Design of soft robotic hand
Myller, Jesse (2020)
Kandidaatintyö
2020
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020061242926
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020061242926
Tiivistelmä
In this paper, work is done to look into different kinds of designs for soft robotic gripper and to find a suitable design that could be used for creating prototype to help out humans that might not have fully working arms themselves.
First, a literary review is done to research different designs, which are then compared with each other to see which designs would be best suitable for a cheap, easy to make and strong enough of a gripper for the application.
A few designs showed promise, but ultimately a choice was made to make prototypes based on a design, that looks like a tentacle and works somewhat similar to a regular finger. This design was chosen as it is not too expensive and due to the actuation in it coming from air pressure, it is also safe and easy to use.
After two failed prototypes, a working prototype was made. Utilizing 4 fingers and a separated platform to hold these fingers together, this design was able to lift and hold around 1.2 kg of weight, which is a little over the target of 1 kg. Tämän työn tarkoituksena on tutkia erilaisia pehmeitä robottitarttujia, päämääränä löytää sopiva malli käyttötarkoitukseen, jossa robottikättä voitaisiin käyttää avustavana työkaluna henkilöillä, jotka eivät välttämättä ilman apua pysty nostamaan tai avaamaan jotakin esinettä tai ovea.
Ensiksi suoritetaan kirjallinen tutkimus, jolla pyritään alustamaan eri tarttuja -malleja ja niihin liittyviä ominaisuuksia. Näitä käsiä sitten vertaillaan keskenään, tarkoituksena löytää malli, joka on sopivan halpa ja helppo valmistaa, mutta joka pystyy myös nostamaan vähintään yhden kilon painoisen tavaran.
Vertailun päätteeksi muutama erilainen malli soveltuisi käyttöön, mutta niistä valittiin prototyyppejä varten lonkeromainen malli, jonka toiminta perustuu osittain ihan tavalliseen sormeen. Tämän mallinen tarttuja ei ole kovinkaan kallis valmistaa, ja sen toimiessa pneumaattisesti, on se myös turvallinen ja helppo käyttää.
Prototyyppejä tehtiin kokonaisuudessaan kolme, kahden ensimmäisen epäonnistuttua vuotojen ja materiaalien yhteensopivuuteen liittyvien ongelmien takia. Kolmas prototyyppi oli onnistunut malli. Tämä prototyyppi käyttää toiminnassaan neljää sormea ja erillistä alustaa, joka yhdistää sormet yhteen ja vähentää vuotojen mahdollisuutta korkeammilla paineilla käytössä. Tämä malli nosti ja pidätteli onnistuneesti noin 1.2 kg painon, joka on jo enemmän kuin vaadittu 1 kg minimipaino.
First, a literary review is done to research different designs, which are then compared with each other to see which designs would be best suitable for a cheap, easy to make and strong enough of a gripper for the application.
A few designs showed promise, but ultimately a choice was made to make prototypes based on a design, that looks like a tentacle and works somewhat similar to a regular finger. This design was chosen as it is not too expensive and due to the actuation in it coming from air pressure, it is also safe and easy to use.
After two failed prototypes, a working prototype was made. Utilizing 4 fingers and a separated platform to hold these fingers together, this design was able to lift and hold around 1.2 kg of weight, which is a little over the target of 1 kg.
Ensiksi suoritetaan kirjallinen tutkimus, jolla pyritään alustamaan eri tarttuja -malleja ja niihin liittyviä ominaisuuksia. Näitä käsiä sitten vertaillaan keskenään, tarkoituksena löytää malli, joka on sopivan halpa ja helppo valmistaa, mutta joka pystyy myös nostamaan vähintään yhden kilon painoisen tavaran.
Vertailun päätteeksi muutama erilainen malli soveltuisi käyttöön, mutta niistä valittiin prototyyppejä varten lonkeromainen malli, jonka toiminta perustuu osittain ihan tavalliseen sormeen. Tämän mallinen tarttuja ei ole kovinkaan kallis valmistaa, ja sen toimiessa pneumaattisesti, on se myös turvallinen ja helppo käyttää.
Prototyyppejä tehtiin kokonaisuudessaan kolme, kahden ensimmäisen epäonnistuttua vuotojen ja materiaalien yhteensopivuuteen liittyvien ongelmien takia. Kolmas prototyyppi oli onnistunut malli. Tämä prototyyppi käyttää toiminnassaan neljää sormea ja erillistä alustaa, joka yhdistää sormet yhteen ja vähentää vuotojen mahdollisuutta korkeammilla paineilla käytössä. Tämä malli nosti ja pidätteli onnistuneesti noin 1.2 kg painon, joka on jo enemmän kuin vaadittu 1 kg minimipaino.