Pojednostavljeni 3D štampani Animatronic mehanizam s dva oka: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Izgradivši u prošlosti jednostavan mehanizam s jednim okom, želio sam poboljšati dizajn, kao i učiniti ga pristupačnijim zajednici proizvođača. Ažurirani sklop koristi dijelove koji se lako mogu kupiti na mreži, a gotovo sve komponente mogu se lako ispisati bez nosača. Dizajniranje modela na ovaj način žrtvuje određenu funkcionalnost, ali u budućnosti ću objaviti optimizirani dizajn. Ovaj je projekt idealan ako želite izgraditi funkcionalan i realan mehanizam za oči, ali ne morate nužno imati pristup alatima poput tokarilice ili posebnim komponentama. Još jedna značajka ovog dizajna je ta što je dizajniran za korištenje zatvarača koji se mogu zamijeniti i koristiti s drugim 3D ispisanim komponentama za prebacivanje visoko realistične kupole na obojeno oko. Ovaj proces je prilično uključen pa imam još jedno uputstvo o tome kako napraviti oči, ali ako biste radije koristili jednostavne 3D štampane oči, možete to i učiniti. Ovaj projekt će zahtijevati dodatnu obradu vaših otisaka, uključujući neke (ručno) bušenje i brušenje, ali osim osnova (3D štampač, zanatski nož, odvijač, imbus ključevi) nisu potrebni posebni alati.

Supplies

Materijali i komponente:

• Nit za 3D štampač: PLA je u redu, iako bih vam preporučio da koristite dobru marku jer su neki dijelovi prilično mali i krhki. ABS je dobar za stvaranje realističnih očiju, ali nije neophodan.
• 6x SG90 Micro Servos:
• Razni vijci M2 i M3, iako bi svi vijci otprilike te veličine trebali raditi. Ovakav komplet: https://amzn.to/2JOafVQ trebao bi vas pokriti.
• Arduino: Ovaj dizajn je testiran pomoću originalnog Uno -a, ali je vjerojatno da će raditi svaka ploča koja ima SDA/SCL pinove, 3 analogna ulaza i digitalni ulaz. Arduino Uno:

• Ploča za servo upravljačke programe: Odlučio sam se za 16 -kanalnu PWM upravljačku ploču iz Adafruit -a:

  • Napajanje od 5V, oko 4A je više nego dovoljno. Evo moje (https://tiny.cc/is4cdz)
  • Ženska utičnica za istosmjerno napajanje koja odgovara vašem napajanju, za lemljenje na ploču servo upravljačkog programa
• Premosni kablovi:
• Joystick:
• Potenciometar (10k ohma je općenito dobra vrijednost za upotrebu:
• Trenutni prekidač (Neki džojstici imaju ovo ugrađeno, ali ga je lakše kontrolirati ako je odvojeno:
• 10k otpornik:

Alati:

Ručna bušilica sa štipaljkama može biti korisna za podešavanje veličina rupa:

Korak 1: Štampanje

Štampanje može biti donekle izazovno zbog malih dijelova, ali većina se dijelova ispisuje brzo i lako bez potpora. Koristio sam PLA za sve svoje dijelove osim za oči (koje su bile ABS jer izgleda malo prirodnije). Treba obratiti pažnju i na nekoliko osjetljivih dijelova, ali ako koristite filament pristojne kvalitete i zadovoljni ste postavkama ispisa, trebali biste biti u redu. Konačno, upotrijebio sam visinu sloja od 0,2 mm i to je bilo više nego dovoljno precizno za ovaj model - pretpostavljam da biste mogli pobjeći čak i 0,3 mm.

Korak 2: naknadna obrada

Oči se mogu brusiti i glačati koliko god želite, ali može biti potrebno minimalno brušenje na dnu modela na kojem bi štampač štampao prevjes. Ovo je samo kako bi se osiguralo da se oko može glatko rotirati unutar kapaka. Jedini drugi dio koji sam izbrusio bile su komponente adaptera za oči, samo zato što se čvrsto uklapaju i donjih nekoliko slojeva na mojim otiscima uvijek imaju tendenciju da budu malo natečeni.

Dijelovi su dizajnirani za ispis tako da su neke rupe dovoljno male da se mogu direktno uvrnuti, dok su druge dovoljno velike da vijak prođe kroz njih. Ako vaš pisač pravi rupe premale za uvrtanje ili glatko rotiranje, međutim, možete upotrijebiti malu ručnu bušilicu da izbušite neke rupe kako biste ih učinili preciznijima, a mogućnost nabijanja niti je također opcija (iako PLA obično hvata vijke u svakom slučaju prilično dobro). Provjerite slike za vodič koje rupe trebaju biti koje veličine.

