Zjednodušený 3D tlačený mechanizmus Animatronic s dvojitým okom: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Keďže som v minulosti vybudoval jednoduchý mechanizmus jedného oka, chcel som vylepšiť dizajn a tiež ho sprístupniť komunite tvorcov. Aktualizovaná zostava používa diely, ktoré je možné ľahko kúpiť online, a takmer všetky komponenty je možné ľahko vytlačiť bez podpier. Navrhovanie modelu týmto spôsobom obetuje niektoré funkcie, ale v budúcnosti vydám optimalizovaný dizajn. Tento projekt je ideálny, ak chcete vytvoriť funkčný a realistický mechanizmus očí, ale nemusíte mať nevyhnutne prístup k nástrojom, ako sú sústruh alebo špeciálne komponenty. Ďalšou vlastnosťou tohto dizajnu je, že je navrhnutý tak, aby používal zacvakávacie oči, ktoré je možné vymeniť, a používa sa s inými 3D tlačenými komponentmi na vrhanie vysoko realistickej kupoly na namaľované oko. Tento proces je dosť zapojený, takže mám ďalší návod, ako vytvoriť oči, ale ak by ste chceli používať jednoduché 3D tlačené oči, môžete to urobiť aj vy. Tento projekt bude vyžadovať dodatočné spracovanie vašich výtlačkov, vrátane niektorých (ručne)) vŕtanie a pieskovanie, ale okrem základov (3D tlačiareň, remeselný nôž, skrutkovač, imbusové kľúče) nie sú potrebné žiadne špeciálne nástroje.

Zásoby

Materiály a komponenty:

• Vlákno 3D tlačiarne: PLA je v poriadku, aj keď by som vám odporučil použiť dobrú značku, pretože niektoré časti sú dosť malé a krehké. ABS je dobrý na vytváranie realistických očí, ale nie je potrebný.
• 6x Micro servo SG90:
• Rôzne skrutky M2 a M3, aj keď akékoľvek skrutky zhruba tejto veľkosti by mali fungovať v poriadku. Mala by vás pokrývať taká sada:
• Arduino: Tento dizajn bol testovaný pomocou originálneho Uno, ale je pravdepodobné, že každá doska, ktorá má piny SDA/SCL, 3 analógové vstupy a digitálny vstup, bude fungovať. Arduino Uno:
• Servo radič ovládača: Rozhodol som sa pre 16 -kanálovú dosku ovládača PWM od spoločnosti Adafruit:
  • Napájanie 5 V, okolo 4 A, je viac než dosť. Tu je môj (https://tiny.cc/is4cdz)
  • Ženský DC napájací konektor zodpovedajúci vášmu napájaciemu zdroju, ktorý je možné spájkovať s doskou meniča serva
• Prepojovacie káble:
• Joystick:
• Potenciometer (10 k ohmov je spravidla dobrá hodnota na použitie:
• Okamžitý prepínač (Niektoré joysticky to majú v sebe zabudované, ale ovládanie je jednoduchšie, keď je samostatné:
• Rezistor 10k:

Náradie:

Ručná vŕtačka s kolíkovým zverákom môže byť užitočná na úpravu veľkostí otvorov:

Krok 1: Tlač

Tlač môže byť trochu náročná kvôli malým častiam, ale väčšina dielov sa tlačí rýchlo a ľahko bez podpier. Použil som PLA na všetky moje časti okrem očí (ktoré boli ABS, pretože vyzerá trochu prirodzenejšie). Existuje tiež niekoľko chúlostivých častí, na ktoré si musíte dávať pozor, ale ak používate vlákno slušnej kvality a ste spokojní s nastavením tlače, mali by ste byť v poriadku. Nakoniec som použil výšku vrstvy 0,2 mm a to bolo pre tento model viac než dostatočne presné - mám podozrenie, že by ste mohli uniknúť aj s 0,3 mm.

Krok 2: Dodatočné spracovanie

Oči je možné brúsiť a vyhladzovať, koľko chcete, ale na spodnej časti modelu, kde by tlačiareň tlačila previs, môže byť potrebné minimálne brúsenie. Toto je len zaistenie toho, aby sa oko v očných viečkach otáčalo hladko. Jediné ďalšie časti, ktoré som brúsil, boli súčasti očného adaptéra, len preto, že tesne priliehajú a niekoľko spodných vrstiev na mojich výtlačkoch býva vždy trochu opuchnutých.

Časti sú navrhnuté tak, aby tlačili tak, že niektoré otvory sú dostatočne poddimenzované, aby sa do nich dalo priamo zaskrutkovať, zatiaľ čo do iných sú dostatočne veľké, aby nimi skrutka dobre prešla. Ak vaša tlačiareň robí otvory príliš malé na to, aby ich bolo možné zaskrutkovať alebo hladko otáčať, môžete však použiť malé ručné vŕtačky na vyvŕtanie niektorých otvorov, aby boli presnejšie, a možnosťou je aj rezanie závitov (aj keď PLA zvyčajne uchopuje skrutky aj tak celkom dobre). Na obrázkoch nájdete návod, ktoré otvory by mali mať akú veľkosť.

