Yumuşak Robotik Tutucu: 9 Adım

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-13 06:58

Yumuşak robotik alanı (silikonlar ve kauçuklar gibi özünde yumuşak malzemelerden yapılmış robotlar) son yıllarda hızla büyümektedir. Yumuşak robotlar, esnek olmaları, yeni ortamlara uyum sağlamaları ve daha güvenli insan-robot etkileşimini teşvik etmeleri nedeniyle sert muadillerine kıyasla avantajlı olabilir. Özellikle yumuşak robotik kavrayıcılar, hassas nesneleri hasara neden olmadan tutmak için faydalı olabilir.

Bu Eğitilebilir Kitap, basit bir el pompasıyla kolayca çalıştırılabilen yumuşak robotik "parmakların" nasıl oluşturulacağı konusunda ayrıntılı bir kılavuz görevi görür. 3 parçalı kalıp için STL dosyaları, tam işlevli bir 4 parmaklı yumuşak robotik kavrayıcı oluşturmanıza olanak sağlayacak merkezi bir göbek için STL dosyasına ek olarak sayfanın alt kısmında bulunabilir. Bu proje, nispeten az malzeme ihtiyacı ve hızlı üretim süreleri ile yumuşak robot meraklıları ve sınıflar için idealdir.

Bu Eğitilebilir Kitaptaki yumuşak robot, Whiteside'ın Harvard'daki araştırma grubundan ve pnömatik ağlar oluşturma çalışmalarından ilham almıştır: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics. Soft Robotic Toolkit'teki kapsamlı kaynaklardan da ilham alındı.

Gereçler

• 3D yazıcı (LulzBot Taz 5 kullandım, ancak herhangi bir yazıcı çalışmalıdır)
• PLA filamenti (ABS veya başka herhangi bir filament türü de çalışmalıdır, sadece Ecoflex 00-50 ile uyumlu olduğundan emin olun)
• Ecoflex 00-50 deneme boyutu kiti. Ecoflex 00-30 da kullanabilirsiniz ancak 00-50 daha dayanıklı ve mümkünse tercih edilir.
• Dondurma çubuğu veya kahve karıştırıcı
• Ecoflex'i ölçmek için hacim işaretli kap. Erişiminiz varsa terazi de kullanabilirsiniz. Ecoflex'in A ve B parçalarını kütle veya hacim olarak 1:1 oranında ölçmek için bir yola ihtiyacınız var.
• Pamuklu kumaş (yaklaşık 1 fit kare birkaç robot yapacaktır)
• Makas
• Ataç
• top pompası

İsteğe bağlı ekstra malzemeler (tam 4 parmaklı pençe için gereklidir)

• akvaryum pompası
• Plastik boru (1/8 inç Dış Çap) - yaklaşık 2 fit yeterli olacaktır

Adım 1: Kalıbınızı Yazdırın

İlk adım, kalıbınızı basmaktır. 3 parça var, 2'si üst yarıyı yapmak için bir araya gelen ve bir tanesi alt için. PLA kullandım, ancak ABS veya başka bir filament kullanabilirsiniz. Malzemenizin Ecoflex 00-50 ile uyumlu olup olmadığını kontrol edin. Destek malzemesi oluşturmanıza gerek kalmayacak şekilde parçaları yönlendirdiğinizden emin olun.

2. Adım: Ecoflex 00-50'nizi Karıştırın

Sonraki adım Ecoflex 00-50'yi karıştırmaktır. Ecoflex 00-30'u da kullanabilirsiniz, ancak 00-50 biraz daha güçlü ve mümkünse daha ideal görünüyor. Kap ömrünün (Ecoflex'in çalışmak için yeterince akıcı olduğu süre) yalnızca 18 dakika olduğunu unutmayın, bu nedenle karıştırmaya başlamadan önce kumaşı ve kalıpları hazırlamak (bir sonraki adıma bakın) iyi bir fikir olabilir. Ecoflex 00-50 2 parça (A ve B) halinde gelir ve ağırlık veya hacim olarak 1:1 oranında karıştırılır. Şişeleri dökmeden önce salladığınızdan emin olun. Bir kalıbı, üst ve alt kısmı doldurmak için yaklaşık 8-10 gram A ve B'ye (toplam 16-20 gram) ihtiyacınız olacak. A ve B'yi birlikte döktükten sonra bir buzlu şeker çubuğu ile 2-3 dakika karıştırın. İyice karıştırın, ancak çok kuvvetli karıştırmaktan kaçının (bu, robotun yapısal bütünlüğüne zarar verebilecek istenmeyen kabarcıklar yaratacaktır).

