MT2015_Case15

Movie

LoesVerheyen : January 15, 2016 08:19 : Case15_2015

Eindfilmpje: https://vimeo.com/151871894

Leave a response »

Finale prototype

LoesVerheyen : January 15, 2016 03:39 : Case15_2015

Leave a response »

ontwikkeling elektronica

sannecools : December 25, 2015 22:40 : Case15_2015

Blokschema Ghyslainmuseum

Software Pattern – The software pattern of the system, follow that one of Master-Slave. This means that the narrating plants (slaves) will be executing commands issued by the raspberry pi (master). We chose this methodology, because of the flexibility in the amount of narrating plants. As we are using the I2C bus to issue commands, we do have some limitations. For example, the distance of the cables can’t be more than a few meters and we are limited to less than 127 slaves on this system (as the size of the an address for a slave is 7-bit).

Starting up the system – When the system is powered on, the raspberry pi starts out by setting a trigger event on the pin that is connected to the PIR sensor. All narrating plants (slaves) start out dormant, waiting for a signal from the Raspberry Pi (master). When a person happens to enters the chamber, the PIR sensor detects movement and an event is triggered on the Raspberry Pi. This event calls the startup function, which starts up the systems of the narrating plants one by one. For certainty reasons, the master will wait until it has received an answer from the slave, before sending a command to the next slave.

Three-State Listening Plant – When all narrating plant slaves have been started, the master sends out the last command to the touché slave (Arduino Uno at central hub). This is an arduino that is connecting with an electrode to the listening plant, for detection of touch After it has received an answer from that slave as well, it calls for the ReadTouché function. This function requests the state of the plant and the touché slave answers this by providing a numerical representation of the current state. In this example, we define three different states of touch from the listening plant. The first is “No Touch”, which represents that the listening plant is not being touched. The second one is “Bottom Touched”. This states that the lower piece of the listening plants leaves’ are being grabbed. The third state is “Top Touched” where we define a person touching the top leaves of the listening plant. This three-state medium will let us attach certain functions to each state.

Putting a story out there – The main functionalities of the listening plant, consist of recording stories and transferring these stories to the appointed narrating plants. First of all, a person is lured to the listening plant by its appearance and/or luring sounds. These luring sounds are actually recordings of a person, narrating lines like: “Come here and touch the tip of my leaves”. When a person does grab the bottom leaves of listening plant, the master goes into recording mode and an actual recording starts. As long as the person is holding the leaves, the recording continues. If a person wants to end that recording, the leaves are to be released and the master will go into transfer mode. This means that the person now has to appoint a narrating plant to transfer the story over to. This is done by touching the top leaves of the listening plant and the leaves of the appointed narrating plant simultaneously. When done correctly, the master will have detected the appropriate narrating plant and will start the transfer sequence.

Narrating stories – For the narrating plants, we define normal operation as the main loop that does the following: When the narrating plant has been started up, a timer is set at random between a predefined time window and an event is attached to this timer. This means, when the timer ends, an event is triggered. This event lets the narrating plant play back the a sound file, which happens to be a recording of a narrator saying certain sentences to gain the user’s interest. In the meantime, a PWM signal is sent through the soil of the plant via a simplified Touché circuit. This is hereafter read out on one of the ADC pins on the main arduino, to detect if the plant itself is being touched or not. If the plant is detected as being touched, the main arduino will put itself into a playing state (to prevent the luring sounds from being played) and will playback the recording of a story that is present on the SD card. Another functionality of the narrating plant is the indication how long ago a story was loaded onto the plant via the power LED. If a story is transferred to the narrating plant, the signal will reset and the LED will burn bright. As time passes, the brightness of the LED will start to fade, until it has fully gone dark. At this point, the story won’t play anymore when the narrating plant is being touched.

Leave a response »

Complete print

Staessen Arne : December 15, 2015 17:19 : Case15_2015

Voor het elektronica aspect werd er nog een PCB ontworpen voor een draagbaar model. Blokschematisch zou het er als volgt uit moeten zien:

Hierbij zou er een communicatie zijn met de PC via bluetooth.

