作品介紹 |
由於投入仿生類型的研究人員日益漸多,因此在研究初期有參考了許多市面上已出現過之機械式韌帶設計,目前常見的有氣壓式、齒輪式、線拉式及螺桿式。比較各類優缺點後,發現存在一個共同問題,在手指的結構上經常使用剛性固定結構,容易因為碰撞而造成損壞,因此本研究希望可減少因碰撞造成機械結構上損壞,因此研發柔性固定機構。
因要避免因為碰撞而造成機構損壞,手指控制採用類似人體肌肉拉伸的線拉式設計,並配合機構的角度設計使其進行自然彎曲,有著成本低、易維修等優點,在遇到碰撞時,也因此設計關節移動時有較大容錯率,可減少損壞機率。
本作品另一想法為傳統控制手指動作經常使用穿戴式輔具進行控制,但因為近年來資訊的發展,電腦性能的增強,可實現更多的功能,因此本作品將嘗試使用電腦視覺搭配深度學習,實現辨識手部關節點辨識,將空間中手部關節點辨識出來後,將動作同步至仿生機械手指,以此控制仿生機械手指動作。
為了瞭解機械手指設計的效果,將使用3D列印的方式將作品列印出來,經由組裝實際作動後,找出容易出問題的地方。比較了多種列印技術優缺點之後,本作品決定採用FDM熔融層積成型技術列印。FDM熔融層積成型技術是在將線狀的熱熔性材料加熱融化成絲狀後,同時在計算機的控制下移動三維噴頭,根據輪廓橫截面形狀,將熱熔後絲狀材料選擇性地噴塗在工作平檯上,快速冷卻後凝固成一層截面。成型一層後,工作平檯下降一層分層厚度後,再成型至下一層,直至成型整個實體造型。 |