Mecanismos de tentáculo de dos etapas Parte II: El controlador de cable
Hace unas semanas, probamos mecanismos de tentáculo de dos etapas. Se analiza cómo hacer que un dispositivo aparentemente complicado sea mucho menos misterioso. Esta semana analizaremos de cerca uno (de muchos) métodos para manipular estos animales a mano. Lo mejor de todo es que es un método que puedes armar en casa.
Sin un esquema de control, nuestro tentáculo elaborado en casa solo puede “caminar” tanto como los fideos recocidos. Es bastante inútil sin ningún mecanismo de control para mantener todos los cables bajo control con la tensión adecuada. Dado que el movimiento del tentáculo es impulsado por no más de cuatro pares de cables, no es demasiado difícil imaginar una serie de servicios de hobby y poleas realizando el trabajo. Sin embargo, para empezar, elegí los dispositivos portátiles, así como los titiriteros de la industria cinematográfica.
Entrar en control manual
¿Dispositivos portátiles? De todas las opciones que ofrece la electrónica, ¿por qué elegir un acceso a la cueva no electrónico? No tengas miedo. Las computadoras de mano nos ofrecen un conjunto único de oportunidades que no son fácilmente accesibles con la mayoría de las alternativas.
Primero, estos controladores ofrecen una solución puramente mecánica. Eso significa que son relativamente simples en partes. No hay fuente de alimentación de la que preocuparse, no hay errores de código que nos rasquen la cabeza. Una vez que arreglamos nuestros cables en todos los lugares correctos (y aflojamos los bloques), los controladores simplemente funcionan.
En segundo lugar, a diferencia de una alternativa de servicio favorita, estos controladores son completamente silenciosos cuando son impulsados por nuestros brazos. Ese "chirrido" tan característico de esos servicios baratos de pasatiempos simplemente no existe; y, a menos que tenga algún crujido en la muñeca y el codo, estos controladores manuales reducen el sonido del movimiento del tentáculo al mínimo. Para los aspirantes a cineastas, un acompañamiento silencioso puede parecer más atractivo que una alternativa electrónica llorosa, incluso si pueden mezclar o combinar ese sonido en la postproducción.
En tercer lugar, a menos que tengamos un buen controlador háptico, una computadora de mano nos brinda una información adicional: forzar una reacción. ¿No puedes estirarte más en la mesa o atravesar un obstáculo? Una solución electrónica sin sensor de potencia no sabrá cuándo dejar de tirar. Debido a que nuestras manos agarran los controladores que presionan los cables que llevan la fuerza de tracción a lo largo del tentáculo, estamos en contacto directo con las fuerzas experimentadas por el tentáculo. Debido a que podemos sentir esta fuerza, podemos sentir el "freno fuerte" cuando nuestro tentáculo golpea un callejón sin salida en su rango de movimiento.
Finalmente, los profesionales todavía usan las computadoras de mano como una de las muchas opciones en su repertorio para controladores de marionetas. Si bien no procesamos nuestros controladores de aluminio 6061 como profesionales, nuestra alternativa de plástico no está lejos de los esquemas probados del pasado.
Capacidad de conducción
Mencioné anteriormente que una reacción de fuerza proviene de la relación "dura" del controlador con los cables en el tentáculo real. Para aclarar un poco este punto, una de las extrañas consecuencias de esta construcción es reversible. Esto significa que con nuestras manos podemos manipular el tentáculo, y esos movimientos reutilizarán los cables para conducirlos más tarde el controlador. Esta función inteligente es una consecuencia inevitable de cómo está conectado el cable. Además, es un recordatorio importante de que las fuerzas que este tentáculo "siente" serán transportadas a lo largo del cable hacia los controladores. En otras palabras, si controlamos nuestro tentáculo con la mano y alguien lo atrapa para evitar que se mueva, sentiremos esa fuerza en el controlador para decirnos que dejemos de forzar más torque en los controladores.
Inspiración del controlador
Este controlador está dirigido a un fabuloso cuchillo láser. (Está bien, está bien, también hay una parte impresa en 3D en la lista de materiales). Sin embargo, el diseño es solo una adaptación de los controladores que he visto en los controladores de efectos especiales en línea.
