科研日记(7-8月)

作者: 试墨临池 2025-07-01

7.7

现在是时候该想整个手的布局了,目前有这么几个还未确定的点:

  1. 大拇指怎么走线
  2. 驱动电机选择
  3. 手指的驱动打印带和后面的肌腱绳怎么连接

7.10

今日完成了3.2版本的打印测试,发现了如下问题:

  1. 摩擦力太大,无论哪个关节的肌腱拉动时都很吃力,甚至当MCP屈曲关节到极限位置时,PIP关节根本无法拉动
  2. 联动关节由于肌腱拉伸变形导致实际转动效果差很多,很不理想
  3. PIP关节刚度还是太大了,太难拉动

下一版本的解决方案:

  1. 将打印槽设计成凹凸凹凸的类似滑动轴承的效果,并在其中添加润滑脂以减小摩擦
  2. 调整PIP关节刚度,使得拉动更轻松一点
  3. 调整MCP张紧方式,使之采用在下面用轴承滚动张紧的方式减小摩擦和变形
  4. 调整支撑面为圆弧面,减少支撑
  5. 调整PIP驱动肌腱的受力方式

目标:在下周五之前将这根手指调到稳定,并开始手指的差异化设计。争取在假期结束时将手掌部分设计完成,在大四上课上完的时候完成整个项目

7.11

今日将手指修改了一下,并添加了凸凹结构来模仿滑动轴承,并在打印的模型上添加了润滑脂,效果非常好,后面对单手指的工作只需要调节关节刚度和差异化设计了。

7.13

今日对大拇指设计和手掌打印方式有了想法。目前打算采用将小拇指和无名指折叠到前面去(由于每个关节都需要预紧,因此不能往后面折,不然会产生干涉),同时大拇指放在前面。这样可以保证最多只有两根手指在竖直方向堆叠打印,一定程度减小了支撑,同时又保证了打印质量。

7.14

昨日与今日设计了大拇指,并进行了打印,大拇指打印出来的问题依旧很多。首先是支撑问题,支撑问题在打普通手指的时候就已经折磨了我好久,但在优化了几版之后稍微强了一点。根本原因是在切片软件中对支撑进行了疯狂调试,但模型仍然有待完善的地方。然而大拇指打出来的支撑效果太折磨人了,主要原因为:绳槽孔太长、走线曲率半径过小,走线孔太长,未支撑面太长。导致打印出来之后支撑很难拆的同时,未支撑面太长会导致表面很多打印丝,影响表面质量。 此外还有很多大大小小的问题,宽截面和窄截面的槽孔走线长度设计失败,走线绕曲不合理,关节刚度不合理等,而且发现最下面的指骨根本不需要那么大,而且并联关节的两根肌腱也不是非要从这个指骨内走,可以直接给他消掉很多。

7.15

今天将昨天的问题修改了一下便又重新打印了一版出来。但是打印出来还有问题,最大的问题就是模型的问题,但也是最好解决的。在windows导出STEP格式后使用windows的bambu打开,会报非流行边的错误,尝试修复的时候卡住,开始没怎么在意,但是当我正常切片打印完了之后才会发现打印出来出了很大问题,与该指骨相连的MCP2关节与指骨大部分被割裂了,回去查看了一下切片效果预览才发现这个问题。 仍然存在的问题就是打印出来之后支撑特别难拆,因此又重新修改了每一个走线的指骨的顶面,将其设计为一种倒角顶面,保证指骨在打印的时候不会产生支撑,大大减小了支撑数量的同时还优化了表面质量,可能存在的问题就是打印出来之后绳孔变得更大了,走线的时候容易很松。走之前发了一版打印,明天起来再看看。