第1步：所需的零件和工具

零件

3D燈絲（我使用的是黑白PLA但ABS也可以使用）

至少8臺SG90舵機（我說至少因為我們會破壞它們而且可能會破壞它們

釣魚線

細彈力繩

4個彈簧

熱縮管

備用電線

編織尼龍?zhí)坠埽ㄟ@是可選的，很難找到少量，你可以找到替代品或只是使用拉鏈）

Arduino Uno

電池（我使用了9v，但可充電的脂肪是理想的）

工具

3D

烙鐵

螺絲刀和其他基本車間工具

超級膠水和/或環(huán)氧樹脂

用于清潔支撐結構的鉆頭和鉗子

剝線器/切割器

步驟2：打印

關于打印的一些評論：

指尖設計用于雙擠壓3D打印機，因為黑色筆尖太薄而無法自行打印。 （如果您使用單個擠出打印機，您將不會在指尖上使用黑色飾邊，因為它們太薄而無法單獨打印并粘上膠，或者您可以重新設計黑色指尖更厚）

我個人使用PLA但是ABS塑料也可以使用

為了減少打印時間我將手掌和前臂等較大的部件打印在0.3mm的層高，而其他一些部件，如手指，我做了0.1mm。

取決于您打印的分辨率

我發(fā)現(xiàn)白色塑料很容易出現(xiàn)污垢（因為它很容易被印刷層之間的凹槽夾住），在選擇顏色時請記住這一點

步驟3：黑客劫掠（第1部分）：連續(xù)旋轉伺服

舵機的旋轉受限于電位計（具有可變電阻且旋轉旋轉變化的裝置）的事實可以讀取并從中計算出一個旋轉角度不能旋轉超過180度。

為了克服這個限制，打開伺服并切斷最頂部齒輪上的塑料塞。然后向下鉆一個孔，這個擋塊允許齒輪自由旋轉，然后咬住電位計的D形針座（見上圖第4張圖）?，F(xiàn)在齒輪可以連續(xù)旋轉，而電位計完全不動。按原樣重新組裝伺服，并使用下面的代碼進行測試，確保它在兩個方向上連續(xù)旋轉。制作其中2個伺服電機。

測試代碼

重要：修改伺服時，請確保將電位器旋轉到中間位置。這是因為代碼會告訴伺服旋轉到180度或0度（取決于旋轉方向），并且由于頂部齒輪不再咬合電位器，電位器將永遠不會移動，因此電機將繼續(xù)旋轉試圖永遠達到0或180度的同一方向。但是，如果您的電位計旋轉到任一端，它將讀取180或0的角度，并且代碼將不起作用，因此確保電位計旋轉到大約中間位置。 （我不知道我是否以一種有意義的方式表達自己，如果我應該回來重寫一下，請在下面的評論中告訴我）

步驟4：黑客劫掠（第2部分）：二合一緊湊型直流電機

我想保持這只手的審美和逼真，因此空間有限在掌上用于伺服。

以下步驟將討論如何使2個伺服器適合更小的空間，同時保持伺服基本上（就電路而言）完全相同。本質上，我所做的唯一改變是增加連接電機，電位器和芯片的電線長度。

打開伺服電源

切斷電位器和芯片（將它們放在一邊以備日后使用）

在3個藍色塑料外殼組件中切割下面的2個，如圖/視頻所示。重要的是要確保軸上沒有切斷的凹痕（圖4）

切掉最頂部齒輪上的塑料擋塊（這樣可以使伺服連續(xù)旋轉）

如圖所示重新組裝外殼

因為我們已經(jīng)拆下了電位器2，所以齒輪沒有軸可以旋轉。我最初嘗試通過將塑料外殼中的一個螺釘切割成8.5mm的長度來更換軸，但發(fā)現(xiàn)它引起了太大的振動。相反，我后來發(fā)現(xiàn)了一些直徑更好的廢料棒。

