Pinasimple na 3D Printed Animatronic Dual Eye Mechanism: 4 na Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang pagkakaroon ng isang simpleng mekanismo ng solong-mata sa nakaraan, nais kong pagbutihin ang disenyo pati na rin itong gawing mas madaling ma-access sa pamayanan ng gumagawa. Gumagamit ang na-update na pagpupulong ng mga bahagi na madaling mabibili sa online, at halos lahat ng mga sangkap ay madaling mai-print nang walang mga suporta. Ang pagdidisenyo ng modelo sa ganitong paraan ay nagsasakripisyo ng ilang pag-andar, ngunit magpapalabas ako ng isang na-optimize na disenyo sa hinaharap. Perpekto ang proyektong ito kung nais mong bumuo ng isang functional at makatotohanang mekanismo ng mata, ngunit hindi kinakailangang magkaroon ng pag-access sa mga tool tulad ng isang lathe o mga specialty na bahagi. Ang isa pang tampok ng disenyo na ito ay na idinisenyo upang magamit ang mga snap-in na mata na maaaring mapalitan, at ginamit sa iba pang mga naka-print na sangkap ng 3d upang mapalabas ang isang lubos na makatotohanang simboryo sa pinturang mata. Ang prosesong ito ay lubos na kasangkot kaya mayroon akong ibang itinuturo sa kung paano gawin ang mga mata, ngunit kung mas gugustuhin mong gumamit ng simpleng 3d na naka-print na mga mata maaari mo ring gawin iyon. Mangangailangan ang proyektong ito ng ilang pagproseso ng post ng iyong mga kopya, kasama ang ilang (kamay) pagbabarena at sanding, ngunit bukod sa mga pangunahing kaalaman (3D printer, craft kutsilyo, distornilyador, mga key ng Allen) walang kinakailangang mga espesyal na tool.

Mga gamit

Mga Materyales at Mga Bahagi:

• 3D Printer Filament: Maayos ang PLA bagaman inirerekumenda kong gumamit ka ng isang mahusay na tatak dahil ang ilang bahagi ay medyo maliit at marupok. Ang ABS ay mabuti para sa paggawa ng makatotohanang mga mata ngunit hindi kinakailangan.
• 6x SG90 Micro Servos:
• Iba't ibang mga M2 at M3 na tornilyo bagaman ang anumang mga turnilyo na halos ang laki ay dapat gumana ok. Isang kit na katulad nito: https://amzn.to/2JOafVQ dapat masakop ka.
• Arduino: Ang disenyo na ito ay nasubok gamit ang isang tunay na Uno, ngunit malamang na ang anumang board na mayroong mga SDA / SCL na pin, 3 mga analog na input at isang digital input ay gagana. Arduino Uno:
• Servo Driver Board: Pumili ako para sa isang 16 channel PWM driver board mula sa Adafruit:
  • Ang 5V Power Supply, sa paligid ng 4A ay higit sa sapat. Narito ang akin (https://tiny.cc/is4cdz)

  • Isang babaeng DC power jack upang tumugma sa iyong supply ng kuryente, upang ma-solder sa servo driver board

• Jumper Cables:
• Joystick:
• Ang Potentiometer (10k ohms ay karaniwang isang mahusay na halaga na magagamit:
• Pansamantalang paglipat (Ang ilang mga joystick ay naka-built in dito, ngunit mas madaling makontrol kapag hiwalay nito:
• 10k Resistor:

Mga tool:

Ang isang pin vice hand drill ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa pag-aayos ng mga laki ng butas:

Hakbang 1: Pagpi-print

Ang pag-print ay maaaring medyo mahirap dahil sa maliliit na bahagi, ngunit ang karamihan ng mga bahagi ay mabilis at madali ang pag-print nang walang mga suporta. Ginamit ko ang PLA para sa lahat ng aking mga bahagi bukod sa mga mata (na kung saan ang ABS na mukhang medyo natural). Mayroong ilang mga maseselang bahagi na dapat ding abangan, ngunit kung gumagamit ka ng disenteng kalidad ng filament at masaya ka sa iyong mga setting ng pag-print dapat ay maayos ka. Sa wakas, gumamit ako ng taas na layer ng 0.2mm at ito ay higit sa tumpak na sapat para sa modelong ito - Pinaghihinalaan ko na maaari kang makawala kahit 0.3mm.

Hakbang 2: Pag-proseso sa Post

Ang mga mata ay maaaring mai-sanded at makinis hangga't gusto mo, ngunit ang isang minimum na sanding ay maaaring kinakailangan sa ilalim ng modelo kung saan ang printer ay nagpi-print ng isang overhang. Ito ay upang matiyak lamang na ang mata ay maaaring paikutin nang maayos sa loob ng mga eyelids. Ang nag-iisa lamang na mga bahagi na aking pinadanan ay ang mga bahagi ng adapter ng mata, dahil lamang sa isang masikip ang mga ito at sa ilalim ng ilang mga layer sa aking mga kopya ay laging may pamamaga.

Ang mga bahagi ay idinisenyo upang mai-print na ang ilang mga butas ay may maliit na maliit na sukat upang direktang mai-tornilyo, samantalang ang iba ay napakalaki ng sapat upang ang tornilyo ay dadaanin sa kanila nang mahigpit. Kung ginagawa ng iyong printer ang mga butas sa maliit upang maiikot o paikutin nang maayos sa paligid gayunpaman maaari kang gumamit ng isang maliit na drill ng kamay upang mag-drill ng ilan sa mga butas upang mas tumpak ang mga ito, at ang pag-tap sa mga thread ay isang pagpipilian din (kahit na ang PLA ay karaniwang nahahawak sa mga tornilyo medyo maayos pa rin). Suriin ang mga imahe para sa isang gabay kung aling mga butas ang dapat aling laki.

