Zjednodušený 3D tištěný mechanismus Animatronic Dual Eye: 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Když jsem v minulosti vytvořil jednoduchý mechanismus jednoho oka, chtěl jsem vylepšit design a také jej zpřístupnit komunitě tvůrců. Aktualizovaná sestava používá díly, které lze snadno zakoupit online, a téměř všechny součásti lze snadno tisknout bez podpěr. Navrhování modelu tímto způsobem obětuje některé funkce, ale v budoucnu vydám optimalizovaný design. Tento projekt je ideální, pokud chcete vybudovat funkční a realistický mechanismus očí, ale nemusíte mít nutně přístup k nástrojům, jako je soustruh nebo speciální součásti. Dalším rysem tohoto designu je, že je navržen tak, aby používal zaklapávací oči, které lze vyměnit, a používá se s jinými 3D tištěnými součástmi k vrhání vysoce realistické kopule přes malované oko. Tento proces je docela zapojený, takže mám další návod, jak vytvořit oči, ale pokud dáváte přednost použití jednoduchých 3D tištěných očí, můžete to udělat také. Tento projekt bude vyžadovat určité dodatečné zpracování vašich výtisků, včetně některých (ručně)) vrtání a broušení, ale kromě základů (3D tiskárna, řemeslný nůž, šroubovák, imbusové klíče) nejsou potřeba žádné speciální nástroje.

Zásoby

Materiály a součásti:

• Filament 3D tiskárny: PLA je v pořádku, i když bych vám doporučil použít dobrou značku, protože některé části jsou poměrně malé a křehké. ABS je dobré pro vytváření realistických očí, ale není nutné.
• 6x SG90 Micro Servos:
• Různé šrouby M2 a M3, i když všechny šrouby zhruba této velikosti by měly fungovat dobře. Tato sada by vás měla pokrýt:
• Arduino: Tento design byl testován pomocí skutečného Uno, ale je pravděpodobné, že každá deska, která má piny SDA/SCL, 3 analogové vstupy a digitální vstup, bude fungovat. Arduino Uno:

• Servo Driver Board: Rozhodl jsem se pro 16kanálovou desku ovladače PWM od Adafruit:

  • 5V napájecí zdroj, kolem 4A je více než dost. Tady je můj (https://tiny.cc/is4cdz)
  • Samičí napájecí konektor DC, který odpovídá vašemu napájecímu zdroji, a je připájen k desce ovladače serva
• Propojovací kabely:
• Joystick:
• Potenciometr (10k ohmů je obecně dobrá hodnota k použití:
• Okamžitý přepínač (Některé joysticky to mají zabudované, ale jeho ovládání je snazší, když je samostatné:
• Rezistor 10k:

Nástroje:

Ruční vrtačka s kolíkovým svěrákem může být užitečná pro úpravu velikostí otvorů:

Krok 1: Tisk

Tisk může být kvůli malým částem poněkud náročný, ale většina dílů se tiskne rychle a snadno bez podpěr. Použil jsem PLA pro všechny mé části kromě očí (které byly ABS, protože to vypadá trochu přirozeněji). Existuje také několik choulostivých částí, na které je třeba dávat pozor, ale pokud používáte vlákno slušné kvality a jste spokojeni s nastavením tisku, měli byste být v pořádku. Nakonec jsem použil výšku vrstvy 0,2 mm a to bylo pro tento model více než dostatečně přesné - mám podezření, že byste mohli uniknout i s 0,3 mm.

Krok 2: Následné zpracování

Oči lze brousit a vyhlazovat, kolik chcete, ale na spodní části modelu, kde by tiskárna tiskla přesah, může být nutné minimální vybroušení. To je jen proto, aby se zajistilo, že se oko může uvnitř očních víček plynule otáčet. Jediné další části, které jsem obrousil, byly součásti adaptéru pro oči, jen proto, že dobře přiléhaly a několik spodních vrstev na mých výtiscích bylo vždy trochu oteklých.

Díly jsou navrženy tak, aby tiskly tak, že některé otvory jsou dostatečně poddimenzované, aby je bylo možné přímo zašroubovat, zatímco jiné jsou dostatečně velké, aby jimi šroub dobře prošel. Pokud vaše tiskárna dělá otvory tak malé, aby je bylo možné zašroubovat nebo hladce otáčet, můžete však použít malou ruční vrtačku k vyvrtání některých otvorů, aby byly přesnější, a je také možné použít závitování (ačkoli PLA obvykle uchopuje šrouby každopádně docela dobře). Na obrázcích najdete vodítko, které otvory by měly mít jakou velikost.

