีวัตถุเข้ามาใกล้หรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้น มันจะคว้าวัตถุโดยอัตโนมัติ หากผู้ใช้นำวัตถุออกหรือกดปุ่มปล่อยวัตถุนั้นจะถูกปล่อยออก พารามิเตอร์สามารถตั้งค่าได้ในส่วนการกำหนดของรหัส วงจร:P0: สัญญาณเซอร์โว

P1: ปล่อยปุ่ม

P2: HC-SR04 trig

P3: HC-SR04 echo

P4: โมดูลการตรวจจับขั้วต่อ 8 พิน:

หมุด: 5v, GND, การรับรู้โมดูล (5v สำหรับโมดูลโลภ)

ดาวน์โหลดรหัส

ขั้นตอนที่ 6: โมดูลอื่นๆ

ฉันกำลังออกแบบโมดูลบางประเภทสำหรับสิ่งนี้ด้วย หากมีอะไรทำจะปรับปรุงโดยเร็วที่สุด ขอบคุณที่ดูคำแนะนำนี้

ขั้นตอนที่ 7: แผนในอนาคต

• ทำ PCB สำหรับ SMD Atmega328 หรือ 32u4 สำหรับพินเพิ่มเติม
• เปลี่ยนโมดูลวัดระยะอัลตราโซนิกด้วยเลเซอร์เพื่อความแม่นยำและฐานที่เล็กลง