Crédito de la imagen: Juntas escolares de Stan Winston 
Crédito de la imagen: Demostración de animatronics con Rick Lazzarini
La mayoría de los controladores que he visto hasta ahora tienden a separar cada grado de libertad en dos ejes separados, en lugar de integrarlos en un platillo multieje. Supongo que la razón detrás de esto es la facilidad de fabricación, pero también creo que separar cada grado de libertad en su propio punto de pivote también facilita el tentáculo a un titiritero con gestos de manos amplios y conscientes que requieren movimientos separados del brazo.
Modelé mi mando para que siguiera a Landon de la serie de tutoriales de Stan Winston. Dicho esto, dado que mi objetivo era fabricar un cuchillo láser, el controlador terminado adquirió una apariencia similar en carácter, pero distinta en apariencia y apariencia.
Elegí un láser para cortar una pieza porque muchos de nosotros no tenemos el lujo de acceder fácilmente a una fresadora CNV cercana. Por otro lado, es mucho más probable que los cuchillos láser aparezcan en escuelas y sierras para metales, sin mencionar que Pololu y Ponoko también amablemente dejarán sus piezas y le enviarán los resultados.
En el diseño real, mi mayor cambio proviene del intercambio de orientaciones de las poleas. Mover la polea que controla el "cabeceo" del tentáculo hacia la sección inferior obliga al usuario a usar todo su brazo para controlar ese movimiento "arriba-abajo". Por el contrario, obtener ese mismo movimiento "arriba-abajo" del controlador de Landon depende mucho más de una muñeca. Ese cambio de dirección de estos controladores es mucho menos estresante para mis muñecas, y espero que otros puedan aprovechar ese intercambio.
Tuercas y tornillos del controlador
Al igual que el tentáculo, el controlador también es un torbellino de piezas nuevas, la mayoría de las cuales no hemos cubierto hasta ahora. Aquí hay un detalle rápido de las principales características y componentes que hacen que este dispositivo funcione.
Soportes de esquina Keystone 612 y 621
Pocas piezas gratuitas de electrodomésticos eran tan posibles como estos dos soportes angulares, conocidos formalmente en Digikey como: 612K-ND y 621K-ND. Tengo tanto amor por estas partes, porque hasta ahora no parece encontrar ningún otro tipo de soporte de esquina tan pequeño como estos dos culpables. Además, dependiendo del tipo de abrazadera, uno o ambos orificios se perforan con una función de 4-40 roscas, lo que los hace ideales para fijar en lugares estrechos sin tener que preocuparse por acomodar espacio para un tornillo adicional.
Por supuesto, nada es perfecto y estos corchetes no son una excepción. Independientemente de cómo estén hechos estos soportes, parecen estallar desde la cordillera hacia mi sala de estar en un ángulo no lo suficientemente perpendicular como para usarlos para una alineación precisa. Eso, sin embargo, no es un acuerdo. Los uso aquí para fijar las dos poleas perpendiculares entre sí en el controlador. En este caso, las placas reales de Delrin realizan el trabajo de mantener las dos piezas en la configuración adecuada entre sí. Los soportes angulares solo los aseguran en su lugar.
Poleas de nariz cortadas con láser:
En un paso audaz para impulsar realmente a Delrin como material funcional para la creación rápida de prototipos, vea mi mejor ejemplo de una pieza funcional hasta la fecha: ¡poleas cortadas con láser! Estas poleas son una decocción de cuatro placas. Si están remachadas (porque al acetal no parece importarle mucho el pegamento), se comportan como si fueran una sola pieza.
Para el ojo inexperto, parece una pieza no comercial. Sin embargo, dos características necesarias hacen que este diseño personalizado de las placas sea más fácil en lugar de adaptarse a cualquier estante equivalente. Primero, cada polea hace el trabajo pesado real mientras afloja y afloja el par de cables, lo que crea el movimiento real. Para hacer esto, estos cables deben estar rígidamente unidos a la polea en un punto. Para ese trabajo inserté dos abrazaderas de cable en la parte superior de la polea. Luego, esta polea debe atornillarse en un mango si se usa en la parte superior, o en una segunda polea si se usa en la parte inferior.