Krok 3: Zostavenie

Akonáhle sú všetky vaše diely vytlačené a spracované, môžete zostaviť svoj model! Možno bude užitočné pozrieť sa na video, aby ste zistili, ako to všetko ide dohromady. Tiež sú tam všetky referenčné obrázky v jednom priečinku pri mojom sťahovaní, vrátane úplného modelu, na ktorý sa môžete pozrieť.

1. Pripojte obe základne skrutkami M3 10 mm/12 mm, tento bod otáčania je určený pre os Y pohybu očí a očných viečok.
2. Umiestnite servo na miesto a priskrutkujte ho pomocou 4 alebo 6 mm skrutiek M2, ktoré slúži ako pohon pohybu osi x.
3. Rameno osi y pripevnite k základni skrutkou M3 4/5/6 mm a do tretieho otvoru zo stredu pomocou 4 mm alebo 6 mm skrutky M2 pripevnite servo klaksón. Skontrolujte vyššie a uistite sa, že je orientácia všetkého správna.
4. Začnite stavať zostavu osi x naskrutkovaním vidlíc do očných adaptérov pomocou skrutiek M3 4/5/6 mm, otvory vo vidlici by mali byť predimenzované, aby sa skrutky zahryzli do adaptéra, jeden ide do vtipného uhla, ale mali by ste byť schopný to dostať dovnútra

5. Pripojte trojbodový konektor k hornej časti vidlíc, skrutka M3 sa zahryzne do poddimenzovaného otvoru v komponente vidlice. Servisné rameno v konečnom otvore tiež pripevnite do stredu trojbodového konektora pomocou 5 mm skrutky M3 (otvor na ramene serva bude pravdepodobne potrebné vyvŕtať na 2,5 mm - 2,8 mm, aby sa skrutka mohla prijať). Odporúčame, aby ste so zostavou manipulovali, aby ste sa presvedčili, že je v poriadku, bez trenia pravidelne, ako ju budujete.

6. Pripojte stredový článok oka k očným adaptérom pomocou 8 mm skrutky M3. Uistite sa, že plochý povrch stredového článku smeruje nahor a šikmá časť nadol. V tejto fáze si môžete tiež zapojiť oči.
7. Zaskrutkujte to všetko do stredu základne dvoma skrutkami M3 8/12 mm.
8. Naložte servoblok na 5 serva TowerPro SG90 v zobrazenej správnej orientácii.
9. Pomocou grafiky určte, ktoré viečko je ktoré, a prepojte príslušný konektor skrutkou M2 s priemerom 4 mm alebo 6 mm a na druhý koniec pripevnite rameno servo (použite posledný otvor v servo klaksóne - možno budete musieť tento otvor vyvŕtať na 1,5 mm - 1,8 mm).
10. Pripevnite viečka k základni, ale zatiaľ sa nebojte pripojiť žiadne servo rohy.

Krok 4: Zapojenie a konečná montáž

Podľa odkazu na obrázok nahrajte kód do arduina a všetko prepojte. Ak potrebujete pomoc s nastavením dosky ovládača serva, prečítajte si sprievodcu Adafruit. Všetky serva by teraz mali byť napájané a v neutrálnej polohe, preto využite túto príležitosť na prepojenie všetkých ramien serva so servami tak, aby oči smerovali v neutrálnej polohe rovno dopredu. Môžete ich iba zapojiť do zásuvky a potom odpojiť napájanie, aby ste ich správne zaskrutkovali. Servo rameno osy y je v nepohodlnej polohe na prijatie skrutky, ale zistil som, že bez skrutky aj tak dobre drží. Ak to tak nie je, môže byť užitočné odstrániť jedno zo servo viečok a priskrutkovať ho. V tejto fáze by som odporučil otestovať pohyb pomocou joysticku, aby ste sa presvedčili, že nie sú žiadne problémy.

Pokiaľ ide o očné viečka, je najlepšie, ak nastavíte serva na blikajúcu polohu, aby ste ich mohli všetky zoradiť do stredu. To urobíte buď podržaním tlačidla žmurkania, alebo vytvorením skratu. Akonáhle sú všetky ramená serva na svojom mieste, je ľahké ich zaskrutkovať.

Váš model by mal byť kompletný! Ak chcete vidieť, ako vytvoriť realistické oči, pozrite sa na môj predchádzajúci návod. Tiež plánujem čoskoro vydať návod, ktorý vám ukáže, ako vytvoriť ovládač, takže sa vráťte, ak vás to zaujíma!