Cơ chế mắt kép Animatronic in 3D được đơn giản hóa: 4 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Trước đây đã từng xây dựng cơ chế một mắt đơn giản, tôi muốn cải thiện thiết kế cũng như làm cho nó dễ tiếp cận hơn với cộng đồng nhà sản xuất. Bản lắp ráp cập nhật sử dụng các bộ phận có thể dễ dàng mua trực tuyến và hầu như tất cả các bộ phận có thể được in dễ dàng mà không cần hỗ trợ. Thiết kế mô hình theo cách này sẽ hy sinh một số chức năng, nhưng tôi sẽ phát hành một thiết kế tối ưu hóa trong tương lai. Dự án này là lý tưởng nếu bạn muốn xây dựng một cơ chế chức năng và mắt thực tế, nhưng không nhất thiết phải có quyền truy cập vào các công cụ như máy tiện hoặc các bộ phận chuyên dụng. Một tính năng khác của thiết kế này là nó được thiết kế để sử dụng mắt gắn vào có thể thay thế và được sử dụng với các thành phần in 3d khác để tạo ra một mái vòm có độ chân thực cao trên mắt được sơn. Quá trình này khá liên quan vì vậy tôi có một hướng dẫn khác về cách tạo mắt, nhưng nếu bạn thích sử dụng mắt in 3d đơn giản, bạn cũng có thể làm điều đó. Dự án này sẽ yêu cầu một số xử lý sau các bản in của bạn, bao gồm một số) khoan và chà nhám, nhưng ngoài những thứ cơ bản (máy in 3D, dao thủ công, tuốc nơ vít, chìa khóa Allen) thì không có dụng cụ đặc biệt nào cần thiết.

Quân nhu

Vật liệu và thành phần:

• Dây tóc máy in 3D: PLA là tốt mặc dù tôi khuyên bạn nên sử dụng thương hiệu tốt vì một số bộ phận khá nhỏ và dễ vỡ. ABS rất tốt để tạo mắt thực nhưng không cần thiết.
• 6x SG90 Micro Servos:
• Các loại vít M2 và M3 khác nhau mặc dù bất kỳ loại vít nào có kích thước tương đương với kích thước đó đều hoạt động tốt. Một bộ như thế này: https://amzn.to/2JOafVQ sẽ bao gồm bạn.
• Arduino: Thiết kế này đã được thử nghiệm bằng Uno chính hãng, nhưng có khả năng là bất kỳ bo mạch nào có chân SDA / SCL, 3 đầu vào tương tự và một đầu vào kỹ thuật số sẽ hoạt động. Arduino Uno:
• Bảng điều khiển Servo: Tôi đã chọn bảng trình điều khiển PWM 16 kênh từ Adafruit:
  • Nguồn cung cấp 5V, khoảng 4A là quá đủ. Đây là của tôi (https://tiny.cc/is4cdz)
  • Giắc cắm nguồn DC cái để phù hợp với nguồn điện của bạn, được hàn vào bảng điều khiển servo
• Cáp nhảy:
• Cần điều khiển:
• Chiết áp (10k ohms thường là một giá trị tốt để sử dụng:
• Công tắc tạm thời (Một số cần điều khiển có tích hợp này, nhưng điều khiển dễ dàng hơn khi riêng biệt:
• Điện trở 10k:

Công cụ:

Máy khoan cầm tay có chốt có thể hữu ích để điều chỉnh kích thước lỗ:

Bước 1: In ấn

Việc in ấn có thể hơi khó khăn do các bộ phận nhỏ, nhưng phần lớn các bộ phận in nhanh chóng và dễ dàng mà không cần hỗ trợ. Tôi đã sử dụng PLA cho tất cả các bộ phận của mình ngoài mắt (được làm bằng ABS vì nó trông tự nhiên hơn một chút). Cũng có một số bộ phận tinh tế cần chú ý, nhưng nếu bạn đang sử dụng dây tóc chất lượng tốt và hài lòng với cài đặt in của mình thì bạn sẽ ổn. Cuối cùng, tôi đã sử dụng chiều cao lớp là 0,2mm và điều này là quá đủ chính xác cho mô hình này - tôi nghi ngờ bạn có thể bỏ qua thậm chí 0,3mm.

Bước 2: Xử lý hậu kỳ

Các mắt có thể được chà nhám và làm mịn tùy thích, nhưng có thể cần phải chà nhám tối thiểu ở phần dưới của mô hình nơi máy in sẽ in phần nhô ra. Điều này chỉ để đảm bảo mắt có thể xoay nhịp nhàng trong mí mắt. Các bộ phận khác mà tôi chà nhám là các thành phần bộ điều hợp mắt, chỉ vì chúng vừa khít và một vài lớp dưới cùng trên bản in của tôi luôn có xu hướng hơi phồng lên.

Các bộ phận được thiết kế để in sao cho một số lỗ có kích thước nhỏ hơn đủ để vặn trực tiếp vào, trong khi những lỗ khác đủ quá khổ để vít sẽ đi qua chúng vừa khít. Nếu máy in của bạn đang tạo các lỗ nhỏ để vặn vào hoặc xoay trơn tru xung quanh, tuy nhiên, bạn có thể sử dụng một máy khoan cầm tay nhỏ để khoan một số lỗ để làm cho chúng chính xác hơn và gõ ren cũng là một lựa chọn (mặc dù PLA thường nắm chặt ốc vít khá tốt dù sao). Kiểm tra các hình ảnh để biết hướng dẫn về các lỗ nên có kích thước như thế nào.

