Supaprastintas 3D spausdintas animatroninis dviejų akių mechanizmas: 4 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Anksčiau sukūręs paprastą vienos akies mechanizmą, norėjau patobulinti dizainą ir padaryti jį prieinamesnį kūrėjų bendruomenei. Atnaujintame mazge naudojamos dalys, kurias galima lengvai nusipirkti internetu, ir beveik visus komponentus galima lengvai atspausdinti be atramų. Tokiu būdu kuriant modelį reikia paaukoti tam tikrą funkcionalumą, tačiau ateityje išleisiu optimizuotą dizainą. Šis projektas idealiai tinka, jei norite sukurti funkcionalų ir tikrovišką akių mechanizmą, tačiau nebūtinai turite prieigą prie tokių įrankių kaip tekinimo staklės ar specialūs komponentai. Kitas šio dizaino bruožas yra tas, kad jis sukurtas naudoti užsegamas akis, kurias galima pakeisti, ir naudojamas kartu su kitais 3D spausdintais komponentais, kad būtų galima užtepti labai tikrovišką kupolą ant dažytos akies. Šis procesas yra gana įtrauktas, todėl turiu dar vieną pamoką, kaip padaryti akis, bet jei norite naudoti paprastas 3D spausdintas akis, galite tai padaryti. Šiam projektui reikės šiek tiek vėliau apdoroti jūsų spaudinius, įskaitant kai kuriuos (ranka) gręžti ir šlifuoti, tačiau, išskyrus pagrindinius dalykus (3D spausdintuvą, amatų peilį, atsuktuvą, šešiabriaunius raktus), specialių įrankių nereikia.

Prekės

Medžiagos ir komponentai:

• 3D spausdintuvo siūlai: PLA yra gerai, nors rekomenduočiau naudoti gerą prekės ženklą, nes kai kurios dalys yra gana mažos ir trapios. ABS puikiai tinka tikroviškoms akims, bet nebūtina.
• 6x „SG90 Micro Servos“:
• Įvairūs M2 ir M3 varžtai, nors visi tokio dydžio varžtai turėtų veikti gerai. Toks rinkinys: https://amzn.to/2JOafVQ turėtų jus apimti.
• „Arduino“: šis dizainas buvo išbandytas naudojant autentišką „Uno“, tačiau tikėtina, kad bet kuri plokštė su SDA/SCL kaiščiais, 3 analoginėmis įvestimis ir skaitmenine įvestimi veiks. „Arduino Uno“:

• Servo tvarkyklių lenta: Aš pasirinkau 16 kanalų PWM tvarkyklę iš „Adafruit“:

  • 5 V maitinimo šaltinis, maždaug 4A yra daugiau nei pakankamai. Čia mano (https://tiny.cc/is4cdz)

  • Moteriškas nuolatinės srovės maitinimo lizdas, atitinkantis jūsų maitinimo šaltinį, turi būti lituojamas prie servo tvarkyklės plokštės

• Trumpieji kabeliai:
• Vairasvirtė:
• Potenciometras (10 000 omų paprastai yra gera vertė:
• Trumpalaikis jungiklis (kai kuriose vairasvirtėse tai yra įmontuota, tačiau ją lengviau valdyti atskirai):
• 10k rezistorius:

Įrankiai:

Rankinis grąžtas gali būti naudingas reguliuojant skylių dydžius:

1 žingsnis: Spausdinimas

Spausdinti gali būti sudėtinga dėl mažų dalių, tačiau dauguma dalių spausdinamos greitai ir lengvai be atramų. Aš naudoju PLA visoms savo dalims, išskyrus akis (kurios buvo ABS, nes atrodo šiek tiek natūraliau). Taip pat reikia atkreipti dėmesį į keletą subtilių dalių, tačiau jei naudojate tinkamos kokybės gijas ir esate patenkinti savo spausdinimo nustatymais, jums viskas gerai. Galiausiai panaudojau 0,2 mm sluoksnio aukštį ir tai buvo daugiau nei pakankamai tikslu šiam modeliui - įtariu, kad net 0,3 mm galite išsisukti.

2 žingsnis: papildomas apdorojimas

Akys gali būti šlifuojamos ir išlyginamos kiek tik norite, tačiau modelio apačioje, kur spausdintuvas būtų spausdinęs perdangą, gali prireikti bent šlifavimo. Taip siekiama užtikrinti, kad akis galėtų sklandžiai suktis vokuose. Vienintelės kitos šlifuotos dalys buvo akių adapterio komponentai, nes jie yra sandariai prigludę, o apatiniai keli mano spaudinių sluoksniai visada būna šiek tiek patinę.

Dalys suprojektuotos taip, kad kai kurios skylės būtų pakankamai mažos, kad jas būtų galima tiesiogiai įsukti, o kitos yra pakankamai didelės, todėl varžtas tvirtai praeis pro jas. Jei jūsų spausdintuvo skylės yra mažos, kad būtų galima įsukti arba sklandžiai suktis, tačiau kai kurias skyles galite išgręžti rankiniu grąžtu, kad jos būtų tikslesnės, o sriegiai taip pat yra pasirinkimas (nors PLA paprastai griebia varžtus) gana gerai). Patikrinkite paveikslėlius, kad pamatytumėte, kokios skylės turėtų būti kokio dydžio.

