יצירת רובוט אנושי תואם: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

עדכון ודף: 2021-01-17 ראש, פנים וכו ' - מצלמת רשת נוספת גידים ושרירים - תוספות PTFE עצבים ועור - תוצאות גומי מוליכות "מה הדבר הזה בתמונה?"

זהו חלק מגוף רובוטי - במיוחד אב טיפוס של עמוד השדרה, הכתפיים, הזרוע והיד. היצירה שלי תזדקק לגוף ובזה בדיוק עוסק הפרויקט הזה.

אני עובד על אינטליגנציה כללית - הצוות שלי משתמש במושג 'טכנולוגיית מדעי המוח המכונה', MiNT, בקיצור.אני מקווה שבניית גוף אחד או יותר תעזור לי לעודד אותי להתקדם בתכנות.

"מעוצב" - כן, הגוף הרובוטי הזה עשוי בעבודת יד בהדפס תלת מימד אם אתה מעדיף. יש לי גם מדפסות FDM וגם שרף אבל אני מעדיף עבודת יד לעיצוב אב טיפוס כזה. "תואם" - זה רק אומר גמיש. הרעיון הוא שהגוף מספיק גמיש כדי להיות בטוח לאדם, כלומר, סביר יותר שהוא יתכופף סביב אדם או יקפוץ, במקום לצבוט או לרסק או לגרום נזק רציני. רובוטיקה תואמת היא תחום פיתוח חשוב על מנת להפוך את חברינו ועמיתים לעבודה (או משרתינו) לעתיד בטוחים בסביבה. רובוט - מסביר את עצמו. מחברת זו לא תתעמק ב- MiNT אבל אם אתה מעוניין ללמוד יותר או להשתתף בעבודה ללא מטרות רווח, צור איתי קשר. הומנואיד-אין סיבה שלא תוכל להתאים הרבה הערות עיצוב אלה לרובוטים שאינם הומנואידים. זה בדיוק מה שאני הולך אליו. גם לאחר השלמת המוח, אני עדיין מתכנן עיצוב מרובע, פשוט ליציבות.

שלב 1: עצמות

PVC

זה נהדר עבור רובוטיקה בסביבות גודל האדם ומשקלו. זה קל משקל, עמיד, חזק וקל לעיצוב. זה זול.

בנוסף, זה די נראה כמו עצם, אם זה מה שאתה מחפש.

המגוון הרחב של האביזרים מקל על אב טיפוס של עיצובים מורכבים בצניעות במהירות ובקלות.פנים החלול של הצינור והאביזרים מקל על חוטי הסתרה.

עם חימום כלשהו (אקדח חום או לפיד [מהיר אך מסובך]), PVC יתרכך מספיק כדי להתעוות, לעצב מחדש, וישמור על צורתו החדשה אם תישמר בצורה זו עד שיתקרר.

רק הקפד להשתמש באוורור טוב. אל תנשום את האדים! שריפת PVC משחררת גזים מסוכנים!

PEX - 1/4 אינץ '

לעצמות קטנות יותר, כמו האמות, השתמשתי בצינור הרך יותר הזה.

בעיצוב היד הראשונה שלי השתמשו ב- PEX לעצמות האצבע, אך עבור מכונה קטנה יותר זו הייתי זקוקה לעצמות אצבע קטנות יותר.

מערבבי קפה

אני רוצה חומר חזק יותר אבל בינתיים זה עובד בסדר.

כאשר אחד לא חזק מספיק, אני מוצא שדבקה חמה של 3 בערימה נראית כמוצלחת.

מתכות

לא ממש התחלתי לחפש פתרונות מתכת, אבל לאחר שגיליתי עכשיו את הפשטות של 'הלחמה' מאלומיניום בעזרת לפיד בלבד, אני מרגיש שאלומיניום עשוי להיות אופציה ששווה להסתכל עליה בעתיד. המפתח האמיתי עומד להיות זמינות של אביזרים וחומרים נוחים הדורשים עבודת אומנות מינימלית כדי להפוך לתפקוד. אני בטוח שזה קיים אבל מה זה יעלה והאם זה שווה את זה? האם בכלל צריך להסתכל על שלד מתכת? האם כדאי לשקול מתכות וסגסוגות אחרות ובאילו יישומים?

