今年のサイエンスフェアでは、実験をするのではなく、何かを構築したいと思いました。私がしなければならなかったのは、プロジェクトのアイディアについてInstructablesを見てみることだけでした。それは私がSF映画からたくさんのものを思い出させるので、私はnjkl44のロボットハンドに触発されました。私の目標は、そのようなロボットハンドから触覚フィードバックのシステムを作成することでした。このシステムは、ロボットハンドが感じているものを「感じる」手を制御する人のための方法を提供します。サイエンスフェアにやるべきことがあるので、これは素晴らしいプロジェクトだと思いました。そして、絶え間ない開発のためのプラットフォームを提供してくれました。言い換えれば、私はそれに取り組むのを止めません。私はいつもそれに戻ってくるようにします、それで私は様々な改良をするか、時々それを再設計することができます。
njkl44のロボットハンド：
http://www.instructables.com/id/Arduino-Wireless-Animatronic-Hand/
用品：
ステップ1：材料とツール
材料：
指あたり：
各指のための斜めの頭部が付いているA2-70ボルト - 3そして規則的な頭部が付いている4
ボルト用ナイロンインサートロックナット
4-40 x 1/2 "の小ネジとナット
2-56ねじ付きボールリンク（フィンガーをサーボに接続するため）
ジャンボペーパークリップ（ボールリンクの接続に使用）
（x28）#4Sワッシャ
エレクトロニクス：
アルドゥイーノメガ
（×4）FSR
（x4）4.5インチフレキシブル抵抗
（x4）ミニバイブレーションモーター
（x10）PCBネジ端子
（x4）22k抵抗
（x4）10k抵抗
ツイストペアの24AWGワイヤ（ペアによりワイヤの管理が容易になります）
（4）趣味サーボ
その他ブレッドボード機器
6V電源（私は4xAAバッテリーホルダーを使用しました）
その他：
5mmアクリル
ガムテープ
ゴルベ
熱収縮チューブ
糸
ツール：
レーザーカッター
ドレメル
ドリルプレス
ホットグルーガン
はんだごて
安全メガネ
針
ステップ2：デザイン
各フィンガーは2セットの4本バーリンケージを使用します。下の指の2枚の写真でこれがどのように機能するかを説明します。
部品については、地元のハッカースペースであるHeatSync Labsでアクリルからレーザーカットすることができました。アクリルは、小さな荷重や基本的なテストに最適な材料ですが、指に大きな歪みがかかっていると、部品が折れてしまう危険があります。アクリルの代わりに、より大きな負荷には部品を金属製にするほうが良いでしょう。
.dxfファイルにはスケールはありません。指の場合、穴は2.8 mmでなければなりません。手のひらの場合、長方形は20 x 40 mmです。 Hitec HS-322 HDサーボを使用しましたが、それらは完璧にフィットします。ワイヤーが出てくるところに小さな唇があるので、あなたはサーボケースを外して、そして手でそれを一緒に戻す必要があるでしょう。
ステップ3：指をまとめる
もともと、指はすべての穴に4〜40本のボルトを使用していましたが、メートル法のボルトはよりフィットするので、すべてのボルトを交換しました。
傾斜したボルトがアクリルの表面とぴったり重なるようにするために、部品の内側の穴を面取りする必要がありました。これを行うために、私は斜めの頭と同じサイズのドリルビットでドリルプレスを使いました。私はまた、それらが指の間に引っかかるのを防ぐために少しボルトを切りました。
ボルトを慎重に切ります。安全メガネと手袋を使用せずに行うと、トラブルの原因となります。また、ボルトを切る前に通常のナットを付けて、後で外すのを忘れないでください。これにより、ロックナットを付けたときにねじ山が変形するのを防ぎます。
指をまとめるために：
斜めのボルトを先に取り付けます。
その後、他のボルトは任意の順序で固定します。
各ボルトにも独自のワッシャーとロックナットが付いています
ステップ4：ロボットハンドを組み立てる
指を取り付けるために、接着されるアクリルをこする。これは熱い接着剤にそれがつかむことができる何かを提供します。また、人間の手と同じ角度で指を置きます。ボルトが指の間に干渉しないように調整します。
