DIY Bionic Prosthetic Robotic Hand & Exoskeleton Glove with Flex Sensors & Arduino
ফ্লেক্স সেন্সর নিয়ন্ত্রিত কৃত্রিম বায়োনিক রোবটিক হ্যান্ড ও এক্সোস্কেলিটন গ্লাভস প্রকল্প
লেখক: Engr. Shantonu Acharjee (Biomedical & Prosthetics Robotics Specialist) | টেক ল্যাব: Electrobaz Workshop
Empower amputees with affordable bionic innovation: build a 5-finger articulated robotic hand mirroring a wearable exoskeleton glove via flex sensors, Arduino, and high-torque SG90 servos.
🛠️ প্রয়োজনীয় হার্ডওয়্যার ও কম্পোনেন্ট তালিকা (Required Components):
- 5x 2.2-inch / 4.5-inch Flexible Resistive Flex Sensors (Finger Bending) (৳94 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- 5x SG90 / MG90S Metal Gear Micro Servo Motors (Finger Tendon Pulling) (৳49 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- Arduino Uno R3 or Mega 2560 Microcontroller Board (৳79 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- Articulated 5-Finger 3D-Printed / Acrylic Bionic Prosthetic Hand Frame
- 5x 10kΩ Carbon Film Resistors (Voltage divider circuits for flex sensors) (৳199 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- Wearable Fabric Hand Glove with Elastic Finger Sleeves (৳2800 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- High-Tensile Braided Nylon Fishing Line / Tendon Cables (৳49 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
- External 5V 3A Regulated DC Power Supply Module (৳49 BDT) — অনলাইনে অর্ডার করুন
💡 সবগুলো কম্পোনেন্ট একসাথে কিট আকারে পেতে সরাসরি আমাদের হোয়াটসঅ্যাপে (01721-820184) নক দিন।
⚡ কাজের মূল নীতি ও সার্কিট কার্যপদ্ধতি (Working Principle):
Flex sensors change resistance from 10kΩ (flat) to 30kΩ+ (bent). Five voltage divider circuits feed Arduino analog inputs A0-A4. The Arduino maps finger flex curvature to PWM servo angles (pins 3, 5, 6, 9, 10). The servos pull nylon artificial tendons running through articulated joints, mimicking human finger articulation in real-time.
ভূমিকা ও বায়োমেডিকেল প্রোসথেটিক্স বিপ্লব: হাত হারানো কোনো ব্যক্তির জন্য বাজারে আন্তর্জাতিক মানের বায়োনিক কৃত্রিম হাতের দাম ১০ থেকে ২৫ লাখ টাকা, যা বাংলাদেশের সাধারণ মানুষের নাগালের সম্পূর্ণ বাইরে। এই প্রজেক্টে মাত্র ৩-৪ হাজার টাকায় সম্পূর্ণ কার্যকরী একটি ৫-আঙুলবিশিষ্ট বায়োনিক রোবটিক হাত তৈরি করা হয়েছে যা ব্যবহারকারীর হাতের গ্লাভসের নড়াচড়া নিখুঁতভাবে অনুকরণ করে বোতল ধরা, কলম ধরা বা হ্যান্ডশেক করার মতো দৈনন্দিন কাজ করতে পারে।
