描述

動(dòng)機(jī)

我們的第一響應(yīng)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(xiàn)精神，以及他們的健康和生命危險(xiǎn)。

他們必須每天處理生物危害材料并運(yùn)送來(lái)自美國(guó)和世界不同地區(qū)的醫(yī)療用品。我們認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目可以作為小型/手動(dòng)/移動(dòng)式氣泵夾具的概念驗(yàn)證，適用于小型輕型包裝（最大 3 磅）。

同樣，郵政服務(wù)和包裹遞送公司可以通過(guò)允許他們的處理人員移動(dòng)小包裹而不使自己暴露于包裹中的病毒而受益。

真空吸盤(pán)吸盤(pán)易于更換或拆卸，便于衛(wèi)生，并且通過(guò)設(shè)計(jì)功能特定的板可以輕松降低制造成本。

材料

我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目中使用了 Adafruit 羽毛板，因?yàn)樗軌蚴褂每焖僭椭谱鞲郊影彘_(kāi)箱即用地連接。

該系統(tǒng)使用四個(gè)真空吸盤(pán)吸盤(pán)和彎頭配件組，以更好地抓握表面。

來(lái)自 Sparkfun 的兩個(gè)具有成本效益的 12V 氣泵和 7.2V 鋰聚合物電池。

這次，Lowes 發(fā)揮了重要的材料來(lái)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(shè)計(jì) 3D 打印支架。

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1 / 9 ? 12V 氣泵

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真空吸盤(pán)吸盤(pán)連接

首先，我們?cè)趤喛肆Π迳香@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(tǒng)抓取的對(duì)象類(lèi)型。我們想移動(dòng)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(gè)夾具，兩個(gè)在底座的相對(duì)兩側(cè)對(duì)齊在一個(gè)矩形形狀上，如果您計(jì)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(shè)計(jì)。

真空夾具彎頭接頭連接

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在板材的每一側(cè)使用一個(gè)墊圈，然后用提供的螺母固定接頭，如下所示：

固定彎頭接頭

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將吸盤(pán)插入配件中，確保吸盤(pán)與配件的尖端齊平，以獲得最大的吸力。

安裝真空吸盤(pán)吸盤(pán)

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功率繼電器設(shè)置

用于該系統(tǒng)的電子設(shè)備不需要先進(jìn)或快速的微處理器，而是能夠使用數(shù)字信號(hào)打開(kāi)/關(guān)閉繼電器。

Adafruit Featherwing 三聯(lián)器連接兩個(gè)電源繼電器板，根據(jù)Adafruit 引腳分配指南，我們焊接關(guān)閉映射到 Feather M4 Express 的相應(yīng)引腳 11 和 12。請(qǐng)注意，如果您使用 Feather HUZZAH32，則引腳會(huì)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(dá) 11 個(gè)不同的引腳。

與 Featherwing Tripler 連接的兩個(gè)功率繼電器

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打開(kāi)/關(guān)閉繼電器的代碼是對(duì)相應(yīng)引腳的簡(jiǎn)單數(shù)字寫(xiě)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(tǒng)構(gòu)建

本節(jié)逐步展示如何將 Pickup with easy 系統(tǒng)組合在一起。

使用螺釘將 3D 打印泵架固定到底座上。

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1 / 3 ?連接 3D 打印泵架

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對(duì)兩個(gè) 3D 打印泵架重復(fù)該過(guò)程。在預(yù)鉆孔中連接 Featheriwing 三聯(lián)板。

兩個(gè)泵的兩個(gè)支架和固定三聯(lián)管

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將 12V 氣泵滑入支架內(nèi)。支架通過(guò)緊密配合固定泵。如果感覺(jué)松動(dòng)，您可以使用橡皮筋。

將泵插入支架

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使用墊片兩側(cè)的墊圈將真空夾具彎頭接頭插入相應(yīng)的開(kāi)口，然后用提供的螺母固定接頭。

固定彎頭接頭

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將 1/4 管道部分連接到 1/4 至 3/8 適配器（對(duì)另一個(gè)氣泵重復(fù)此操作）

將適配器從 1/4/ 連接到 3/8

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連接一個(gè)快速連接分離器，因?yàn)槲覀冃枰獙蓚€(gè)吸盤(pán)連接到一個(gè)氣泵上。

附加分離器

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將每個(gè)分離器輸出連接到真空夾具彎頭接頭。

將管道連接到彎頭接頭

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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(qǐng)注意，泵上的節(jié)點(diǎn)不區(qū)分正負(fù)。對(duì)另一個(gè)氣泵重復(fù)此操作。

重復(fù)第二個(gè)泵的過(guò)程

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滑動(dòng) 7.2V 電池并將負(fù)極電纜連接到氣泵中的負(fù)極節(jié)點(diǎn)。正極電纜連接到 Featherwing 電源繼電器板上的 NO。對(duì)另一塊電池重復(fù)此操作。

連接7.2V電池

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你已經(jīng)準(zhǔn)備好了。這是系統(tǒng)外觀的圖片。

完成系統(tǒng)

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。，以有趣的方式測(cè)試系統(tǒng)。

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我們使用了五個(gè)不同重量的矩形盒子。下表總結(jié)了我們測(cè)試中使用的內(nèi)容和重量。

測(cè)試臺(tái)

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我們注意到盒子 3 的內(nèi)容在盒子內(nèi)不安全。

重量分布和光滑的抓握表面是實(shí)現(xiàn)牢固抓握物體的兩個(gè)主要因素。

未來(lái)的工作

我們計(jì)劃添加一個(gè)開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)和/或遠(yuǎn)程控制接口（BLE、WiFi）。還要嘗試減小系統(tǒng)的打印尺寸，因?yàn)樗w積龐大且沉重。

雖然，概念驗(yàn)證取得了巨大的成功和樂(lè)趣。

謝謝閱讀。