De nodige sturing zal gebeuren met een PIC16F1938. Deze wordt dan geprogrammeerd door middel van de PICKIT3.

De blokkering van het exoskelet voor de tactiele feedback zal gebeuren aan de hand van stappenmotoren. Vijf vingers betekend vijf stappenmotoren. Dit geldt ook voor het aantal sensoren om de positie van de vingers op te meten. Hiervoor zullen potentiometers gebruikt worden.

Het schema werd in Altium getekend:

De DRV8837 die 5x aan bod komt in het schema zijn de H-bruggen die de DC motoren zullen aansturen in het systeem. Deze worden op hun buurt aangestuurd voor de microcontroller. Via UART wordt er tussen de RN42 (bluetooth) en de controller gecommuniceerd. Op deze manier kan er een eenvoudige seriële communicatie worden gebruikt. Al de rest zijn connectoren en randcomponenten die de nodig zijn om een correcte werking te verzekeren.

De uiteindelijke print ziet er als volgt uit:

Dit hele systeem zal gevoed worden vanuit een Li-Ion batterij van 3,7V met een capaciteit van 2000mAh.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Leave a response »

Iteratie Prototype

LoesVerheyen : November 26, 2015 09:04 : Case15_2015

Ons eerste prototype is het witte exoskeleton. Dit ontwerp is gebaseerd op de hand van Festo. Er waren nog enkele verbeterpunten:

  • Er zit te veel speling op de scharnieren
  • Het skelet is nog te groot. Het mag smaller worden.
  • Als elke vinger zo’n skelet heeft, schuren al je vingers tegen elkaar –> smaller maken in het geheel
Daarom hebben we het volgende zwarte prototype gemaakt. Dit prototype heeft geen speling meer in de scharnieren. Daarom draait het ook iets stroever. Verbeterpunten:
  • Scharnieren iets meer speling laten
  • Print optimaliseren voor 3D print (afschuiningen toevoegen, bodies uniten,…)
  • Wanden iets dikker laten voor stevigheid
Het CAD ontwerp is al aangepast hiernaar, nu nog printen.


Leave a response »

Test 3D geprint exoskelet 5/10/2015

LoesVerheyen : November 6, 2015 11:23 : Case15_2015

We hebben een exoskelet 3D geprint om testen mee te doen. Exoskelet van thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:1090096

Arne heeft een printplaat gemaakt waarmee we de slider kunnen testen. Deze is zelfs voorzien van een gepersonaliseerd opschrift. Daarna connecteerden we het exoskelet met een vaste stang en daarna met een touw aan de slider.

Bevindingen:

  • Testen met het touw ging beter dan met een stang. Misschien heeft dit te maken met dat de opstelling van de stang (sterk stuk ijzerdraad) niet ideaal was. Het touw past zich aan op de grootte van de hand en arm, terwijl de stang de perfecte lengte moet hebben om net te passen op de hand. De beweging ging ook soepeler met het touw.
  • Het exoskelet voelt goed en ondanks de niet zo goede printkwaliteit kan het wel goed en soepel bewegen. Voelt natuurlijk aan. Als de beweging wordt gestopt, kan je druk voelen aan je ganse vinger. Dit is zeer positief en in verdere testen gaan we verder met dit soort exoskeleton.
  • Slider heeft te weinig kracht om handbeweging tegen te houden. Dit is wel beter als het touw vanboven wordt vastgemaakt omdat dit een groter moment heeft en dus minder kracht nodig om de beweging te stoppen.
  • Slider niet gemaakt om beweging tegen te houden. Motor wordt warm en het maakt een raar geluidje. We zijn bang om het kapot te maken.

 –> slider niet ideaal! Zoeken naar andere aandrijvingen. We zijn het er overeens dat we eigenlijk geen aandrijving nodig hebben, maar een mechanisme dat snel een beweging kan stoppen. We zoeken dus naar een geschikt remsysteem.