Bước 3: Lắp ráp

Sau khi tất cả các bộ phận của bạn được in và xử lý, bạn có thể lắp ráp mô hình của mình! Có thể hữu ích khi tham khảo video để xem tất cả diễn ra như thế nào. Ngoài ra, có tất cả các bức ảnh tham khảo trong một thư mục trong bản tải xuống của tôi, bao gồm cả danh sách của mô hình hoàn chỉnh mà bạn có thể xem.

1. Kết nối hai đế bằng bu lông M3 10mm / 12mm, điểm xoay này dành cho trục y của chuyển động mắt và mí mắt.
2. Đặt servo vào vị trí và vặn nó bằng một số vít M2 4 hoặc 6mm, điều này đóng vai trò như bộ truyền động cho chuyển động trục x
3. Gắn tay trục y vào đế phụ bằng vít 4/5 / 6mm M3 và gắn còi trợ động trên lỗ thứ ba từ tâm bằng vít M2 4mm hoặc 6mm. Kiểm tra ở trên để đảm bảo định hướng của mọi thứ là đúng.

4. Bắt đầu xây dựng cụm trục x bằng cách vặn các nĩa vào bộ điều hợp mắt bằng bu lông 4/5 / 6mm M3, các lỗ nĩa phải quá khổ để các ốc vít cắn vào bộ chuyển đổi, một cái đi vào một góc buồn cười nhưng bạn nên có thể có được nó trong.

5. Gắn đầu nối ba điểm vào đầu của phuộc, vít M3 sẽ cắn vào lỗ nhỏ trên thành phần của phuộc. Cũng gắn một cánh tay servo trên lỗ cuối cùng vào tâm của đầu nối ba điểm bằng cách sử dụng bu lông 5mm M3 (lỗ trên cánh tay servo có thể sẽ cần được khoan đến 2,5mm - 2,8mm để lắp vít). Tôi khuyên bạn nên thao tác lắp ráp để đảm bảo rằng tất cả đều di chuyển ổn định mà không có ma sát thường xuyên khi bạn xây dựng nó.
6. Gắn liên kết tâm mắt vào bộ điều hợp mắt bằng vít M3 8 mm, đảm bảo bề mặt phẳng của liên kết tâm hướng lên trên và phần dốc hướng xuống dưới. Bạn cũng có thể cắm mắt ở giai đoạn này.
7. Vặn tất cả những thứ này vào tâm của đế phụ bằng hai bu lông M3 8/12 mm.
8. Nạp khối servo với 5 Servo TowerPro SG90, theo đúng hướng được hiển thị.

9. Xác định mí mắt nào bằng cách sử dụng hình ảnh và kết nối đầu nối liên quan với vít M2 4mm hoặc 6mm, và gắn một cánh tay servo vào đầu kia (sử dụng lỗ cuối cùng trên sừng servo - bạn có thể cần phải khoan lỗ này đến 1,5 mm - 1.8 mm).

10. Gắn mí mắt vào đế, nhưng đừng lo lắng về việc kết nối bất kỳ còi servo nào.

Bước 4: Nối dây và lắp ráp cuối cùng

Bằng cách tham khảo hình ảnh, tải mã lên arduino và kết nối mọi thứ. Kiểm tra hướng dẫn Adafruit nếu bạn cần trợ giúp thiết lập bảng điều khiển servo. Tất cả các servo bây giờ phải được cấp nguồn và ở vị trí trung lập của chúng, vì vậy hãy sử dụng cơ hội này để liên kết tất cả các nhánh servo với các servo với mắt hướng thẳng về phía trước ở vị trí trung lập. Bạn có thể chỉ cần cắm chúng vào, sau đó ngắt kết nối nguồn điện để vặn chúng vào đúng cách. Cánh tay servo trục y đang ở một vị trí khó khăn để chấp nhận một con vít, nhưng tôi thấy rằng nó vẫn ổn mà không cần một con vít. Nếu không, có thể hữu ích nếu bạn tháo một trong các servo mí mắt để vặn nó vào. Tôi khuyên bạn nên kiểm tra chuyển động bằng cần điều khiển của mình ở giai đoạn này để đảm bảo không có vấn đề gì.

Đối với mí mắt, tốt nhất nếu bạn đặt các servo ở vị trí nhấp nháy để bạn có thể xếp tất cả chúng ở trung tâm. Làm điều này bằng cách giữ công tắc nhấp nháy hoặc tạo một đoạn ngắn trên nó. Khi tất cả các tay servo đã vào vị trí, thật dễ dàng để vặn chúng vào.

Mô hình của bạn sẽ hoàn thành! Nếu bạn muốn xem làm thế nào để tạo ra đôi mắt thực tế, hãy xem hướng dẫn trước đây của tôi. Tôi cũng đang có kế hoạch sớm phát hành một tài liệu hướng dẫn để chỉ cho bạn cách tạo bộ điều khiển, vì vậy hãy kiểm tra lại nếu bạn quan tâm!