Mão Protética Impressa em 3D com Sensor Capacitivo de Toque – Atuação Controlada por Arduino

Componentes e materiais

Arduino UNO	1
Motor Servo MG996R	1
Sensor Capacitivo de Toque TTP223	2
Jumpers (genéricos)	1
Protoboard (genérica)	1

Aplicativos e serviços online

• Arduino IDE

Sobre o projeto

Este projeto propõe uma ideia que pode ser implementada em mãos protéticas impressas em 3D existentes. Em próteses elétricas atuais, não encontrei o uso de tecnologia de detecção capacitiva de toque para atuação dos dedos. Este projeto combina duas coisas incríveis: Arduino com detecção capacitiva para atuação e remix do design da mão Phoenix do e-NABLE.

Basicamente, a mão Phoenix é uma mão acionada pelo corpo. O que fiz foi convertê-la em uma prótese elétrica escolhendo as partes de design necessárias.

A vantagem da detecção capacitiva é que, através do toque, você pode acionar os dedos facilmente. Atualmente, este modelo não controla dedos individualmente e mais desenvolvimento é necessário na capacidade de carga e preensão.

Reunir as peças

• Arduino Uno
• Sensor de Toque TTP223 - 2 unidades
• Motor Servo MG996R

Montagem da Mão Phoenix:

Os detalhes de montagem da mão Phoenix são mencionados nos passos a seguir...

Usei linha de pesca como flexor e elásticos como extensores.

Ferramentas:

• Impressora 3D
• Pistola de cola quente

Impressão da mão

Este projeto usa o design e-NABLE Phoenix hand pré-existente.

Conforme minhas necessidades, imprimi apenas as seguintes partes:

Dedos

• finger_phalanx.stl - 4 peças
• fingertip_long.stl - 2 peças
• fingertip_short.stl - 2 peças
• thumb_phalanx.stl - 1 peça
• thumbtip.stl - 1 peça

Palma

• palm_right_new_supports.stl - 1 peça

Pinos de encaixe

• fingertip_pin.stl - 4 peças
• knuckle_pin_long.stl - 1 peça
• knuckle_pin_short.stl - 2 peças
• thumb_knuckle_pin.stl - 1 peça
• thumbtip_pin.stl - 1 peça

Como já existem instruções detalhadas sobre como construir, não entrarei em detalhes. Para impressão, usei uma impressora 3D Flsun. No total, levou 10-12 horas para imprimir.

(Nota: estas peças são para uma mão direita)

Montagem da mão

O processo de construção da mão Phoenix já está disponível, então não entrarei em muitos detalhes. Se tiver dúvidas, deixe um comentário.

Usei flexor como linha de pesca e extensor como elástico.

** algum lixamento pode ser necessário para encaixe suave.

Partes eletrônicas

A atuação é controlada através de 2 sensores de toque (TTP223). A entrada do sensor de toque abre e fecha os dedos através do motor servo.

Diagrama de circuito e código Arduino:

Boa construção!

Obrigado por ler. Se precisar de mais informações, sinta-se à vontade para perguntar nos comentários.

Código

#include <Servo.h>
Servo myservo;
#define CTS1Pin 2 // Pino para sensor capacitivo 1
#define CTS2Pin 3 // Pino para sensor capacitivo 2
int pos;
void setup() {
  myservo.attach(9); // anexa o servo no pino 9 ao objeto servo
}
void loop() {
  int CTSValue1 = digitalRead(CTS1Pin);
  int CTSValue2 = digitalRead(CTS2Pin);
  if (CTSValue1 == HIGH) {
    for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) {
      myservo.write(pos);
      delay(15);
    }
  }
  if(CTSValue2==HIGH) {
    for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) {
      myservo.write(pos);
      delay(15);
    }
  }
}

Esquemáticos