שלב 2: שרירים וגידים

2021-01-17: היה צורך להוסיף צינורות PTFE/טפלון בכדי לסייע בהנחיית חלק מהגידים סביב חומרה שהם נתקעו עליהם בזמן ההפעלה. בשלב זה האצבעות עובדות כ -75%, אך הן צריכות סוג קפיץ-קפיץ. של תוספת. אני מתכנן גומי סיליקון, בנוסף לציפוי העור.

-

כרגע "השרירים" היחידים המחוברים כרגע הם כמה סרוו SG90, המוחזקים במקומם באמצעות רוכסנים. חיברתי MG996R לזרועות ולכתפיים לעת עתה אבל אני לא יודע אם זה יספיק או נראה כי קשרי רוכסן מחזיקים את זרועות ה- SG90 הקדמיות במקומן ונראה כי הן מאפשרות כמעט 180 מעלות סיבוב בהתבסס על תצורת מפרק כף היד הנוכחית. פרק כף היד בהחלט יצטרך להשתנות בסופו של דבר, אך לעת עתה הוא לפחות מחזיק את היד במקומה. אני משתמש כעת בחוט גמיש לגידים ולא בחוט דיג מכיוון ששטח הפנים הגדול יותר אינו נשחק על נדן הגידים כפי שחוט הדייג עושה.אני אוסיף עוד סרוו למפרקים האחרים לפני זמן רב מדי. הזרוע העליונה פשוטה אך הכתפיים מאתגרות. סרווו עמוד השדרה כמעט בוודאי יתקבצו באזור הירך. הערות: השתמש בסרווו הגדולים האלה לירכיים. MG996r לכתפיים או לאמות? - נעשה, נראה איך זה יתפתח … אפשרויות השרירים: מפעיל ליניארי EM מפעיל PEANO HASSEL

מפעלי PEANO HASSEL לא כל כך קשים לביצוע אבל אין לי פתרון טוב למתח הגבוה שהם צריכים ואני לא בטוח איך למנוע מהם לדלוף. אחרת, אני מעדיף להשתמש בטכנולוגיה זו לשליטה על השרירים. אולי באיטרציה מאוחרת יותר.

אולי צריך קפיץ חוזר על האצבעות אבל הגידים אולי יוכלו גם למשוך ולדחוף - קצת בכל מקרה.

שלב 3: עמוד השדרה

מתאמי צינורות PVC, מוערמים, משמשים חוליות. החזקתם יחד עד שיהיו לי מפעילים וגידים הייתה בעיה, אך סידור יצירתי כלשהו של אורך נימה גמישה המושחל בחלק הפנימי של הדיסקים פתר את זה, ושמר את הדיסקים בערמה. השתמש בכל מה שאתה רוצה לבסיס. כבר היו לי החלקים בתמונה דבוקים זה לזה מבוט מוקדם יותר ופשוט השתמשתי בהם מחדש מכיוון שהם כבר היו זמינים..הדיסקים אולי גדולים מיותרים אבל זה בסדר בינתיים. החלל העודף משאיר הרבה מקום להעביר חוט דרכם. סוגיות: עמוד השדרה הנוכחי עושה קצת רעש כשהוא זז ואינו חלק כמו שהייתי רוצה. אלה עשויים להיות שווים הדפסה תלת מימדית אבל אני מעדיף שלא לעשות זאת המבנה הזה.