在第二個伺服系統(tǒng)上重復上述步驟

使用環(huán)氧樹脂將伺服系統(tǒng)按上圖所示方向粘在一起（小心不要在齒輪上涂上任何環(huán)氧樹脂）

將直流電線上的電線焊接到直流電機的電線上

為了測試電機的工作情況，我還使用連接到其中一個電機的3.7v脂肪，檢查它是否在兩個方向上連續(xù)旋轉（通過反轉實現(xiàn)）電池）然后測試第二個電機。

在后面的步驟中，我們保存的電位器將放入指關節(jié)，以讀取手指旋轉的程度（0到90之間）度）。通過將電位器和電機連接回芯片，它可以像連接到Arduino時的任何其他伺服一樣用作伺服。

側面思考：

另一個設計我曾考慮用于拇指運動，如上圖（圖8）和視頻所示。我最終決定反對它，因為我無法找到一種方法從花盆中獲取讀數(shù)，同時保持設計緊湊和美觀。但是制作它的步驟與上面完全相同，除了步驟8，你應該先粘貼2個電機外殼。如果你最終在你制作的任何其他項目中使用這種類型的設計，請告訴我，我很想知道！

第5步：黑客劫掠（第3部分）：剩余舵機

舵機中的3個可保持原樣，不變：

其中一個舵機將用作拇指旋轉伺服。

兩個舵機將用作手腕的左/右和上/下運動

注意：實際上，sg90舵機沒有足夠的扭矩來旋轉手腕。在后來的版本中，我將使前臂更大，以適應更強大的伺服，例如兩個Kuman MG996伺服系統(tǒng)。

從第四個伺服系統(tǒng)我們唯一需要的東西是黑色電位器，其余可作為備件預留。 （你可能在前兩個步驟中打破了塑料外殼/齒輪，從而使它們無用，而不是浪費另一個伺服，只需使用那些電位器）?；蛘?，您可以嘗試在線查找相同的花盆（我還沒看過）。

步驟6：組裝手指

注意：并非所有黑色部分都適合如果您愿意，可以通過更改Fusion 360文件來解決這兩個問題。

用鉆頭清理支撐結構，確保在繼續(xù)之前可以將繩子穿過每個孔（當手指被膠合時難以糾正問題）

將手指部分布置為在視頻和膠水（超強力膠水或環(huán)氧樹脂）中顯示它們在一起，小心不要粘合接頭，或者繩子穿過的孔

通過頂部的孔進給彈性，并且可選擇如果你想要通過底部的孔測試手指喂魚線。當釣魚線被拉動時，手指應收縮，松開時松緊帶應將其拉回。如果您選擇測試它們，請立即移除釣魚線。

重復4個主手指（拇指在以后完成，以免在裝配手時妨礙）

使用之前保存的3個電位器，焊接延長線到他們。我建議將熱縮管放在延長線的末端，并開發(fā)某種顏色代碼來區(qū)分每根電線（包括電線與伺服電機，總共有22根電線從手中出來，它如果你沒有某種編碼系統(tǒng)，將無法區(qū)分它們。

將所有花盆旋轉至90度（即兩端阻擋旋轉的中間位置），然后將每個花盆推入食指，中指和無名指。小指不需要一個，因為它和無名指連接到同一個伺服，但是如果你想給小指自己的鍋，我有空間。

將手指放入3D打印手掌（頂部）的孔中，然后將彈性體穿過手掌上的孔。在保持彈性緊密的同時，在孔中加入強力膠或環(huán)氧樹脂。您可以嘗試打結而不是粘合但是在此過程中您可能會失去彈性的張力，如果彈性不緊，則手指不會彈回到位。

將電線穿過手掌并從手腕附近的孔中取出。

步驟7：構建手

將4個黑色滑輪擰到4個經(jīng)過修改的伺服系統(tǒng)上。

上面你可以找到手中所有舵機的位置以及釣魚線連接的手指的圖片。為了使布線簡單，我建議按以下順序組裝：

拇指收縮的連續(xù)旋轉伺服（注意：這個需要粘貼到位，因為沒有足夠的墻壁保持在適當位置，你可以使用環(huán)氧樹脂，但我選擇了熱膠水，以便我可以在以后需要時將其打撈出來。