各FSRについて、ツイストワイヤをハンダ付けします。私は各FSRに2フィートのワイヤーを使いました。下の写真のように、ダクトテープでFSRを包みます。これにより、ロボットハンドにテープで録音することができます。テープの一部がワイヤの一部を押さえていることを確認してください。これを行わないと、FSRがはんだ接合部の真上で過度に曲がって破損する可能性があります。
サーボの場合は、ケースを分解して手に戻す必要があります。ワイヤーが出ている唇のために彼らは滑り込むことができません。サーボケースとアクリルの間に少し接着剤を入れます。これはそれらを所定の位置に保ちます。
ジャンボペーパークリップを正しいサイズに切り、ボールリンクにはんだ付けします。ボールリンクのいいところは、あとでリンクをねじ込むことで調整できることです。
1本の4-40ボルトが指の最初の部分の上にあり、ボールリンクに付いています。
ステップ5：あなたの手を組み立てる
すべての部品を古い手袋に縫います。それがロボットハンドと一致することを確認してください（左のロボットハンドには左のグローブ、右のロボットハンドには右のグローブ）。側面は、いくつかのワイヤーを交換することで変更できます。
ツイスト線をモーターとフレックス抵抗に半田付けします。繰り返しますが、私は約2フィートのワイヤーを使用しましたが、どれだけ使用するかはArduinoからどれだけ離れたいかによって異なります。
私の元々の手では、私はイーサネットケーブルからツイストペアを使いました。色分けすることで配線管理が簡単になりましたが、配線は少し硬いものでした。こわさは手の機能には影響しませんが、手袋を着用するのが少し変に感じます。単芯線の代わりに撚線を使用することでこれを修正できます。
ステップ6：エレクトロニクス
各センサーは分圧器を使用します。 FSRの抵抗値は10k、フレックス抵抗の抵抗値は22kです。分圧器はセンサーの変化する抵抗と連動します。抵抗値が可変抵抗器の方が高いと、可変抵抗器での電圧降下が大きくなります。分圧器には+ 5Vが供給され、その5Vの降下は2つの抵抗の間で分割されます。 Arduinoは抵抗器間の電圧を測定し、電圧の読みに基づいて0から1023の間の値を返します（0は0V、1023は5V）。
ステップ7：手をプログラムする
最初のバージョンのコードを添付しました。私は8つのAnalog Inピンが必要だったのでその時、私は2つの通常のArduinosを使いました。また、進行中の2つのプロセス、つまり指の位置と圧力の測定を分離しました。私の2番目のバージョン（このバージョン）では、Arduinoメガを使用したので、すべての入力を1つのボードに収めることができました。コードに関しては、私はサーボの位置を圧力読み取りループにコピーして貼り付け、ピンラベルを変更しました。
**重要**
サーボ位置決めのために、回転を制限することに関してまだなされている必要がある。回転が大きすぎると、何かが壊れる可能性があります。これが私が指を壊した方法です。
序文で述べたように、私はいつもこのプロジェクトに戻って少しずつそれを改善しようとします。これは私の最初のArduinoプログラムの1つなので、コードにはおそらく非効率性がいくつかあります。潜在的な変更を投稿すること自由に感じなさい。
ステップ8：すべてをフックする
これはもっと難しい部分の1つです。必ずすべての接続を確認し、もう一度確認してください。
各センサーには独自の端末があります。一方のワイヤは一方のスロットに入り、もう一方のワイヤはもう一方のスロットに入ります。センサは抵抗なので、方向は関係ありません。
端末を左から右へ進む：
（それぞれの端子に抵抗があります）
フレックスレジスタ（手袋） - 人差し指
中指
薬指
ピンキー
（4本のワイヤはそれぞれ独自のスロットに入ります）
モーター理由 - 順序は関係ありません。正のワイヤが直接Arduinoに引っ掛かることを忘れないでください
FSR（ロボットハンド） - 人差し指
中指
薬指
ピンキー
サーボはブレッドボードの反対側に接続されています。
サーボピン
赤プラス電源
黒地
白/黄 - 信号（サーボが接続されているデジタル出力ピンはArduinoで）
すべてのジャンパー線はボードからArduinoの適切なピンにつながっています。 （フレックスセンサー1からアナログ入力0、フレックスセンサー2からアナログ入力2など）
ステップ9：お楽しみください！
このプロジェクトを楽しんで、そしてどんな質問でもしてください！
- ザック
のファイナリスト
ロボットチャレンジ
