這裡是喜大大與烏阿圖合作的第一篇文章。
喜大大負責可勁兒造,烏阿圖負責瞎xx吹。
在多年後面對變種人兄弟會時,烏阿圖準會想起弗拉基米爾·哈羅德·琉璃殤·川田·大大·喜上學的時候製作仿生金剛狼爪的故事。
進入正題,喜大大最近做了個仿生金剛狼爪,為什麼要做這個爪爪,因為他最喜歡做的事情就是用他的爪子霸氣地擼貓。
鑑於金剛狼爪的材料亞德曼金屬不但資源稀缺造價高昂加工困難,更大的問題是這玩意兒壓根不存在,所以我們就用了PLA(聚乳酸)這個材料來把它列印出來。
同時我們列印裝置的外殼。
在電腦上吃雞以等待列印完畢。結果雞沒吃到卻發現在列印過程中外殼發生了嚴重的翹邊——一邊的尺寸偏小,無法讓爪子在外殼裡順暢滑動。百度上搜索翹邊怎麼辦,前一頁的建議都是直接報廢。。
拆除輔助支撐後的慘狀
然而我們要做一個五講四美三熱愛為了人類的科技發展貢獻自己力量的人,所以決定不報廢這個零件,開始手工打磨。俗話說,翹邊五分鐘,打磨五小時。在喜大大辛苦打磨的n個小時裡,烏阿圖在拼命思考應該在這篇文章裡如何歌頌他的這一行為。
列印出各零件後,為了讓爪子正常出入,需要在爪子前連接一個曲柄滑塊機構。這個連杆的選擇就有講究了,迷茫的喜大大走在校園食堂,順走了一根筷子……
……這當然是不可能發生的。我們要做一個五講四美三熱愛為了人類的科技發展貢獻自己力量的人,當然不會為了一己私利而影響食堂正常運營從而讓母校失去科研領先地位。
(此處為起初的筆芯方案,因剛度和長度不夠而捨棄)
後來我們選用一根一次性筷子,稍微打磨(沒那麼好磨。。),用訂書釘與爪子連接起來。另一端通過列印的舵盤連接舵機。這樣就可以通過舵機來控制爪子的出入了。
主要元件如下:
至此硬體已具備完全。喜大大拿出他的筆記本,開始噼裡啪啦敲(cp)代碼,此次使用的板子是arduino nano
而此次製作最重要的則是下面的肌肉電傳感器
肌肉電傳感器用來測量肌肉動作電位,當它感受到肌肉動作時便會發出信號,從而使得舵機運動,利爪出鞘。
第一次把肌肉傳感器貼在自己的手臂上時,電位信號絲毫沒有波動甚至還有點想笑。我們一度以為這個兩臺國產老人機貴的肌肉傳感器瓦特了。
之後才發現,只有把傳感器貼到控制相應動作的肌肉群中央上,才可以較明顯地檢測到攥起小拳拳時產生的信號。
我們簡單地利用處理過的信號,設置一個閾值來控制爪子伸縮。
(原始信號與處理之後的信號)
為了將其固定在手臂上,找來魔術貼和彈力繩。心靈手巧的喜媽媽親自上手,慈母手中線,喜大臂上爪。
就這樣,喜大大的仿生金剛狼爪就製作完成了。它可以通過讀取肌肉信號來控制爪子的動作。
戴上爪子,突然就感覺到自己變成了貓科動物,每個收放爪子的姿勢看起來都是辣麼優雅。而這種通過肌肉信號而不是手裡暗藏小開關的控制方式看上去又是辣麼和諧而高端。
如果可以一隻手配一個爪子,我一定會高興到以這個姿勢飛出去的!
參考資料:https://makezine.com/projects/3d-printed-bionic-claws/