Adım 3: Kalıpları Dökün

Kalıbın alt yarısından biraz daha küçük bir kumaş parçası (veya kumaşa erişiminiz yoksa yazıcı kağıdı) kesin. Üst kalıbın 2 parçasını birlikte yerleştirin (Not: Kalıbın üst kısmının bir tarafında biraz daha büyük bir delik vardır. Bu kenar, üst kalıbın alt kısmının boş alanı üzerinden geçer. Bu, giriş odasını oluşturacaktır. şişmeyecek, ancak yapısal bütünlük sağlayacaktır). Ecoflex'i yaklaşık 1/2 dolana kadar alt kalıba yavaşça dökün. Daha sonra alt kalıba kumaşınızı/kağıdınızı yerleştirin ve kalan kısmı doldurun. Ardından, üst kalıbı doldurun. Her bölmenin tamamen dolu göründüğünden emin olun. Düz bir yüzeye koyun ve Ecoflex'in sertleşmesi için 3 saat bekleyin.

Adım 4: Her İki Yarıyı da Parçalayın

3 saat sonra kalıptan çıkma zamanı! Kalıpların kenarlarını cımbızla takip ederek çıkarmayı kolaylaştırabilirsiniz. Ecoflex esnektir, bu nedenle kalıbı çekmekten korkmayın, ancak ince alanların hiçbirini yırtmamaya dikkat edin. Üst kalıp için, kenarları ayırmak için küçük dikdörtgen tutucuları kullanın.

Adım 5: Yarımları Birlikte Mühürleyin

Şimdi yarıları birlikte mühürleme zamanı! Yeni bir Ecoflex partisi yapın (bu çok küçük bir parti olabilir) ve alt parçaya İNCE bir tabaka yayın. Burada daha az, daha çok, hava kanalının tıkanmasını önlemek istersiniz! Ardından, üst yarıyı alt parçaya yerleştirin ve iki parçanın birleştiği kenarı boyamak için buzlu şeker çubuğunuzu kullanın. Bunu parşömen kağıdı veya folyo üzerinde yapın (kağıt havlu değil çünkü Ecoflex kağıt havluya sertleşecektir). Bu adımı yaparken katı birinci oda ile ikinci oda arasına fazladan Ecoflex koymak iyi bir fikirdir. Bu, hava kaynağınızı yerleştirdiğinizde yırtılmamasını sağlamak için bu alanı güçlendirecektir. Robotun etrafına fazladan Ecoflex girerse, endişelenmeyin - bunu daha sonra makasla kesebilirsiniz. 3 saat bekleyin ve ardından robotu çıkarın ve fazla Ecoflex'i kesin.

Adım 6: Hava Kanalını Delin

Bir ataşın ucunu alın ve hava kanalını delmek için kullanın. Ortaya, alt parçanın üst parçayla birleştiği yerin hemen üstüne yerleştirin. Hava cebi olmayan büyük bölmeyi deldiğinizden emin olun (hava cebi olan diğer tarafı değil!). Hava kanalı, ilk büyük haznenin ortasından başlar, böylece ataşı çok fazla bastırmanıza gerek kalmaz. Çok fazla bastırmamaya dikkat edin, aksi takdirde robotu yanlışlıkla yırtabilirsiniz.

Adım 7: Test edin! Gerekirse Sızıntıları Kapatın

Şimdi ataşı çıkarın ve pompanızın iğnesini ataşla az önce oluşturduğunuz deliğe yerleştirin. Pompala ve robotunun şişmesini izle!

Sorun giderme:

• Şişirmeye çalıştığınızda direnç yaşıyorsanız, hava kanalını bulamadıysanız, robottaki iğneyi yeniden konumlandırmaya çalışın.
• Havanın dışarı çıktığını duyarsanız, robotunuzda bir delik olabilir. Sızıntının nerede olduğunu belirlemek için bir bardağa su doldurabilir ve robota hava pompalayabilirsiniz (delikten gelen baloncukları göreceksiniz). Deliği bir kalemle işaretleyebilir ve deliği kapatmak için başka bir Ecoflex partisi yapabilirsiniz.
• Bazı odalar genişlemiyorsa hava kanalınız tıkanmıştır. Tıkanmışlığı açmak için ataş kullanmayı deneyebilirsiniz, ancak robotu yeniden yapmanız gerekebilir. Yine de korkmanıza gerek yok - kalıp tamamen yeniden kullanılabilir ve elinizde bol miktarda Ecoflex kalmalı!

Adım 8: İsteğe Bağlı Ekstra Adım: Tam Yumuşak Robotik Pençe Oluşturun

Dosya bölümünün altında, merkezi bir hub için bir STL bulunur. Bu, PLA veya başka bir filament kullanılarak 3D yazdırılabilir (destek gerektirir, bu nedenle ince tüpleri kırmadan çıkacağından emin olmak için ne tür bir destek kullandığınıza dikkat edin). Merkezi göbek boruya (1/8 inç dış çap) ve ardından herhangi bir hava pompasına (bir akvaryum pompası kullandım) bağlanabilir. Merkezi göbeği yazdırdıktan sonra 4 yumuşak robot parmağı yapın ve bunları 4 dış boruya takın. Hortumu merkezi göbeğin üstündeki büyük boruya takın, pompayı borunuzun diğer ucuna takın, pompanızı açın ve pençenizin şişmesini izleyin!

9. Adım:. STL Dosyaları

İşte merkezi göbek ve 3 parçalı kalıp için. STL dosyaları!