Korak 3: Montaža

Nakon što se svi vaši dijelovi odštampaju i obrade, možete sastaviti svoj model! Možda bi bilo korisno pogledati video kako biste vidjeli kako sve to ide zajedno. U mom folderu za preuzimanje postoje i sve referentne slike, uključujući i stl kompletnog modela koji možete pogledati.

1. Spojite dvije baze vijcima M3 od 10 mm/12 mm, ova točka okretanja služi za y -os kretanja oka i kapaka.
2. Postavite servo na mjesto i pričvrstite ga pomoću 4 ili 6 mm M2 vijka, koji služi kao pokretač za kretanje po osi x
3. Pričvrstite krak osi y na podnožje vijkom M3 4/5/6 mm i pričvrstite servo trubu na treću rupu od središta pomoću vijka M2 od 4 mm ili 6 mm. Provjerite gore kako biste provjerili je li orijentacija sve u redu.
4. Počnite s izgradnjom sklopa osi x uvrtanjem vilica u adaptere za oči s vijcima M3 4/5/6 mm, rupe za vilice trebaju biti prevelike da vijci uđu u adapter, jedan ulazi pod smiješnim kutom, ali trebali biste biti u stanju da ga unese.

5. Pričvrstite priključak s tri točke na vrh vilica, vijak M3 će zagristi u premali otvor u sastavu vilice. Također pričvrstite servo krak na završnu rupu u središte konektora u tri točke pomoću 5 mm M3 vijka (rupu na servo kraku će vjerojatno trebati izbušiti na 2,5 mm - 2,8 mm da prihvati vijak). Preporučio bih manipulaciju sklopom kako biste bili sigurni da se sve dobro kreće bez trenja dok ga i sami gradite.

6. Pričvrstite središnju poveznicu oka na adaptere za oči pomoću M3 vijka od 8 mm, pazite da ravna površina središnje poluge bude okrenuta prema gore, a kosi dio prema dolje. U ovoj fazi možete i začepiti oči.
7. Zavijte sve ovo u središte podnožja s dva vijka M3 8/12 mm.
8. Učitajte servo blok sa 5 servo servera TowerPro SG90 u prikazanoj ispravnoj orijentaciji.
9. Pomoću grafike utvrdite koji je kapak, te spojite odgovarajući konektor pomoću M2 vijka od 4 mm ili 6 mm i pričvrstite servo krak na drugi kraj (upotrijebite posljednju rupu u servo trubi - možda ćete to morati izbušiti do 1,5 mm - 1,8 mm).
10. Pričvrstite kapke na podnožje, ali ne brinite još o spajanju servo truba.

Korak 4: Ožičenje i završna montaža

Pozivajući se na grafiku, prenesite kod na arduino i sve povežite. Provjerite vodič Adafruit ako vam je potrebna pomoć pri postavljanju ploče upravljačkog programa servo upravljača. Svi servo pogoni sada bi trebali biti napajani i u svom neutralnom položaju, pa iskoristite ovu priliku da sve servo krakove povežete sa servo motorima s očima usmjerenim prema naprijed u neutralnom položaju. Možete ih samo priključiti, a zatim isključiti napajanje da biste ih pravilno utaknuli. Servo krak na osi y nalazi se u nezgodnom položaju da prihvati vijak, ali otkrio sam da se ionako dobro drži bez vijka. Ako vaš ne radi, možda bi bilo korisno ukloniti jedan od servo kapaka da biste ga pričvrstili. Preporučio bih da u ovoj fazi testirate kretanje pomoću upravljačke palice kako biste bili sigurni da nema problema.

Što se tiče kapaka, najbolje je postaviti servosisteme da budu u trepćućem položaju kako biste ih sve mogli poravnati u sredini. Učinite to tako što ćete pritisnuti prekidač za treptanje ili stvoriti kratki spoj preko njega. Nakon što su sve servo poluge na svom mjestu, lako ih je pričvrstiti.

Vaš model bi trebao biti kompletan! Ako želite vidjeti kako napraviti realne oči, provjerite moje prethodne upute. Takođe planiram uskoro objaviti uputstvo koje će vam pokazati kako se pravi kontroler, pa provjerite ako ste zainteresovani!