প্রয়োজনীয় কম্পোনেন্ট ও হার্ডওয়্যার লিস্ট: (১) ৫টি ফ্লেক্স সেন্সর (যা বাঁকা করলে রেজিস্ট্যান্স পরিবর্তন হয়); (২) ৫টি হাই-টর্ক মেটাল গিয়ার সার্ভো মোটর; (৩) ৫টি ১০kΩ রেজিস্টর; (৪) ৫টি আঙুলবিশিষ্ট ৩ডি-প্রিন্টেড হাত; (৫) নাইলন সুতা (যা মানুষের হাতের টেন্ডন বা রগের মতো কাজ করে); (৬) এক্সটার্নাল ৫V ৩A পাওয়ার সাপ্লাই।
সার্কিট কানেকশন ও পিন ডায়াগ্রাম: গ্লাভসের প্রতিটি ফ্লেক্স সেন্সরের এক প্রান্ত ৫V এ এবং অন্য প্রান্ত ১০kΩ রেজিস্টর হয়ে গ্রাউন্ডে যুক্ত। সংযোগবিন্দু থেকে এনালগ তার যথাক্রমে Arduino Pins A0, A1, A2, A3, A4 এ যাবে। ৫টি সার্ভোর সিগন্যাল পিন যুক্ত হবে Arduino Digital PWM Pins 3, 5, 6, 9, 10 এ।
টেনডন মেকানিজম ও টেনশন স্প্রিং আর্কিটেকচার: প্রতিটি আঙুলের ভেতরে মাছ ধরার শক্ত নাইলন সুতা পরানো থাকে যা সার্ভোর চাকার সাথে যুক্ত। যখন ব্যবহারকারী নিজের আঙুল বাঁকান, ফ্লেক্স সেন্সরের সিগন্যালে সার্ভো ঘুরে সুতাটি নিজের দিকে টানে, ফলে রোবট হাতের সংশ্লিষ্ট আঙুলটি শক্ত করে মুষ্টিবদ্ধ হয়। আঙুল সোজা করলে উল্টো দিকের স্প্রিং আঙুলটিকে আবার আগের সোজা অবস্থানে ফিরিয়ে আনে।
ধাপে ধাপে অ্যাসেম্বলি ও ক্যালিব্রেশন: ধাপ ১: কাপড়ের গ্লাভসের ৫টি আঙুলের ওপর ফ্লেক্স সেন্সরগুলো সেলাই বা টেপ দিয়ে এমনভাবে আটকান যেন আঙুল বাঁকা করলে সেন্সরটিও বাঁকা হয়। ধাপ ২: প্রতিটি আঙুলের এনালগ রেঞ্জ (ফ্ল্যাট রিডিং বনাম ফুল বেন্ট রিডিং) সিরিয়াল মনিটরে মেপে কোডের map() ফাংশনে সেট করুন।
বাংলাদেশি শিক্ষার্থীদের জন্য কমন ট্রাবলশুটিং: সমস্যা ১:
— সমাধান: ৫টি সার্ভো একসাথে পুরো লোডে প্রায় ২.৫ অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট টানে; কোনোভাবেই আরডুইনোর ৫V পিন ব্যবহার করবেন না, আলাদা ৫V ৩A পাওয়ার সাপ্লাই দিন। সমস্যা ২:
— সমাধান: নাইলন সুতার টেনশন লুজ করুন।
বিজ্ঞান মেলা প্রেজেন্টেশন ও বিচারকদের প্রশ্নোত্তর: মেলায় বিচারকদের সামনে উপস্থাপক নিজের হাতে গ্লাভস পরে আঙুল নাড়িয়ে ডামি হাতের মাধ্যমে টেবিল থেকে একটি পানির বোতল তুলে প্রদর্শন করুন। বিচারক প্রশ্ন করবেন:
উত্তর: এই সিস্টেমটিতে ফ্লেক্স সেন্সরের বদলে পেশির সংকেত পরিমাপকারী ইএমজি (EMG - Electromyography) সেন্সর যুক্ত করে কনুইয়ের অবশিষ্ট পেশির সামান্য সংকোচনের মাধ্যমেই বায়োনিক হাতটি সম্পূর্ণ পরিচালিত করা সম্ভব।
📚 আরও সম্পর্কিত বিজ্ঞান মেলা প্রজেক্ট ও টিউটোরিয়াল (Related Guides):
Wireless Live View FPV Camera Robot with ESP32-CAM
Build a real-time First Person View (FPV) video streaming robot car powered by ESP32-CAM a...
টিউটোরিয়াল পড়ুন →Hand Gesture Controlled Robotic Wheelchair for Mobility Assistance
Empowering individuals with mobility impairments: an intelligent assistive wheelchair cont...
টিউটোরিয়াল পড়ুন →Footstep Piezoelectric Power Generator: Harvesting Kinetic Energy
Transform footsteps into clean electricity: harness piezoelectric ceramic transducers unde...
টিউটোরিয়াল পড়ুন →