資料介紹
描述
動機
我們的第一響應者在 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精神,以及他們的健康和生命危險。
他們必須每天處理生物危害材料并運送來自美國和世界不同地區的醫療用品。我們認為這個項目可以作為小型/手動/移動式氣泵夾具的概念驗證,適用于小型輕型包裝(最大 3 磅)。
同樣,郵政服務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,便于衛生,并且通過設計功能特定的板可以輕松降低制造成本。
材料
我們在這個項目中使用了 Adafruit 羽毛板,因為它能夠使用快速原型制作附加板開箱即用地連接。
該系統使用四個真空吸盤吸盤和彎頭配件組,以更好地抓握表面。
來自 Sparkfun 的兩個具有成本效益的 12V 氣泵和 7.2V 鋰聚合物電池。
這次,Lowes 發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,我們必須設計 3D 打印支架。
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。我們使用四個夾具,兩個在底座的相對兩側對齊在一個矩形形狀上,如果您計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計。
在板材的每一側使用一個墊圈,然后用提供的螺母固定接頭,如下所示:
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。
功率繼電器設置
用于該系統的電子設備不需要先進或快速的微處理器,而是能夠使用數字信號打開/關閉繼電器。
Adafruit Featherwing 三聯器連接兩個電源繼電器板,根據Adafruit 引腳分配指南,我們焊接關閉映射到 Feather M4 Express 的相應引腳 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 11 個不同的引腳。
打開/關閉繼電器的代碼是對相應引腳的簡單數字寫入。
//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);
系統構建
本節逐步展示如何將 Pickup with easy 系統組合在一起。
使用螺釘將 3D 打印泵架固定到底座上。
對兩個 3D 打印泵架重復該過程。在預鉆孔中連接 Featheriwing 三聯板。
將 12V 氣泵滑入支架內。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。
使用墊片兩側的墊圈將真空夾具彎頭接頭插入相應的開口,然后用提供的螺母固定接頭。
將 1/4 管道部分連接到 1/4 至 3/8 適配器(對另一個氣泵重復此操作)
連接一個快速連接分離器,因為我們需要將兩個吸盤連接到一個氣泵上。
將每個分離器輸出連接到真空夾具彎頭接頭。
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,泵上的節點不區分正負。對另一個氣泵重復此操作。
滑動 7.2V 電池并將負極電纜連接到氣泵中的負極節點。正極電纜連接到 Featherwing 電源繼電器板上的 NO。對另一塊電池重復此操作。
你已經準備好了。這是系統外觀的圖片。
。,以有趣的方式測試系統。
?
我們使用了五個不同重量的矩形盒子。下表總結了我們測試中使用的內容和重量。
我們注意到盒子 3 的內容在盒子內不安全。
重量分布和光滑的抓握表面是實現牢固抓握物體的兩個主要因素。
未來的工作
我們計劃添加一個開/關開關和/或遠程控制接口(BLE、WiFi)。還要嘗試減小系統的打印尺寸,因為它體積龐大且沉重。
雖然,概念驗證取得了巨大的成功和樂趣。
謝謝閱讀。
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