Mogelijk remsysteem:

Het systeem van een freewheel sprak ons wel aan. Daarbij denken we om iets te maken dat het rode stuk wordt aangestuurd. Zo kan de hand altijd 1 richting vrij bewegen (hand open doen) en als de hand dicht gaat, kan de hand gestopt worden door het rode stuk te laten openklappen. De blokkering gebeurd dan mechanisch. Hierdoor hebben we geen extra kracht nodig om de beweging te stoppen.  https://en.wikipedia.org/wiki/Freewheel

 

Testen:

Freewheel

 

Leave a response »

Eerste schema en print

Staessen Arne : November 4, 2015 11:30 : Case15_2015, Mechatronics Design 2015

Voor het aansturen van een gemotorizeerde potentiometer zoals hieronder te zien is, werd intussen een eerste ontwerp gemaakt. Het eenvoudige aan dit component is de mogelijkheid tot positiebepaling van de slider. 

Voor het aansturen van de slider is enkel een H brug nodig om ze in beide richtingen te kunnen aansturen. Alle nodige pinnen worden naar buiten gebracht om ze gemakkelijk te kunnen verbinden met een arduino.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Leave a response »

Benchmarks

LoesVerheyen : November 2, 2015 09:26 : Case15_2015, Uncategorized

Interessante ideeën die ons inspritie gaven qua verbindingen en materialen:

Idee waar we van vertrekken, uit onze opdracht. DEXMO van dextarobotics: http://www.dextarobotics.com/products/dexmo

Festo/materialise hand op Dutch design week

Festo/materialise hand op Dutch design week

Exoskeleton op Dutch Design Week, gemaakt om spieren te verstevigen.

CLIP0297

Exoskeleton van Festo. Aangestuurd door pneumatica. Bedoelt om mensen met te weinig kracht in hun handen te helpen om meer kracht te geven. https://www.festo.com/cms/nl_nl/index.htm

 

 

 

 

 

 

 

Gemaakt door flexibel materiaal en touw erdoor
http://www.hizook.com/blog/2009/11/15/building-robot-hands-compliant-under-actuated-fingers

 

Je kan ook meevolgen op onze google drive:

https://drive.google.com/folderview?id=0B3-moPbgGJbRTmhMMWJTR0V6YUk&usp=sharing

 

 

 

Leave a response »

Feedback 29/10/2015

LoesVerheyen : November 2, 2015 09:10 : Case15_2015

Jelle:

  • Idee met lucht en silicone weglaten omdat het hem te moeilijk leek. Van silicone afstappen, heeft niet genoeg kracht. Waarom niet gewoon een exoskelet? Je maakt het jezelf te moeilijk.       –> We annuleren dus onze afspraak om te 3D printen en daarna silicone hierin te gieten en gaan niet verder met dit idee.
  • Een keuze maken, je hebt 3 delen werk dit apart uit en maak hier een keuze in. Verdeel het werk.
  1. hoe maak je het aan de hand vast?
  2. touwen of vaste elementen die er bij festo hand op zaten
  3. Hoe stuur je het aan? Slider/ touw?
  • 3D printen zou een groot voordeel kunnen zijn, om itererend te kunnen werken
  • We krijgen een slider mee om te testen.

 

Maarten: 

TIII bij aanvullen

Leave a response »

Test harde verbinding 29/10/2015

LoesVerheyen : November 2, 2015 09:04 : Case15_2015

We willen hier testen hoe een exoskeleton aanvoelt dat uit ‘harde stukken’ bestaat. We hebben dit nagebootst door K’nex te gebruiken. Hierbij is het de bedoeling dat de scharnierpunten ofwel kunnen draaien ofwel blokkeren. Wij hebben dit getest door de uiteinden gewoon vast te houden. Dit is getest door Zino, volgens hem wel best realistisch. Dit is dus een systeem waar we nog verdere testen mee gaan doen.

Leave a response »
« Page 1, 2 »

Leave a Reply