שלב 4: טורסו / צלעות / כתפיים

בניתי במקור מתקן צלעות מחלקי PVC קטנים יותר אבל זה לא היה גמיש בכלל, וזה דבר רע. מכיוון שאני לא צריך את זה במיוחד כרגע, אני מדלג על החלק הזה. התאמת הצלב שנמצאת בשימוש כרגע היה במקור רק טופ על עמוד השדרה כדי לחבר את גדיל נימה הגמישה שמחזיק את הדיסקים יחד אך הוא עבד היטב לפתרון הכתף כך שהוא נשאר כפי שהוא לעת עתה. ניסיתי להשתמש במכשיר ציר תואם צינורות PVC אך לא היה לו טווח התנועה הדרוש עבור כתף. ואז נתקלתי בפרוייקט שלד-דמה מסוג PVC שניתן להשתמש בו איפשהו באינטרנט שהשתמש בכדור גולף לחלק הכדור. של מפרקי הכדור והשקע - הבעיה (כמעט) נפתרה! במקום להדביק את כדורי הגולף כפי שעשה אותו פרויקט אחר, פשוט החזקתי אותם בעזרת רצועות אלסטיות - במיוחד רצועות שיער שנשארו לי מפרויקט אחר. זה רק השאיר בעיה אחת. מאז הגולף הכדורים אינם מחוברים בתצורה אידיאלית (אני אמצא אחר יותר טוב אחר כך) הם יכולים להיתקע כשהם מסתובבים יותר מדי קדימה או אחורה. הצבת 'חוליות' (התאמת מתאם צינור) על שקע הכתף של הצלב התאמה הגבילה את מיקום עצם הכתף באופן שמונע מעבר לנסיעות להיות בעיה רצינית. סוגיות: - היכן למקם סרוו כתפיים? אותה שאלה לגבי הצוואר. ייתכן שיהיה צורך במכלול פלג גוף עליון גדול יותר רק כדי לארח את השרירים.

שלב 5: זרועות ומרפקים

הזרועות העליונות הן, לדעתי, 1/2 אינץ 'PVC, עם כדור גולף המחובר לצינור ישר. האמות הן PEX, ומסיבה מיוחדת מאוד. רציתי לחקות את תצורת האמה האנושית כששתי העצמות מסתובבות זו על זו ניסיתי כמה פתרונות שונים אך בסופו של דבר רק יצרתי התאמה לקצה הזרוע העליונה שאפשר לדפוק עליה את עצמות האמה כמפרק ציר במרפק. מכיוון ששתי העצמות מאובטחות רק במרפק, מה שמותיר את חיבור כף היד יכול להתגמש.כאשר עיצוב היד קצת גמיש מדי, נראה שהוא מפצה בעיקר על אובדן הסיבוב בזרוע. שוב, לא מושלם אבל זה עובד מספיק טוב.

שלב 6: ידיים

מפרקים

תכננתי את הפתרון המשותף ביד הפרוטיופ הראשונה הראשונה שלי: ברגי עיניים, מחוברים דרך העין בעזרת אגוז וברג קצר, והוצמדתי איכשהו ל'עצם '. כרגע פתרון ההדבקה הוא דבק חם-אני רוצה משהו טוב יותר אבל עדיין לא הסתפק בשום דבר. בזמן בניית הידיים האלה, גיליתי שמועיל להשתמש ב -2 ברגי עיניים בכל קצה של כל עצם כדי שהבורג לא יסתובב ויוציא את האצבע החוצה. של יישור. אצבע המפרק הכומר א ': במקום ברגים ואומים קונבנציונליים, גיליתי שאני יכול לקבל ברגי שיקגו ברוחב 1/4 אינץ' שנראים טוב יותר ונותנים צורת מפרק אחידה יותר. הלוואי שיכולתי לקבל 1/8 אינץ 'אבל עדיין לא מצאתי.

בעיה: ברגי שיקגו זקוקים לעיניים בגודל 5 מ"מ - זה גודל ה"פיר " - ונראה שברגי העין הנפוצים הם 4 מ"מ. אני צריך למתוח את העין באופן ידני. השתמשתי באגרוף קטן מחודד שעשה בסדר אבל אני מעדיף למצוא ברגי עיניים אחידים בגודל 5 מ"מ.

עצמות

כדי ליצור ידיים קטנות מאוד, אני צריך חומר לעצמות קטנות מאוד.

בוחרי הקפה אינם יציבים מספיק, אך הם יספיקו לעת עתה.

