सॉफ्ट रोबोटिक ग्रिपर: 9 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

सॉफ्ट रोबोटिक्स (सिलिकॉन और रबर जैसे आंतरिक रूप से नरम सामग्री से बने रोबोट) का क्षेत्र हाल के वर्षों में तेजी से बढ़ रहा है। सॉफ्ट रोबोट अपने कठिन समकक्षों की तुलना में फायदेमंद हो सकते हैं क्योंकि वे लचीले होते हैं, नए वातावरण के अनुकूल होते हैं, और वे सुरक्षित मानव-रोबोट संपर्क को बढ़ावा देते हैं। नरम रोबोटिक ग्रिपर, विशेष रूप से, बिना किसी नुकसान के नाजुक वस्तुओं को संभालने के लिए उपयोगी हो सकते हैं।

यह निर्देशयोग्य नरम रोबोट "उंगलियों" के निर्माण के बारे में एक विस्तृत मार्गदर्शिका के रूप में कार्य करता है जिसे आसानी से एक साधारण हैंड पंप से संचालित किया जा सकता है। 3 पीस मोल्ड के लिए एसटीएल फाइलें पृष्ठ के निचले भाग में पाई जा सकती हैं, साथ ही एक केंद्रीय हब के लिए एसटीएल फाइल के अलावा, जो आपको पूरी तरह से काम करने वाला 4-उंगली वाला नरम रोबोट ग्रिपर बनाने की अनुमति देगा। यह परियोजना सॉफ्ट रोबोट उत्साही और कक्षाओं के लिए समान रूप से आदर्श है, अपेक्षाकृत कम आपूर्ति की आवश्यकता और तेजी से निर्माण के समय के साथ।

इस निर्देश में सॉफ्ट रोबोट हार्वर्ड में व्हाइटसाइड के शोध समूह और वायवीय नेटवर्क बनाने के उनके काम से प्रेरित था: https://gmwgroup.harvard.edu/soft-robotics। सॉफ्ट रोबोटिक टूलकिट के व्यापक संसाधनों से भी प्रेरणा ली गई।

आपूर्ति

• 3D प्रिंटर (मैंने LulzBot Taz 5 का उपयोग किया है, लेकिन किसी भी प्रिंटर को काम करना चाहिए)
• पीएलए फिलामेंट (एबीएस या किसी अन्य फिलामेंट प्रकार को भी काम करना चाहिए, बस यह सुनिश्चित करें कि यह इकोफ्लेक्स 00-50 के साथ संगत है)
• इकोफ्लेक्स 00-50 का ट्रायल साइज किट। आप इकोफ्लेक्स 00-30 का भी उपयोग कर सकते हैं, लेकिन यदि संभव हो तो 00-50 अधिक टिकाऊ और पसंदीदा है
• पॉप्सिकल स्टिक या कॉफी स्टिरर
• इकोफ्लेक्स को मापने के लिए वॉल्यूम के निशान वाला कंटेनर। यदि आपके पास पहुंच है तो पैमाने का भी उपयोग कर सकते हैं। आपको इकोफ्लेक्स के भागों ए और बी को द्रव्यमान या मात्रा द्वारा 1: 1 अनुपात में मापने के लिए बस किसी तरह की आवश्यकता है।
• सूती कपड़े (लगभग 1 वर्ग फुट से कई रोबोट बनेंगे)
• कैंची
• पेपर क्लिप
• बॉल पंप

वैकल्पिक अतिरिक्त सामग्री (पूर्ण 4-उंगलियों वाले पंजे के लिए आवश्यक)

• एक्वेरियम पंप
• प्लास्टिक ट्यूबिंग (1/8 इंच बाहरी व्यास) - लगभग 2 फीट काफी होगा

चरण 1: अपना मोल्ड प्रिंट करें

पहला कदम अपने सांचे को प्रिंट करना है। 3 टुकड़े हैं, 2 जो एक साथ शीर्ष आधा बनाने के लिए फिट होते हैं और एक नीचे के लिए। मैंने पीएलए का इस्तेमाल किया, लेकिन आप एबीएस या किसी अन्य फिलामेंट का उपयोग कर सकते हैं। बस जांच लें कि आपकी सामग्री इकोफ्लेक्स 00-50 के अनुकूल होगी। भागों को उन्मुख करना सुनिश्चित करें ताकि आपको समर्थन सामग्री उत्पन्न करने की आवश्यकता न हो।

