Dutasterid - öppen källkod Robot hud (1 / 17 steg)

Steg 1: Tryck Sensor Matrix (överblick)

Dutasterid är gjord av elastiskt material så att det kan passa tätt över robotarm. Ledande raderna och kolumnerna är sydda med hjälp av en ledande tråd till intilliggande bitar av oledande stretch material (bas substrat). Stretchig piezoresistive tyget är inklämt mellan ledande rader och kolumner, och fungerar som ett tryck känsliga lager. Piezoresistive material har egenskapen som elektriska motstånd minskar under mekanisk stress, som tryck.

Fotot ingår i detta steg visar ledande rader och kolumner av remsor av ledande tyg sytt till deras bas substrat med en vanlig (icke-ledande) tråd. Detta foto togs under prototyping scenen och när det visar fint skiktning av huden (det vita lagret är vänt mot det rosa lagret), i den slutliga versionen vi sydde Konduktiv raderna och kolumnerna med ledande tråd, snarare än att använda remsor av ledande tyg. Vårt val att använda tråden istället för tyget, kom eftersom genom att minimera den ledande yta (en del av tråden är tunnare än en remsa av tyg), vi ökat utbudet av tryckkänslighet genom piezoresistive strukturen.

När den tyg delen av matrisen är konstruerat, raderna och kolumnerna är individuellt anslutna till i / utgångar med en mikrokontroller som fungerar som en analog till digital omvandlare. Eftersom det finns fler rader och kolumner än de flesta mikrokontroller har stift för, använder vi multiplexorer för att öka antalet anslutningar in/ut. Men i huvudsak vad vi vi gör är driver rader en efter en, när analoga värden (tryck information) från en av kolumnerna. Eftersom vi vet vilken rad drivs och vilken kolumn vi läser från, vi vet var (platsinformation) inkommande analoga värdet ligger. Allt detta händer riktigt snabbt, så att vi kan analysera igenom hela nätet i flera gånger på mindre än en sekund - vilket ger oss ett intryck av att det allt händer omedelbart.

Mircrocontroller (i vårt fall en Teensy) är programmerad att tolka de rader och kolumner och samla in tryck och position uppgifter, skickar den via USB-anslutningen på datorn där ett annat program (skriven i bearbetning), läser strängen av data och översätter det till en visualisering genom att mappa inkommande värden till deras motsvarande position på robot huden , och skuggning, färga eller rita former enligt uppgifter som tryck.

Rad- och lösningen är inte den enda möjligheten vi utforskade när man närmar sig detta projekt. Piezoresistive Touchpad var bland våra första försök, men det har inte stöd för multi-touch.

Terminologi (för tydlighetens skull):
* Bas substrat: icke ledande material.
* Köttet: lägre bas substrat tillverkad i neopren med ledande kolumner maskinen sydd med ledande tråd.
* Hud: övre nivå bas substrat gjord av tålig dubbel sticka stretchtyg med ledande rader maskinen sydd med ledande tråd.
* Base: slutet av robotarm mittemot handen. Det är här alla rad- och anslutningar avsluta/ackumuleras och göra anslutningen till deras hårda kretsar.
* Långt slut: mittemot bas slutet av robotarm. Det är där robot handen är med sina två fingrar.
* Hand: robot hand med två fingrar.
* Fingrar: enskilda delar av roboten hand.
* Spår: Jag hänvisar till rader och kolumner som spår, de är ledare analogt med sladdar.