גידים

לכל אצבע יש 1 ובסופו של דבר עשויים להיות 2 גידים. גידי האצבע, במיוחד, זקוקים למעטפת ניתוב ששומרת אותם במקומות. אני פשוט מודבקת על עוד קש בוחש קפה - קצת מוגזם על הדבק כדי לוודא שהוא מחזיק בתחילה ניסיתי חוט דיג אך הוא נחתך מיד לתוך הנדן ולכן ניסיתי נימה גמישה בגודל 1.75 מ מ וזה נראה עובד תקין. הערה: אני מעדיף להשתמש בקטעי צינור PTFE, שיש לי, לניתוב הגידים. עם זאת, כנראה ש- PTFE לא ידבק עם דבק חם. אני אצטרך להתנסות אני מניח. אולי תוכל להשתמש בציפצוף זעיר כדי להחזיק את צינורות ה- ptfe במקום.

שלב 7: ראש, פנים וכו '

1/17: בשלב זה מצלמת אינטרנט פשוטה ותיקה יותר עם מיקרופון משמשת כרגע כראש מקום. עדיין לא יישמתי חזון מכל סוג שהוא, אולם גישה מרחוק למצלמה אינה אתגר. למרות שזה לא תכונה רצויה בפרויקט הגמר, אני יכול כרגע לראות * דרך * המצלמה - ויכול לקבל גם אודיו אם הייתי משתמש בשיטת גישה שאפשרה זאת. תכנון על עיצוב חד -עיוני ראשוני - התמודדות עם ראייה דו -עינית היא תוספת בעיה שאוכל להתמודד איתה לאחר שאקבל את קליפת המוח החזותית לבצע את העבודה הבסיסית שלה. פלט ווקאלי יהיה כמובן רמקול סטנדרטי. כל דבר מתקדם יותר יצטרך לחכות. שליטה על השרירים בפה וכמה תווי פנים לביטוי לא תהיה קשה ליישם. המוח כנראה לא יתאים לראש אלא אם כן אוכל לעשות את זה מכמה פשטידות פטל. בכל מקום מוח מתאים, הוא צריך הגנה, במיוחד הזיכרון. משהו כמו מערכת קופסה שחורה.

שלב 8: עצבים ועור

2021-01-17 - ניסיתי ליצור גומי סיליקון מוליך על ידי שילוב אבקת פחמן. הייתי צריך לקבל את עצתו של ג'יימס הובסון (קרא את המאמר של Hackaday להלן); הוא צדק ברובו. שים לב, אני * גרם * לגומי להיות מוליך אך נאלצתי להשתמש בכמות כה רבה של אבקת פחמן שכאשר הגומי מתייבש הוא היה מתפורר למגע. לא שימושי ליישום זה, למיטב ידיעתי. אצטרך להשיג נימה פחמנית כדי לנסות, כפי שהומלץ, או אולי סיליקון לריפוי פלטינה.

-עדיין לא עשיתי שום עבודה בנושא זה, רק מחקר. אני רוצה שכבת עור רגישה ללחץ, לא רק רגישות למגע. טומוגרפיה של שדה חשמלי נראתה כמו פתרון מבטיח למגע, אך נראה שאינה מציעה תחושת לחץ. חשבתי, מה אם אקרא אות דרך שכבת גומי התנגדותית, בשילוב עם נקודות החיישן המרובות? האם אוכל לקבל קירוב הגון של מגע עצבי אנושי ותחושת לחץ? משתמשי סיליקון אחרים מאשרים שהתנגדות קריאה באמצעות גומי יכולה לחוש לחץ אז אני מקווה שזה פתרון טוב. תנסה לנסות לעשות זאת באמצעות Arduino Nano או Micro - כנראה 1 לכל איבר, ואז לנתב משם אות פלט למוח. לחישה של חום ודברים אחרים, אין לי מושג, אבל זה פחות מדאיג מתחושות המגע והלחץ השכיחות שהגוף צריך לספק לו מבחינת שכבות העור המגינות / רכות, שקלתי במספר יישומי פלסטיק / גומי אבל כרגע הטוב ביותר נראה כמו גומי סיליקון עם אולי משטח חיצוני קשוח יותר. הערות:

קלטת היתוך עצמי מסיליקון

ניסיתי להשתמש בזה על אב הטיפוס של היד. הנושא העיקרי הוא שהייתי צריך להפעיל לחץ רב מדי כדי להפעיל את הקלטת במהלך היישום ובסופו של דבר סובבתי מעט את האצבעות. בנוסף הוא היה עמיד מכדי לאפשר לאצבעות להתכופף בחופשיות. אולי אם לא אעטוף את המפרקים ואחכה עד שאמצא חומר עצם חזק באצבע … חוץ מהגורמים האלה, אהבתי לראות שכבה אחידה של 'עור' על היד. בצד למעלה הדברים היו ממש קל לחתוך בחינם. לנסות סרט אינסטלטורים מסיליקון? נראה מה הדבר הזה עושה.