चरण 2: अपने इकोफ्लेक्स को मिलाएं 00-50

अगला कदम इकोफ्लेक्स 00-50 को मिलाना है। आप इकोफ्लेक्स 00-30 का भी उपयोग कर सकते हैं, लेकिन यदि संभव हो तो 00-50 थोड़ा मजबूत और अधिक आदर्श लगता है। सावधान रहें, पॉट लाइफ (इकोफ्लेक्स के साथ काम करने के लिए पर्याप्त प्रवाह है) केवल 18 मिनट है, इसलिए मिश्रण शुरू करने से पहले कपड़े और मोल्ड (अगले चरण को देखें) तैयार करना एक अच्छा विचार हो सकता है। इकोफ्लेक्स 00-50 2 भागों (ए और बी) में आता है और वजन या मात्रा के अनुसार 1:1 के अनुपात में मिलाया जाता है। डालने से पहले बोतलों को हिलाना सुनिश्चित करें। एक मोल्ड, ऊपर और नीचे भरने के लिए आपको लगभग 8-10 ग्राम ए और बी (कुल 16-20 ग्राम) की आवश्यकता होगी। एक बार जब आप ए और बी को एक साथ डाल दें, तो 2-3 मिनट के लिए पॉप्सिकल स्टिक के साथ मिलाएं। अच्छी तरह मिलाएं, लेकिन बहुत जोर से मिश्रण से बचने की कोशिश करें (इससे अवांछित बुलबुले बनेंगे जो रोबोट की संरचनात्मक अखंडता को नुकसान पहुंचा सकते हैं)।

चरण 3: मोल्ड डालो

कपड़े का एक टुकड़ा काट लें (या प्रिंटर पेपर यदि आपके पास कपड़े तक पहुंच नहीं है) जो मोल्ड के निचले आधे हिस्से से थोड़ा छोटा है। शीर्ष मोल्ड के 2 टुकड़े एक साथ रखें (नोट: मोल्ड के शीर्ष भाग के एक तरफ थोड़ा बड़ा छेद है। यह पक्ष शीर्ष मोल्ड के निचले हिस्से के खाली क्षेत्र के ऊपर जाता है। यह प्रवेश कक्ष का निर्माण करेगा जो फुलाएगा नहीं, लेकिन संरचनात्मक अखंडता प्रदान करेगा)। इकोफ्लेक्स को धीरे-धीरे नीचे के सांचे में डालें जब तक कि यह लगभग 1/2 भर न जाए। फिर अपने कपड़े/कागज को नीचे के सांचे में रखें और बाकी हिस्से को भर दें। अगला, शीर्ष मोल्ड भरें। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक कक्ष पूरी तरह से भरा हुआ प्रतीत होता है। एक सपाट सतह पर रखें और इकोफ्लेक्स के ठीक होने के लिए 3 घंटे तक प्रतीक्षा करें।

चरण 4: दोनों हिस्सों को डिमोल्ड करें

3 घंटे के बाद, यह डिमोल्ड करने का समय है! आप मोल्ड के किनारों को ट्रेस करने के लिए चिमटी का उपयोग कर सकते हैं जिससे इसे निकालना आसान हो जाएगा। इकोफ्लेक्स खिंचाव वाला है इसलिए मोल्ड को खींचने से डरो मत, लेकिन सावधान रहें कि किसी भी पतले क्षेत्र को न फाड़ें। शीर्ष मोल्ड के लिए, पक्षों को अलग करने के लिए छोटे आयताकार होल्ड का उपयोग करें।

चरण 5: हिस्सों को एक साथ सील करें

अब एक साथ हिस्सों को सील करने का समय आ गया है! इकोफ्लेक्स का एक नया बैच बनाएं (यह एक बहुत छोटा बैच हो सकता है) और नीचे के टुकड़े पर एक पतली परत फैलाएं। यहाँ कम अधिक है, आप यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि आप एयर चैनल को बंद करने से बचें! फिर, शीर्ष आधे को नीचे के टुकड़े पर रखें और अपने पॉप्सिकल स्टिक का उपयोग उस किनारे के चारों ओर पेंट करने के लिए करें जहां दो टुकड़े मिलते हैं। इसे चर्मपत्र कागज या टिनफ़ोइल पर करें (कागज के तौलिये पर नहीं क्योंकि इकोफ्लेक्स कागज़ के तौलिये को ठीक कर देगा)। इस कदम को करते समय ठोस पहले कक्ष और दूसरे कक्ष के बीच कुछ अतिरिक्त इकोफ्लेक्स डालना एक अच्छा विचार है। यह इस क्षेत्र को मजबूत करेगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि जब आप अपना वायु स्रोत डालते हैं तो यह फट नहीं जाता है। यदि कुछ अतिरिक्त इकोफ्लेक्स रोबोट के आसपास हो जाता है, तो चिंता न करें- आप इसे बाद में कैंची से काट सकते हैं। 3 घंटे तक प्रतीक्षा करें और फिर रोबोट को हटा दें और किसी भी अतिरिक्त इकोफ्लेक्स को काट दें।