拇指旋轉的正常，未改變的伺服，如圖所示，通過手掌送入接線。

2合1緊湊型直流電機（注意：小指和拇指系在一起的皮帶輪比其他3個皮帶輪大）

中指連續(xù)旋轉伺服收縮。

在繼續(xù)之前，我建議只需仔細檢查所有舵機是否仍然有效（在組裝手之前更容易解決問題）。

花盆的所有電線并且馬達應該從手掌側的孔中出來。如前一步所述，請確保您有一些系統(tǒng)可以將不同的電線分開。我建議使用彩色熱縮管。為了保持整潔，我在編織線上滑動編織尼龍?zhí)坠?，套筒是理想的，因為它的柔韌性，你也可以使用膠帶或拉鏈。

在每個滑輪上綁一條釣魚線。我使用了一點帶有強力膠水的丁香栓來確保釣魚線不會滑動。將釣魚線穿過另一半手掌的孔，然后朝向手指。

將手掌的兩半擰在一起。將魚線穿過4根手指并將它們系在每根手指末端的結中

步驟8：做手腕

我從舊打印機中拯救了幾個彈簧，因此遺憾的是，我沒有他們的部件號或名稱。用8個螺釘（4個彈簧的兩端各一個）擰緊，重要的是使用頭部足夠寬的螺釘，它們不會滑過彈簧的末端，或者在螺釘上加一個墊圈。

擰入彈簧兩側，一個擰入手掌，一個擰到前臂。這可能很棘手，需要彎曲彈簧并使用薄螺絲刀（注意不要彎曲/拉伸彈簧導致永久變形）。

一旦所有4個彈簧將前臂連接到手掌，將彈出的3D打印球體彈出。也許可以使用乒乓球，實際上比0.1mm的印刷層更平滑，乒乓球可能是減少摩擦的理想選擇（我沒有測試過這個想法，并且有可能在一段時間之后乒乓球可以在壓力下破裂。

將電樞連接到2個SG90伺服電機并將它們移動到90度，然后再繼續(xù)。可在此處找到此代碼。

一旦達到90度，將兩條釣線連接到每個伺服機構，每個機架兩端各一根。將伺服器安裝在前臂上。

幾個設計缺陷：

在用于安裝伺服器的4個螺孔中，只能用螺絲刀到達一個（疏忽）

負責左/右運動（即揮動）的伺服可以很容易地從其底座上撕下來，而不是我應該在墻的另一側放一堵墻。伺服，以防止它在自己的旋轉下自行拉出。

sg90伺服系統(tǒng)太弱而無法實際旋轉手腕（至少對于我使用過的彈簧），所以這一步實際上有點多余，因為手腕不會移動。

安裝舵機后，將釣魚線穿過各自的孔并從前臂伸出（小心不要讓它們扭曲），在小螺釘周圍打結（用較大的頭部或墊圈確保）釣魚線不會滑落）然后將它們擰到位。我再加上一點強力膠是安全的。

第9步：前臂和接線

將電線穿過第一前臂片側面的管子。

將第二個前臂片擰到第一個上。請注意，在視頻和圖片中，我的前臂的第二塊在打印中間失敗，因此我不得不將失敗的打印件的兩半粘在一起，這對您來說應該不是問題。

將9伏電池放入第二前臂片的插槽中，并焊接在母DC插頭上，中間有+ ve。

在第4張圖片中，您可以看到芯片的外觀與先前步驟中制作的2合1改裝伺服器相同。雖然“二合一改裝伺服”中的2個電機不再“看起來”像舵機，但我們可以用與舵機相同的方式將它們以相同的方式連接回來“操作”。在第5張圖中，有一個如何做到這一點的圖表，只需焊接電機和相應的電位器（位于指針和無名指指針），然后將它們?nèi)鐖D所示焊接到芯片上。伺服現(xiàn)在“功能上”與任何其他伺服相同。

在第6張圖中，有一個如何將所有內(nèi)容連接到Arduino Uno板的圖表。請注意，紅色伺服系統(tǒng)是常規(guī)伺服系統(tǒng)，紫色伺服系統(tǒng)是沒有從電位計讀取位置的伺服系統(tǒng)。更具體地說，2個紫色伺服系統(tǒng)是在之前的步驟中被修改為連續(xù)旋轉伺服系統(tǒng)的伺服系統(tǒng)。