גומי סיליקון

סוגוגו חלופי Oogoo או דומה נראה מבטיח. עבור גומי טובל דק, נסה גומי סיליקון נוזלי - סוג העשייה. לחישה מבוססת התנגדות, ייתכן שלא יהיה צורך בתוסף (פחמן). לחישת מתח / חישה מבוססת מוליכות, הוספת פחמן (פחמן שחור במיוחד) עשוי לעשות את העבודה.

ניתן לתכנן רפלקסים לא רצוניים על ידי תכנות תגובה המתואמת למגע או ללחץ הקשורים לשרירים סמוכים. זה עשוי להיות שימושי כדי לסייע למכונה ללמוד על הגוף שלה מהר יותר. כלומר, אם עצבים תואמים את השרירים הסמוכים ומפעילים באופן אוטומטי בתגובה לסף, המכונה עשויה ללמוד לקשר אותם מהר יותר.

תעשי קצת מחקר. קרא את ההערות על מאמר זה. https://hackaday.com/2016/01/07/conductive-silico… - אחסון.. עיין באתר זה למידע על אחסון גומי נוזלי שאינו בשימוש… https://www.mositesrubber.com/technical/shipping-u …. גרסה קצרה - גומי לא ריפוי צריך להישאר ללא ריפוי ושימוש כאשר הוא מאוחסן בין 0 ל -40 מעלות צלזיוס למשך עד 6 חודשים.

שלב 9: מוח / נפש

2021-01-17 - עבדתי עם RPi3B+ בשילוב עם Arduino Nano לשליטה במנוע. הפעלה מוטורית הצליחה. בדקתי ואישרתי גם תקשורת בין סקריפטים של פייתון ב- RPi ו- Arduino, והקפצתי הודעה פשוטה הלוך ושוב.

בסדר, זה החלק החשוב הגדול. "איגור, תביא לי את המוח!" המכונות שלי ישתמשו בטכנולוגיית מודיעין כללית בפיתוח. אין לדעת כמה זמן ייקח לסיים את זה אז בינתיים אולי תלך עם משהו שרץ על מחשב Raspberry Pi אחד או יותר. באופן כללי, הייתי ממליץ להכיר עם וניצול מערכת ההפעלה הרובוטית (ROS) - אשר תפעל במחשבי Raspberry Pi. עדיין לא יישמתי ROS ואני מתלבטת לגבי הערך שלה למכונות שלי.

שלב 10: בסיס / ניידות

תכנית נוכחית: בסיס גלגלים סטנדרטי של רוקר -בוגי - לעדכון למערכת רגליים מרובעת עם תצורה פסאודו דו -דו -אופלית אופציונלית, לאחר התקנת המוח. גלגלים - גלגל פלסטיק שימושי. הבעיה היחידה האמיתית היא הרכבה על פיר קטן יותר. נסה למלא את הרכזת בשרף (או משהו דומה), ולאחר מכן לקדוח רכזת קטנה יותר וחור בורג סט?

שלב 11: כוח, טעינה +

בקרוב הנחיות מקוריות לגבי דרישות העיצוב שפרויקט זה נועד לספק פשוט אמרו 'השתמש בסוללת מכסחת דשא', אך הנחיה זו ניתנה לפני 2015, לפחות. זה עשוי להיות חסכוני לא פחות להשתמש בפתרון בעל משקל קל יותר כעת. יעילות העלות היא בראש סדר העדיפויות הגבוה ביותר לאחר 'עמידה בדרישות', ולכן העלות תהיה כנראה אחד השיקולים הגדולים ביותר.