चरण 6: एयर चैनल को पंचर करें

एक पेपर क्लिप का अंत लें और इसका उपयोग एयर चैनल को पंचर करने के लिए करें। इसे बीच में रखें, ठीक ऊपर जहां नीचे का टुकड़ा ऊपर के टुकड़े से मिलता है। सुनिश्चित करें कि आप बड़े कक्ष को बिना एयर पॉकेट के पंचर करते हैं (दूसरी तरफ नहीं जिसमें एयर पॉकेट है!)। वायु चैनल पहले बड़े कक्ष के केंद्र में शुरू होता है, इसलिए आपको पेपर क्लिप को बहुत दूर तक दबाने की आवश्यकता नहीं है। सावधान रहें कि इसे बहुत दूर न दबाएं या आप गलती से रोबोट को चीर सकते हैं।

चरण 7: टेस्ट! यदि आवश्यक हो तो किसी भी लीक को सील करें

अब पेपर क्लिप को हटा दें और अपने पंप की सुई को उस छेद में रखें जिसे आपने अभी पेपर क्लिप से बनाया है। पंप करें और अपने रोबोट को फुलाते हुए देखें!

समस्या निवारण:

• यदि आप फुलाते समय प्रतिरोध का अनुभव करते हैं, तो आपको वायु चैनल नहीं मिला है, रोबोट में सुई को बदलने का प्रयास करें।
• यदि आप हवा को बाहर निकलते हुए सुनते हैं, तो आपके रोबोट में छेद हो सकता है। आप एक कप पानी से भर सकते हैं और रोबोट में हवा पंप कर सकते हैं ताकि यह पता लगाया जा सके कि रिसाव कहाँ है (आपको छेद से बुलबुले आते हुए दिखाई देंगे)। आप छेद को शार्प से चिह्नित कर सकते हैं और छेद को सील करने के लिए इकोफ्लेक्स का एक और बैच बना सकते हैं।
• यदि कुछ कक्षों का विस्तार नहीं होता है, तो आपका वायु चैनल बंद हो जाता है। आप इसे खोलने के लिए पेपर क्लिप का उपयोग करने का प्रयास कर सकते हैं, लेकिन संभावना है कि आपको रोबोट का रीमेक बनाना पड़ सकता है। हालांकि डरने की कोई जरूरत नहीं है- मोल्ड पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य है और आपके पास बहुत सारे इकोफ्लेक्स बचे होने चाहिए!

चरण 8: वैकल्पिक अतिरिक्त चरण: एक पूर्ण नरम रोबोटिक पंजा बनाएं

फ़ाइल अनुभाग के अंतर्गत, एक केंद्रीय हब के लिए एक STL है। यह 3D प्रिंटेड हो सकता है (इसे समर्थन की आवश्यकता है इसलिए ध्यान दें कि आप किस प्रकार के समर्थन का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए करते हैं कि यह पतली ट्यूबों को तोड़े बिना बंद हो जाएगा) PLA या किसी अन्य फिलामेंट का उपयोग करके। केंद्रीय हब को टयूबिंग (1/8 इंच बाहरी व्यास) और फिर किसी भी वायु पंप (मैंने एक मछलीघर पंप का उपयोग किया) से जोड़ा जा सकता है। एक बार जब आप सेंट्रल हब को प्रिंट कर लेते हैं, तो 4 नरम रोबोट उंगलियां बनाएं और उन्हें 4 बाहरी ट्यूबों से जोड़ दें। टयूबिंग को केंद्रीय हब के शीर्ष पर बड़ी ट्यूब में संलग्न करें, पंप को अपने ट्यूबिंग के दूसरे छोर से जोड़ दें, अपना पंप चालू करें, और अपने पंजे को फुलाते हुए देखें!

चरण 9:. STL फ़ाइलें

सेंट्रल हब और 3-पीस मोल्ड के लिए. STL फाइलें यहां दी गई हैं!