3 žingsnis: Surinkimas

Kai visos jūsų dalys bus atspausdintos ir apdorotos, galėsite surinkti savo modelį! Gali būti naudinga peržiūrėti vaizdo įrašą, kad pamatytumėte, kaip viskas vyksta kartu. Taip pat yra visos nuorodos nuotraukos viename mano atsisiuntimo aplanke, įskaitant visą modelį, kurį galite peržiūrėti.

1. Sujunkite du pagrindus 10 mm/12 mm M3 varžtais, šis pasukimo taškas skirtas akių judesio ir vokų y ašiai.
2. Padėkite servo padėtį ir įsukite ją 4 arba 6 mm M2 varžtais, tai yra pavaros X ašies judesiui
3. Pritvirtinkite y ašies svirtį prie pagrindo 4/5/6 mm M3 varžtu, o ant trečiosios angos nuo centro pritvirtinkite servo ragą, naudodami 4 mm arba 6 mm M2 varžtą. Patikrinkite aukščiau, kad įsitikintumėte, jog viskas teisinga.

4. Pradėkite statyti x ašies agregatą, įsukdami šakutes į akių adapterius 4/5/6 mm M3 varžtais, šakių angos turėtų būti per didelės, kad varžtai įsiterptų į adapterį, vienas įeina juokingu kampu, tačiau turėtumėte būti galintis jį įleisti.

5. Pritvirtinkite tritaškę jungtį prie šakių viršaus, M3 varžtas įkąs į šakutės komponento nepakankamą skylę. Taip pat 5 mm M3 varžtu pritvirtinkite servo svirtį ant galutinės skylės prie trijų taškų jungties centro (skylę ant servo rankos greičiausiai reikės išgręžti iki 2,5 mm - 2,8 mm, kad būtų priimtas varžtas). Aš rekomenduočiau manipuliuoti agregatu, kad įsitikintumėte, jog jis reguliariai juda be trinties.
6. Pritvirtinkite akių centrinę jungtį prie akių adapterių 8 mm M3 varžtu, įsitikinkite, kad plokščias centrinės jungties paviršius nukreiptas į viršų, o pasvirusi dalis-žemyn. Šiame etape taip pat galite užsikimšti akis.
7. Visa tai prisukite prie pagrindo centro dviem 8/12 mm M3 varžtais.
8. Įdėkite servo bloką su 5 „TowerPro SG90“servo servetėlėmis, kaip nurodyta.
9. Naudodami grafiką išsiaiškinkite, kuris akies vokas yra, ir prijunkite atitinkamą jungtį 4 mm arba 6 mm M2 varžtu ir pritvirtinkite servo rankeną prie kito galo (naudokite paskutinę servo rago skylę - gali tekti išgręžti iki 1,5 mm - 1,8 mm).
10. Pritvirtinkite vokus prie pagrindo, tačiau dar nesijaudinkite, kad prijungsite servo ragus.

4 žingsnis: laidai ir galutinis surinkimas

Remdamiesi grafika, įkelkite kodą į arduino ir viską prijunkite. Jei reikia pagalbos nustatant servo tvarkyklės plokštę, patikrinkite „Adafruit“vadovą. Dabar visi servo įtaisai turi būti maitinami ir turi būti neutralioje padėtyje, todėl pasinaudokite šia galimybe visas servo rankas sujungti su servo servetėlėmis, kad akys būtų nukreiptos tiesiai į neutralią padėtį. Galite tiesiog prijungti juos, tada atjunkite maitinimą, kad tinkamai įsuktumėte. Y ašies servo svirtis yra nepatogioje padėtyje, kad galėtų priimti varžtą, tačiau aš pastebėjau, kad ji vis tiek laikėsi gerai be varžto. Jei jūsų nėra, gali būti naudinga pašalinti vieną iš vokų servo, kad jį įsuktumėte. Šiame etape rekomenduočiau išbandyti judesį vairasvirte, kad įsitikintumėte, jog nėra jokių problemų.

Akių vokams geriausia, jei servovariklius nustatysite mirksinčioje padėtyje, kad galėtumėte visus išdėstyti centre. Padarykite tai, laikydami nuspaudę mirksėjimo jungiklį arba sukurdami trumpą virš jo. Kai visos servo rankenos yra savo vietose, jas lengva įsukti.

Jūsų modelis turėtų būti baigtas! Jei norite pamatyti, kaip padaryti tikroviškas akis, patikrinkite mano ankstesnius nurodymus. Taip pat planuoju netrukus išleisti instrukciją, kurioje bus parodyta, kaip pasigaminti valdiklį, todėl patikrinkite dar kartą, jei susidomėjote!