Krok 3: Sestavení

Jakmile jsou všechny vaše díly vytištěny a zpracovány, můžete sestavit svůj model! Může být užitečné se na video podívat, jak to všechno jde dohromady. V mé složce ke stažení jsou také všechny referenční obrázky v jedné složce, včetně úplného modelu, na který se můžete podívat.

1. Spojte obě základny pomocí šroubů M3 10 mm/12 mm, tento otočný bod je určen pro osu y pohybu očí a očních víček.
2. Umístěte servo na místo a zašroubujte ho pomocí 4 nebo 6 mm šroubů M2, které slouží jako pohon pro pohyb osy x
3. Rameno osy y připevněte k podstavci pomocí šroubu M3 4/5/6 mm a na třetí otvor ze středu připevněte servo houkačku pomocí šroubu M2 4 mm nebo 6 mm. Zkontrolujte výše a ujistěte se, že je orientace všeho správná.
4. Začněte stavět sestavu osy x zašroubováním vidlic do očních adaptérů pomocí šroubů M3 4/5/6 mm, otvory pro vidlice by měly být předimenzované, aby se šrouby zakously do adaptéru, jeden jde do legračního úhlu, ale měli byste být schopen to dostat dovnitř

5. Připojte tříbodový konektor k horní části vidlic, šroub M3 se zakousne do poddimenzovaného otvoru v komponentě vidlice. Servisní rameno na konečném otvoru také připevněte ke středu tříbodového konektoru pomocí šroubu M3 o průměru 5 mm (otvor na rameni servopohonu bude pravděpodobně nutné vyvrtat na 2,5 mm - 2,8 mm, aby se šroub přijal). Doporučuji manipulovat se sestavou, abyste se ujistili, že se vše pohybuje správně, bez tření pravidelně, když ji také stavíte.

6. Připojte středový článek oka k očním adaptérům pomocí šroubu M3 8 mm, ujistěte se, že plochý povrch středového článku směřuje nahoru a šikmá část směrem dolů. V této fázi si také můžete zapojit oči.
7. To vše přišroubujte ke středu základny dvěma šrouby M3 8/12 mm.
8. Nabijte servoblok 5 servy TowerPro SG90 se správnou orientací.
9. Pomocí grafiky zjistěte, které víčko je které, a připojte příslušný konektor pomocí šroubu M2 o průměru 4 mm nebo 6 mm a na druhý konec připevněte rameno serva (použijte poslední otvor v servo houkačce - možná budete muset vyvrtat otvor na 1,5 mm - 1,8 mm).
10. Připevněte oční víčka k základně, ale zatím si nedělejte starosti s připojením jakýchkoli servo rohů.

Krok 4: Zapojení a konečná montáž

Podle obrázku nahrajte kód do arduina a vše propojte. Pokud potřebujete pomoc s nastavením desky servopohonu, podívejte se do průvodce Adafruit. Všechna serva by nyní měla být napájena a ve své neutrální poloze, takže využijte této příležitosti k propojení všech ramen serva se servy s očima směřujícími rovně dopředu v neutrální poloze. Stačí je zapojit a poté odpojit napájení, abyste je správně zašroubovali. Servo rameno osy y je v nepříjemné poloze, aby přijalo šroub, ale zjistil jsem, že bez šroubu bez problémů drží. Pokud tomu tak není, může být užitečné vyjmout jedno ze serva očních víček a zašroubovat ho. Doporučil bych v této fázi vyzkoušet pohyb pomocí joysticku, abyste se ujistili, že nejsou žádné problémy.

Pro oční víčka je nejlepší, když nastavíte serva do blikající polohy, abyste je mohli všechny seřadit do středu. Udělejte to buď podržením spínače blikání nebo vytvořením zkratu. Jakmile jsou všechna ramena serva na svém místě, je snadné je zašroubovat.

Váš model by měl být kompletní! Pokud chcete vidět, jak vytvořit realistické oči, podívejte se na můj předchozí návod. Také plánuji brzy vydat instruktáž, která vám ukáže, jak vytvořit ovladač, takže se v případě zájmu vraťte!