Nasıl yumuşak robot eli yaparsınız?
İster el sallayın ister hareket çekin
1,3
Robot parmakları tümüyle kapamak için gereken basın miktarı (bar)
Yumuşak robotik alanında, mühendisler robotları sağlam, esnek ve insanlarla aynı ortamda çalışabilir kılmak için yumuşak malzemelerden yararlanıyor. Artık Kendin Yapçılar da yumuşak makinelere can verebilir. Geçen Eylül ayında Harvard Üniversitesi açık erişimli Yumuşak Robotik Aracı’nı internetten sundu.
Harvard’ın önerdiği bazı materyaller ve beceriler sıradan bir garaj robotçusunu aşabilir. Fakat biraz yaratıcılığınızı kullanıp bunların yerine daha basit yöntemlerden, daha ucuz parçalardan yararlanabilirsiniz. Bu projemizde ucuz bir ayak pompasının hortumunu ve ince uzun balonları (hani hayvan şekilli balonlarda kullanılan) ve diğer basit malzemeleri kullanacaksınız. Bir ele (bizim projemizde oyuncak zırh setinden alınmış bir plastik eldivene) beş parmak bağlayarak bir robot el yapabilirsiniz.
Uzvu tamamladıktan sonra projenin ikinci safhasına, yani akışkan kontrol kartı yapmaya başlayabilirsiniz. Arduino beyin, hava valflerini kontrol ve koordine ederek elin barış işareti yapmasını, gevşek durmasını ve hatta işaret çekmesini sağlayabiliyor.
İstatistikler
Süre: 8 saat
Maliyet: 70 dolar (el)
400 dolar (kontrol sistemi)
Zorluk: 5 üstünden 5
Yumuşak robot eline merhaba deyin
Materyaller
11 mm iç çaplı hortum
7,9 mm çaplı tahta çubuk
6,3 mm dış çaplı vinil boru
Küçük boru kelepçesi
Beş adet 6,3 mm’lik hortum bağlantısı ve 6,3 mm’lik yivli erkek adaptör
Beş adet 6,3 mm’lik hortum bağlantısı ve 6,3 mm’lik yivli dişi adaptör
İzolasyon bandı
Sarı teflon bant
Birkaç adet uzun balon (350Q türü)
2,5 x 15 cm tahta ya da başka bir destek
Akışkan kontrol kartı
Robot el talimatları
1
Tahta çubuğu hortumun içine yerleştirerek düz durmasını sağlayın. Zımbayla hortumun birleşim çizgisi boyunca, her bölmenin arasına delik açın. Sonra hortumu çevirip diğer birleşim noktası boyunca aynısını tekrarlayın.
2
Matkapla, hortum bölmelerinin aralarındaki zımba deliklerini genişletin. Tahta çubuk destek sağlamak için hortumun içinde kalsın. Hortumu bir defada delip geçmek yerine iki tarafına ayrı ayrı delik açmak daha iyi. İşiniz bittiğinizde, bölmeli hortumun iki yanında düzgün birer delik sırası olmalı. Bu delikler baskıyı azaltmaya ve kasılma sırasında hortumun yırtılmasını önlemeye yarayacak.
3
Tahtayı çıkarın, maket bıçağıyla hortumdan 7,5 cm’lik beş adet parmak kesin. Her parmak için yine maket bıçağıyla bir yandaki delikten diğer yandakine doğru dikkatlice kesikler atın. Parmağın iki ucundaki ilk iki bölmeyi kesmeyin. Kesikler hortumun sadece bir yanında olsun. Baskı azaltma deliklerinin karşı ucunu kesmemeniz önemli çünkü parmağın sağlamlığı büyük oranda buna bağlı. Artık hortum bir yönde, diğer yönde olduğundan daha çok esneyebilir.
4
Uzun balonlardan birinin içine bir parça daha tahta çubuk sokun. Balonun içine tahtayı dikkatlice yerleştirip balonun parmağın ucundan çıkmasını sağlayın. Şimdi tahta çubuğu çıkarın, balonun ucunu yarım santim kadar hortumun ucuna geçirin. Parmak ucuna kadar izolasyon bandıyla sararak sabitleyin.
5
Şimdi bantlamadığınız uçtan sopayla balonu dıştan itin. Parmağın sadece ilk iki bölmesinin içine girince bırakın. Parmak ucunu sıcak silikonla doldurup soğumaya bırakın, sonra tahta çubuğu dikkatlice çekin.