De cualquier manera, estos puntos de conexión se compensan con el centro, y la mayoría de las poleas libres simplemente no tienen orificios de montaje de compensación ni puntos de fijación. Con un poco de trabajo CAD ligero, inserté agujeros de montaje directamente en la placa. El resultado es una polea con características de acoplamiento ya ubicadas donde deberían estar después de dejar las piezas cortadas. Además, debido a que el patrón de orificios que conduce estos orificios de montaje es el mismo para el mango y el conector común, las poleas superior e inferior son idénticas, una característica inteligente si alguna vez me encuentro produciendo estos controladores en masa. (¡Es poco probable, pero los buenos hábitos facilitan el escalado cuando se trata de contar!) Para las necesidades habituales en torno al uso final de esta polea, una revisión personalizada tiene sentido y resisten tan bien como cualquier solución de estantería.
Liendres
Las poleas pueden comenzar como cuatro placas, pero una vez que las pongo juntas, puedo olvidarme de la necesidad de separarlas siempre. Mi polea siempre será una polea, no las partes que la construyeron. Porque separarlo no importa, elegí remaches. Los remaches le dan a la polea una apariencia brillante, sin mencionar que al juntar estas poleas nos da la oportunidad de disfrutar de un aplastamiento satisfactorio cuando presionamos cada remache en su lugar. En una nota más práctica, insertar cada remache es mucho más rápido que enroscar un agujero y atornillar un tornillo para cada agujero.
Abrazaderas de cable de bricolaje:
En la elaboración casera de prototipos rápidos, generalmente estamos limitados a materiales blandos o quebradizos, ya que la mayoría de nuestras piezas salen de la impresora 3D o cortadora láser. Además, Delrin tiene otro problema: es resbaladizo, por lo que nuestra función de compresión del cable no puede depender de presionar el cable contra una placa de Delrin. ¡El cable simplemente se deslizará! En estas situaciones, podemos redirigir las funciones críticas de estrés al hardware listo. Aquí nuestras abrazaderas de cable están hechas de dos escuadras de acero. El cable de acero simplemente se desliza a través de la cavidad entre estos dos soportes, donde se puede atornillar entre una conexión de acero sobre acero.
Cable terminal con planchas e impresión 3D
Cada uno de nuestros conductos de cable debe terminar en un punto fijo en el controlador para que el cable pueda extenderse más allá del conducto y sujetarse a la polea. Por lo tanto, cuando la polea aprieta el cable, la carcasa del acueducto no se mueve con él. En cambio, tirar del controlador solo cambia la longitud del cable del soporte de la polea hasta el final del tubo.
Para esta parte, elegí un bloque impreso en 3D con un vientre insertado. Estos hurones de metal son artículos bastante estándar de las tiendas de bicicletas y motocicletas, y evitan que la pieza impresa en 3D se desgaste con el tiempo. Al igual que las abrazaderas de cable hechas de escuadras, estas abrazaderas metálicas quitan nuestras piezas habituales y las redireccionan a una pieza más resistente que podemos encontrar en la estantería. Aquí nuestro conducto de cable aprieta el vagón más que el bolsillo de la pieza impresa en 3D.
Puntos de fijación de extrusión
Como no puedo predecir el ancho de los hombros de todos, agregué algunos puntos de sujeción para las esquinas de Makerslide. La ventaja aquí es que cualquiera puede reducir la longitud de extrusión y espaciar estos controladores de una manera que le resulte cómoda.
Prepárate para el Meeting Circle:
Para los curiosos, intenté mantener un registro fotográfico actualizado y un modelo CAD de esta aventura. Configure la próxima semana para una serie BOM y dxf completamente desarrollada para recrear estos controladores y el tentáculo en casa.
Bzzzzzzzzzzzzt dice:
Se ve bastante bien. ¿Se podría agregar un vibrador al final? Ya no sería solo mecánico, sino que podría mejorar el uso final en algunos casos. Pidiendo un amigo.
José bajar dice:
Debería agregar el cable dentro del tentáculo y colocar el motor vibratorio en la parte superior, o si lo desea, podría usar un eje flexible como los que se encuentran en las herramientas múltiples y tener el motor en la parte estacionaria.
