Abstract | Robotika, kao grana znanosti, svakim se danom sve više i brže širi. Napretkom
robotike unaprjeđuje se i raznovrsnost robota te njihova kompleksnost. Prilikom izrade svih
vrsta robota, neovisno o njihovoj kompleksnosti, obavezno je pridržavanje zakona robotike
koji su postavljeni za zaštitu ljudskih bića od robota.
Ovaj je rad ulaz u polje robotike te se sastoji od mehaničkog djela, elektroničkog
dijela te dijela vezanog uz programiranje. Cilj je ovog rada izraditi funkcionalnu robotsku
šaku pomoću 3D printera koja će oponašati pokrete korisničke ruke.
Sve većom popularizacijom 3D modeliranja i 3D printanja dolazi do sve većeg broja
besplatnih 3D modela dostupnih za preuzimanje. Model korišten u radu, kao i većina ostalih,
preuzima se u .stl obliku spremnom za 3D printanje. Preuzeti model dolazi u velikom broju
pojedinačnih dijelova koje je potrebno zasebno isprintati, obraditi te složiti u funkcionalni
sklop. Svi su dijelovi printani uz pomoć Ender 3 Pro 3D printera te ABS i ABS Pro filamenta.
Mehanički se dijelovi razvrstavaju u nekoliko dijelova:
- dijelovi šake
- dijelovi zgloba
- dijelovi podlaktice
- preostali dijelovi.
Dijelovi šake su dlan te prsti koji se na njega prihvaćaju. Kroz dlan, prste i zglob
prolaze unaprijed napravljeni otvori za uzice prema motorima. Na vrhu svakog prsta uzice
se fiksiraju vezanjem i lijepljenjem. Sklopovlje šake veže se na zglob koji se lijepi na
podlakticu. Unutar podlaktice nalazi se nosač sa servomotorima te vodilicama za uzice.
Izrađene su remenice za motore na koje se dovode uzice s prstiju te se fiksiraju. Cijela
konstrukcija postavlja se na postolje koje u svojoj unutrašnjosti skriva svu potrebnu
elektroniku.
Srce je ovog robota Arduino Uno R3. Uno R3 je mikrokontroler koji je proizvela
tvrtka Arduino. Arduino je jedna od najpoznatijih tvrtki za proizvodnju mikrokontrolera za
početnike i srednje iskusne korisnike zbog svoje jednostavnosti, ali i snage procesora koji
sadrži. Uz fizička rješenja, Arduino je proizveo i vlastito programsko okruženje koje se koristi
za programiranje njihovih kontrolera.
Uz samu platformu, koja upravlja svim dijelovima, ima još nekoliko bitnih
elektroničkih dijelova:
- napajanje se dobiva preko 7,4-voltne LiPo baterije u paru s regulatorom napona
- servomotori, koji se nalaze u podlaktici, služe za savijanje prstiju
- Flex-senzori, ušiveni u rukavicu, služe za praćenje savijanja prstiju korisnika
- DB25-MG6 pločica razdvaja priključke DB25 kabela koji putuju od rukavice.
Svi navedeni dijelovi moraju biti ukomponirani u funkcionalnu cjelinu koja replicira
pokrete. Prije početka sastavljanja obavezno je odraditi početna testiranja pojedinačnih
dijelova te izraditi prototip. Prototip je ogledno izrađeni proizvod sastavljen od istih dijelova
koji će se koristiti i u finalnom radu. Prototip omogućuje uočavanje potencijalnih problema
prije slaganja finalnog proizvoda.
Završno, potrebno je izraditi programski kôd za rad robota. Rad započinje
kalibracijom motora u kojoj se provjerava ispravnost te mogućnost dostizanja krajnjih
pozicija prsta. Nakon kalibracije radi se glavni rekurzivni dio programa koji mora moći
iščitati poziciju prsta korisnika pomoću otpora Flex-senzora, tu poziciju mapirati na
vrijednost za rotaciju motora te tu vrijednost zapisati na motor kako bi se odradila rotacija. |