6
İzolasyon bandıyla parmağın diğer ucunu sarın ve silikonla doldurduğunuz parmak ucunu örtün.
7
Balonun açıktaki ucunu, parmağın bitiminden 2,5 cm bırakacak şekilde kesin. Açıktaki ucu gerip dışarı çıkarın ve parmağın üstüne geçirin.
8
4 ila 7. adımları her parmak için yineleyin.
9
Sarı Teflon bandı erkek hortum bağlantılarının yivlerine sarın. Bunları dişi olanlara geçirdikten sonra anahtarla iyice sıkın. Sonra yine sarı Teflon bantla dişi hortum bağlantılarını birkaç tur sarın. Bu bağlantıların uçları her bir parmağın açık ucuna rahatça oturmalı.
10
Küçük boru kıskaçlarını kullanarak parmakları beş adet hortum bağlantısının ucuna bağlayın.
11
Şimdi sıcak silikonla parmak uçlarını tahtanızın ya da herhangi bir desteğin ucuna sıkıca monte edin. Son olarak da her parmaktaki açık hortum bağlantısına bir vinil boru bağlayın.
12
Artık el tamam. Ama hâlâ bir kontrol sistemine ihtiyacınız var. İlham almak için Harvard’ın Soft Robot Toolkit’ine bakabilir ya da aşağıdaki talimatları takip edebilirsiniz.
Akışkan kontrol kartı yapımı
Akışkan kontrol kartı şeması
Bu karmaşık bir proje. Kontrol kartı ciddi bir zaman ve emek yatırımı gerektirdiğinden gelecekte genişletilebilmesini hesaba katmalısınız. Örneğin 8 portlu bir manifold, buna uygun valf ve gerekli donanım alıp ileride kartı, robot el projesi için gereken beş aktüatörden fazlasını çalıştıracak hale getirebilirsiniz.
Regülatörlü hava kompresörü
30 x 15 cm boyutunda 6 mm kalınlıkta Sintra PVC kart
24V 15A DC güç kaynağı
12V 1A DC güç kaynağı (“M” türü 2,1 mm x 5,1 mm koaksiyel bağlantılı)
Panele monte koaksiyel güç girişi, (“M” türü 2,1 x 5,1 mm)
Koaksiyel güç fişi, (“M” türü 2,1 x 5,1 mm)
Arduino Mega 2560 ya da uyumlu bir ürün
Arduino Mega V2 için Sensor Shield (kablolarıyla)
İki adet YourDuino Power FET anahtar kartı
Beş adet SMC VQ110U-5M-M5 hava valfi (ya da benzer ürün: 24VDC)
Bir adet SMC VV3Q11-05 5 portlu manifold (ya da benzer ürün)
Altı adet SMC KQ2L07-M5 dirsek bağlantı
Dış çapı 0,62 mm’lik vinil boru
Altı adet 50 kiloohmluk potansiyometre
Yedi adet 6 mm şaftlı potansiyometre düğmesi
22 numara (0,64 mm) bükülü tel (siyah, kırmızı ve sarı)
24 numara (0,51 mm) çok iletkenli kablo ya da yassı kablo (13 iletkene ihtiyaç var)
6’lı terminal bloğu
Üç adet tek kutuplu çift yönlü anahtar
İki adet 5 mm’lik sarı LED
İki adet 5 mm’lik LED bağlantısı
560 ohmluk direnç
1,2 kiloohm direnç
12 adet M 3 mm x 6 mm Phillips plastik PCB kart tutucu
12 adet 21 mm x 6 mm PC ana kart ara pulu
Beş adet 0,62 mm 5 mm altıgen cıvata
İki adet 10-32 2,5 cm’lik vida
Çift yüzlü köpük bant
Makaron
Plastik kablo kelepçesi (kablo organizasyonu için)
Kontrol kartı malzemeleri
Yuvarlak testere
Kurşunkalem
Yaylı nokta zımbası
Matkap tezgâhı ve matkap uçları
Metrik kılavuz M 3 mm x 0,5 mm, standart 10-32 inç kılavuz (diğerleri bileşen boyutlarına göre)
Havya ve lehim
Kablo sıyırıcı
Düz ve yıldız tornavida
Ayarlı anahtar
Çakmak (makaron için)