Hakbang 3: Assembly

Kapag ang lahat ng iyong mga bahagi ay nai-print at naproseso, maaari mong tipunin ang iyong modelo! Maaaring maging kapaki-pakinabang na mag-refer sa video upang makita kung paano ito magkakasama. Gayundin mayroong lahat ng mga sanggunian na larawan sa isang folder sa aking pag-download, kasama ang isang stl ng kumpletong modelo na maaari mong tingnan.

1. Ikonekta ang dalawang mga base na may 10mm / 12mm M3 bolts, ang pivot point na ito ay para sa y -axis ng paggalaw ng mata at mga eyelid.
2. Ilagay ang servo sa posisyon at i-tornilyo ito sa ilang 4 o 6mm M2 na turnilyo, nagsisilbi itong actuator para sa kilos na x -axis
3. Ikabit ang braso ng y- axis sa sub-base gamit ang isang 4/5 / 6mm M3 turnilyo, at ilakip ang isang servo sungay sa pangatlong butas mula sa gitna gamit ang isang 4mm o 6mm M2 na tornilyo. Suriin sa itaas upang matiyak na tama ang oryentasyon ng lahat.
4. Simulang buuin ang pagpupulong ng x- axis sa pamamagitan ng pag-ikot ng mga tinidor sa mga adapter ng mata na may 4/5 / 6mm M3 bolts, ang mga butas ng tinidor ay dapat na sobra sa laki kaya kumagat ang mga tornilyo sa adapter, pumapasok ang isang nakakatawang anggulo ngunit dapat kang maipasok ito.

5. Ikabit ang konektor ng tatlong puntos sa tuktok ng mga tinidor, ang M3 na tornilyo ay kagat sa maliit na butas ng sangkap ng tinidor. Maglakip din ng isang braso ng servo sa pangwakas na butas sa gitna ng three-point na konektor gamit ang isang 5mm M3 bolt (ang butas sa servo arm ay malamang na kailangang drill sa 2.5mm - 2.8mm upang tanggapin ang tornilyo). Inirerekumenda ko ang pagmamanipula ng pagpupulong upang matiyak na ang lahat ay gumagalaw nang maayos nang walang regular na alitan habang binubuo mo rin ito.

6. Ikabit ang eye center-link sa mga adapter ng mata gamit ang isang 8 mm M3 na tornilyo, siguraduhin na ang patag na ibabaw ng center-link ay nakaharap pataas at ang sloping section ay nakaharap pababa. Maaari mo ring isaksak ang mga mata sa yugtong ito.
7. I-screw ang lahat ng ito sa gitna ng sub-base na may dalawang 8/12 mm M3 bolts.
8. I-load ang servo block gamit ang 5 TowerPro SG90 servos, sa tamang orientation na ipinakita.
9. Mag-ehersisyo kung aling eyelid ang gumagamit ng graphic, at ikonekta ang nauugnay na konektor gamit ang isang 4mm o 6mm M2 na tornilyo, at maglakip ng isang servo arm sa kabilang dulo (gamitin ang huling butas sa servo sungay - maaaring kailanganin mong i-drill ito sa 1.5 mm - 1.8mm).
10. Ikabit ang mga eyelid sa base, ngunit huwag mag-alala tungkol sa pagkonekta ng anumang mga sungay ng servo.

Hakbang 4: Mga Kable at Huling Assembly

Sa pamamagitan ng pagtukoy sa graphic, i-upload ang code sa arduino at i-wire ang lahat. Suriin ang gabay ng Adafruit kung kailangan mo ng tulong sa pag-set up ng servo driver board. Ang lahat ng mga servo ay dapat na pinapatakbo ngayon at sa kanilang walang kinikilingan na posisyon, kaya gamitin ang pagkakataong ito upang maiugnay ang lahat ng mga braso ng servo sa mga servo na may mga mata na nakaharap nang diretso sa isang walang kinikilingan na posisyon. Maaari mo lamang mai-plug in ang mga ito, pagkatapos ay idiskonekta ang lakas upang i-tornilyo sila nang maayos. Ang braso ng servo ng y-axis ay nasa isang mahirap na posisyon upang tanggapin ang isang tornilyo, ngunit nalaman kong maayos ito nang walang tornilyo. Kung hindi sa iyo, maaaring kapaki-pakinabang na alisin ang isa sa mga eyelid servos upang i-turn in ito. Inirerekumenda kong subukan ang paggalaw gamit ang iyong joystick sa yugtong ito upang matiyak na walang mga isyu.

Para sa mga talukap ng mata, pinakamahusay kung itatakda mo ang mga servos na nasa blinking na posisyon upang mailinya mo ang lahat sa gitna. Gawin ito sa pamamagitan ng pagpindot sa blink switch o paglikha ng isang maikling sa ibabaw nito. Kapag ang lahat ng mga servo arm ay nasa posisyon na, madali itong i-tornilyo.

Dapat kumpleto ang iyong modelo! Kung nais mong makita kung paano gawin ang makatotohanang mga mata, suriin ang dati kong itinuro. Nagpaplano din ako sa paglabas ng isang madaling magturo upang maipakita sa iyo kung paano gumawa ng isang controller, kaya suriin muli kung interesado ka!