También asumo que quieres despellejar esto, así que te sugiero que encuentres una silicona de grado alimenticio o al menos un remedio de platino. La silicona más comúnmente disponible libera ácido acético a medida que cura, lo que puede causar irritación.
RW dice:
Personalmente, extraño los momentos más simples, como las 8 de la mañana, donde lo más aterrador que conocía eran los Furries. :-PAG
pícaro dice:
Legalmente celoso de que lo más aterrador que se te ocurra son las "furias"
RW dice:
Son un objetivo "suave", badoom tish.
notarealemail dice:
* columpios a pie *
foxxpup dice:
Dime, el peludo-fobio. Puedo pensar en docenas de cosas mucho más aterradoras como la higiene personal de las personas en los restaurantes de comida rápida, los tornados en el verano, el spandex en las personas que no son delgadas, los +20 billones de deuda del gobierno de EE. UU., El hecho de que algún día nos quedaremos sin petróleo, proliferación nuclear, densidad poblacional llegando a un punto crítico permitiendo epidemias, robots autónomos con la fuerza suficiente para aplastarte y movilidad, ..... Ahora esas cosas son difíciles. Las personas disfrazadas no suelen ser peligrosas, aunque últimamente evitaría a los payasos de aspecto extraño, lo cual es triste teniendo en cuenta que tengo amigos que se graduaron de una escuela de payasos y me encanta entretener a los niños, especialmente a los que están enfermos en los hospitales.
Tranquilo tigre dice:
"Tengo amigos que se graduaron de la escuela de payasos"
Le agradeceré que no se refiera así a Princeton.
rek dice:
furioso aquí, uso un diseño similar para hacerme una cola, así que se supone que eres tú
Jelle dice:
La silicona de baño libera ácido acético, pero no tanto como para causar irritación: simplemente se lava. La otra clase de silicona (que a diferencia de la masilla de baño no está preparada) es la silicona de curado con estaño. El estaño es un metal que es mejor no consumir, pero tampoco muy peligroso en silicona. Probablemente hay cosas más sucias en las que este "amigo" apunta a sus tentáculos, supongo.
Pero, por supuesto, le hace ver bien señalar los vanos riesgos de seguridad / salud.Bzzzzzzzzzzzzt dice:
Personalmente iría con silicona de platino de 2 partes de RTV para alimentos.
Debbie hace Dallas Semiconductor dice:
¿Haces un yeso, para un amigo, con la silicona? Entonces el ácido acético provocará irritación.
Hynix inofensivo dice:
La silicona de platino de 2 componentes RTV de calidad alimentaria no contiene ácido acético. El ácido acético es una silicona medicinal de un componente.
notarealemail dice:
Leí que las cosas curadas de estaño se degradan; ¿Alguien sabe un marco de tiempo realista?
Factura dice:
El estaño se usa en la pasta de dientes, espero que no sea demasiado venenoso.
Dax dice:
No en ninguna pasta de dientes que use. El estaño se usa en un compuesto de fluoruro para fortalecer el esmalte de los dientes, pero tiene el efecto secundario de decolorar los dientes y las personas tienen reacciones alérgicas al mismo, y si lo tragas, hace que sea nativo, por lo que prefieren usar monofluorofosfato de sodio. o fluoruro de sodio en su lugar.
CRJEEA dice:
Creo que la tracción trasera permitiría una forma bastante eficiente de programar los movimientos de grano del curso de movimientos complejos o largos, sin dejar de mantener un aspecto bastante fluido / orgánico.
Gravis dice:
Esta parece una buena oportunidad para usar Voice Reel Agiles. Los VCA son excelentes en movimientos cortos y precisos y pueden aprovechar la retroalimentación que darían los cables. Muy guay y simplemente increíble.
Dax dice:
Dudo que sean lo suficientemente fuertes para este propósito.
notarealemail dice:
¡Solo necesito bobinas más fuertes!
fm` dice:
Agregue un cabrestante amplificador trenzado a la bobina móvil.