將電位計置于中指指節(jié)中，我們可以獲得位置讀數(shù)并使用它來控制相應的紫色，連續(xù)旋轉伺服。

用于拇指收縮的另一個紫色連續(xù)旋轉伺服器沒有位置讀數(shù)。這是一個嚴重的設計缺陷，必須在以后的版本中修復。目前它只能通過視線操作（即觀看拇指移動的人并告訴Arduino何時停止），如果留在自己的設備上，它將繼續(xù)旋轉直到伺服或拇指斷開。我添加了一個連接到引腳6的瞬時開關，可用于告訴Arduino何時停止收縮手指。

將Arduino uno安裝在其框架中并從電池插入電源插頭。將前臂的黑色最終塑料片粘上。

步驟10：添加拇指

以與其他手指相同的方式組裝拇指的前幾個部分。然而，不是將彈性材料送入手中，而是將其粘貼在最后一段（參見上面的第2張和第3張圖片）。

將拇指軸安裝座擰到從手伸出的伺服器上。正如在第4張照片中，膠水兩側的膠水圍繞軸（這種設計在結構上很薄弱，但足以滿足這個原型，可以根據(jù)需要自由調整）。

將釣魚線穿過拇指底部的孔和拇指末端的結。

步驟11：代碼

可以在此處找到代碼

使用代碼時要記住的一些事項：

在代碼中我只有3個基本的手部動作：波形，拳頭和按鍵保持。您可以隨意自定義并添加自己的。

由于電位器在關節(jié)中的定向方式，伺服系統(tǒng)的運動范圍為［90，180］度。例如，90度對應于手指處于靜止狀態(tài)，完全伸展，并且在180度處手指完全收縮。范圍之外的值無效，并且對應于向后彎曲手指。

中指電位器讀取模擬范圍最高為1023的值，我使用134行 中的map（）函數(shù)將范圍轉換為相同的［90，180］ ］范圍與其他手指一樣。對于不同的電位器，您映射的值可能不同，因此在setup（）中，有幾行專用于電位器的校準，如果您不希望每次運行代碼時重新校準電位器，您可以簡單地記錄校準值并將變量MidExtd和MidCont設置為等于它們。

如前所述，在“前臂和接線”中，控制拇指收縮的伺服沒有位置反饋，必須使用瞬時開關手動控制，有關詳細信息，請參閱moveThumb（）函數(shù)。

最后如關于如何進行連續(xù)旋轉伺服的步驟中所述，重要的是修改伺服確保將電位器旋轉到中間位置（即不是0的極值，也不是180度）。這與拇指收縮和中指收縮有關，因為我們將寫（）到任何一個極值：0或180，這取決于我們想要旋轉伺服的方式。

在函數(shù)moveThumb（）中，我需要將rotAngle的范圍從［60，140］更改為不同的值，具體取決于連接拇指時伺服旋轉到的位置，只需使用范圍，直到找到合適的一個。

自從上次測試（并且有幾個伺服器斷開）后，我對代碼進行了一些修改。一切都應該可以正常工作，但如果我錯了就在下面評論，我會去解決它。

第12步：結束

雖然我沒有達到預期的結果我曾經(jīng)希望，我已經(jīng)學到了很多東西，而且知識將被構建到未來的版本中。盡管還有一些問題仍然需要解決，但我特別高興我能夠控制所有舵機。

雖然sg90舵機有足夠的扭矩來移動手腕，但是當用更大的舵機進行測試時，手腕會按預期移動。下次我將更寬的前臂，以適應這些優(yōu)質的伺服器。我唯一擔心的是手腕重復使用后手腕可能會開始斷裂。

我早些時候已經(jīng)超越了這個缺陷所以除了說我鼓勵之外我不會在這里多說些什么。在設計自己的機器人手臂時，請仔細閱讀并牢記這些內(nèi)容。無論如何都可以隨意使用和改變我共享的融合文件，但我相信這可能是一個更好的時間分配，可以開始重新設計，記住以前的知識。