輕松拾取無需觸摸的開源項(xiàng)目

描述

動機(jī)

我們的第一響應(yīng)者在 COVID-19 大流行期間所做的出色工作令人驚嘆，我們要感謝他們的奉獻(xiàn)精神，以及他們的健康和生命危險(xiǎn)。

他們必須每天處理生物危害材料并運(yùn)送來自美國和世界不同地區(qū)的醫(yī)療用品。我們認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目可以作為小型/手動/移動式氣泵夾具的概念驗(yàn)證，適用于小型輕型包裝（最大 3 磅）。

同樣，郵政服務(wù)和包裹遞送公司可以通過允許他們的處理人員移動小包裹而不使自己暴露于包裹中的病毒而受益。

真空吸盤吸盤易于更換或拆卸，便于衛(wèi)生，并且通過設(shè)計(jì)功能特定的板可以輕松降低制造成本。

材料

我們在這個(gè)項(xiàng)目中使用了 Adafruit 羽毛板，因?yàn)樗軌蚴褂每焖僭椭谱鞲郊影彘_箱即用地連接。

該系統(tǒng)使用四個(gè)真空吸盤吸盤和彎頭配件組，以更好地抓握表面。

來自 Sparkfun 的兩個(gè)具有成本效益的 12V 氣泵和 7.2V 鋰聚合物電池。

這次，Lowes 發(fā)揮了重要的材料來源，獲得了乙烯基管、快速連接器和亞克力板。

而且，為了將氣泵固定在亞克力板上，我們必須設(shè)計(jì) 3D 打印支架。

?

?

?

?

1 / 9 ? 12V 氣泵

?

真空吸盤吸盤連接

首先，我們在亞克力板上鉆孔，以使真空夾具彎頭配件連接到底座上。鉆孔的距離和位置取決于您希望系統(tǒng)抓取的對象類型。我們想移動矩形光滑形狀的物體，如包裹箱或生物危害一次性小容器。我們使用四個(gè)夾具，兩個(gè)在底座的相對兩側(cè)對齊在一個(gè)矩形形狀上，如果您計(jì)劃抓取的物體的重量主要分布在這些形狀上，您可以嘗試三角形或線性設(shè)計(jì)。

真空夾具彎頭接頭連接

?

在板材的每一側(cè)使用一個(gè)墊圈，然后用提供的螺母固定接頭，如下所示：

固定彎頭接頭

?

將吸盤插入配件中，確保吸盤與配件的尖端齊平，以獲得最大的吸力。

安裝真空吸盤吸盤

?

功率繼電器設(shè)置

用于該系統(tǒng)的電子設(shè)備不需要先進(jìn)或快速的微處理器，而是能夠使用數(shù)字信號打開/關(guān)閉繼電器。

Adafruit Featherwing 三聯(lián)器連接兩個(gè)電源繼電器板，根據(jù)Adafruit 引腳分配指南，我們焊接關(guān)閉映射到 Feather M4 Express 的相應(yīng)引腳 11 和 12。請注意，如果您使用 Feather HUZZAH32，則引腳會在空氣配置上更改為 12 和 27。Feather 電源繼電器板允許您選擇多達(dá) 11 個(gè)不同的引腳。

與 Featherwing Tripler 連接的兩個(gè)功率繼電器

?

打開/關(guān)閉繼電器的代碼是對相應(yīng)引腳的簡單數(shù)字寫入。

//Turn off the relays
      digitalWrite(ledPin, LOW);
      digitalWrite(ledPin2, LOW);
      //For 2.5 seconds
      delay(2500);
      //Turn on the relays
      digitalWrite(ledPin, HIGH);
      digitalWrite(ledPin2, HIGH);

系統(tǒng)構(gòu)建

本節(jié)逐步展示如何將 Pickup with easy 系統(tǒng)組合在一起。

使用螺釘將 3D 打印泵架固定到底座上。

?

?

?

?

1 / 3 ?連接 3D 打印泵架

?

對兩個(gè) 3D 打印泵架重復(fù)該過程。在預(yù)鉆孔中連接 Featheriwing 三聯(lián)板。

兩個(gè)泵的兩個(gè)支架和固定三聯(lián)管

?

將 12V 氣泵滑入支架內(nèi)。支架通過緊密配合固定泵。如果感覺松動，您可以使用橡皮筋。

將泵插入支架

?

使用墊片兩側(cè)的墊圈將真空夾具彎頭接頭插入相應(yīng)的開口，然后用提供的螺母固定接頭。

固定彎頭接頭

?

將 1/4 管道部分連接到 1/4 至 3/8 適配器（對另一個(gè)氣泵重復(fù)此操作）

將適配器從 1/4/ 連接到 3/8

?

連接一個(gè)快速連接分離器，因?yàn)槲覀冃枰獙蓚€(gè)吸盤連接到一個(gè)氣泵上。

附加分離器

?

將每個(gè)分離器輸出連接到真空夾具彎頭接頭。

將管道連接到彎頭接頭

?

將 12V 氣泵的正極連接到 Featherwing 電源繼電器板中的 COM（中央連接器）。請注意，泵上的節(jié)點(diǎn)不區(qū)分正負(fù)。對另一個(gè)氣泵重復(fù)此操作。

重復(fù)第二個(gè)泵的過程

?

滑動 7.2V 電池并將負(fù)極電纜連接到氣泵中的負(fù)極節(jié)點(diǎn)。正極電纜連接到 Featherwing 電源繼電器板上的 NO。對另一塊電池重復(fù)此操作。

連接7.2V電池

?

你已經(jīng)準(zhǔn)備好了。這是系統(tǒng)外觀的圖片。

完成系統(tǒng)

?

。，以有趣的方式測試系統(tǒng)。

?

我們使用了五個(gè)不同重量的矩形盒子。下表總結(jié)了我們測試中使用的內(nèi)容和重量。

測試臺

?

我們注意到盒子 3 的內(nèi)容在盒子內(nèi)不安全。

重量分布和光滑的抓握表面是實(shí)現(xiàn)牢固抓握物體的兩個(gè)主要因素。

未來的工作

我們計(jì)劃添加一個(gè)開/關(guān)開關(guān)和/或遠(yuǎn)程控制接口（BLE、WiFi）。還要嘗試減小系統(tǒng)的打印尺寸，因?yàn)樗w積龐大且沉重。

雖然，概念驗(yàn)證取得了巨大的成功和樂趣。

謝謝閱讀。