ALINOME el A dice:
Los devanados de voz difícilmente superarían la fricción en los cables ... Los buenos y antiguos servicios de CNC (no los delicados RC) serían el camino a seguir, los DC no son tan caros.
Hirudinea dice:
Ponga una cámara al final y esto podría tener aplicaciones de búsqueda y rescate hasta una colonoscopia, ¡sin mencionar que podría ser un gran avance en el porno de tentáculos!
Hynix inofensivo dice:
Se acabó. El vibrador HD Intimate Sexual Selfie Stick de Svakom Gaga es un vibrador equipado con una cámara de alta calidad y luces LED (probablemente esté oscuro allí). $ 180 aproximadamente, minorista.
Hirudinea dice:
¡En qué época vivimos!
KDM dice:
Solo un pico de remache, pero parece que un soporte sería suficiente si el cable / cuerda es lo suficientemente largo y pasa a través del tentáculo, pasa alrededor de la 'polea', luego vuelve a través del tentáculo ... tal vez poniendo hierros en cada lado del soporte. Si está preocupado, es posible que el soporte no esté lo suficientemente apretado. O, tal vez, simplemente opere el cable, de la misma manera, dando vueltas alrededor del tornillo de la abrazadera, tal vez haciendo un nudo.
fm` dice:
Con un soporte, ¿cómo se aprieta el cable?
KDM dice:
"Con un soporte, ¿cómo se aprieta el cable?"
Tal vez, ¿cómo se hace con dos abrazaderas, dos cables y casquillos en el cable con la abrazadera?
Quiero decir, ¿tal vez tirando instruido en el cable y aplicando un vagón al final con el tentáculo?No estoy seguro de cómo se hace en este momento, así que solo puedo hacer suposiciones.
Supuestamente, habría algún ajuste en la guía del cable para evitar que el cable / cuerda se afloje, ya que se tensarán y encogerán con la humedad si son cuerdas y no cables. Básicamente, al igual que los frenos cantilever de las bicicletas y los desviadores, tienen un ajuste similar para sus cables.
Lo que sugiero es operar el cable / cuerda primero y adjuntarlo a la "polea", luego asegurar los pernos en los extremos del tentáculo. Sujetarlo a la polea podría ser una simple cuestión de tener un espacio intermedio curvo que rodee el tornillo de sujeción, luego apriételo en los extremos del tentáculo.
Férula -> tentáculo -> - a través de la guía del cable -> - alrededor de la polea -> - abrazadera - <- alrededor de la polea - <- a través de la guía del cable - <- tentáculo - <- férula.
Debbie hace Dallas Semiconductor dice:
Todos piensan lo mismo, la sección "Al revés" debe leer "Trabajo manual".
inclinación inclinada incorrecta dice:
¿Puedes imprimir en 3D con él?
notarealemail dice:
Primero se puede probar una pintura 2D sobre lienzo y vender los productos por $$$. Y luego un proyecto de Kickstarter para una impresora 3D con un hotend de tentáculo.
notarealemail dice:
Busqué robots que usaran tentáculos como piernas, pero encontré muy pocos. ¿Alguien sabe de alguien? (Sin contar el pulpo H2O2).
David Palmer dice:
Es posible que desee echar un vistazo a Noodlebot
https://roboticarts.wordpress.com
notarealemail dice:
Lol, "PRO-TOE-TYPE". 🙂
Qué proyecto más extraño, pero genial ese proyecto está por llegar. Incluso tiene elementos de garra retráctiles.
Bobina Chic O ' dice:
¡Hola a todos!
maravilloso prj!
Aquí está mi pequeño ejemplo de robot animatronics:
http://www.instructables.com/id/T-LAMP-20/
http://www.fablabbologna.org/attivita/tentaclelamp/Qué estás pensando
notarealemail dice:
¡Muy buen trabajo! : D
Espero que no les importe que publique el video aquí, ya que merece un reconocimiento. ¡De hecho, estoy considerando crear uno yo mismo!
Bobina Chic O ' dice:
gracias muchos!
Seb Wiers dice:
Un agarre giratorio en cada manija (como un acelerador de motocicleta de 2 cables, fácil de comprar) podría permitir otro punto de flexión, lo que resultaría en un movimiento de "gusano" aún más complejo.
