Vereenvoudigd 3D-geprint Animatronic Dual Eye-mechanisme - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Nadat ik in het verleden een eenvoudig mechanisme met één oog had gebouwd, wilde ik het ontwerp verbeteren en het toegankelijker maken voor de makersgemeenschap. De bijgewerkte assembly maakt gebruik van onderdelen die gemakkelijk online kunnen worden gekocht, en bijna alle componenten kunnen eenvoudig worden afgedrukt zonder steunen. Het model op deze manier ontwerpen, offert wat functionaliteit op, maar ik zal in de toekomst een geoptimaliseerd ontwerp uitbrengen. Dit project is ideaal als u een functioneel en realistisch oogmechanisme wilt bouwen, maar niet per se toegang hebt tot gereedschappen zoals een draaibank of speciale componenten. Een ander kenmerk van dit ontwerp is dat het is ontworpen om snap-in-ogen te gebruiken die kunnen worden vervangen, en gebruikt met andere 3D-geprinte componenten om een zeer realistische koepel over het geverfde oog te werpen. Dit proces is behoorlijk ingewikkeld, dus ik heb nog een instructie over hoe je de ogen kunt maken, maar als je liever eenvoudige 3D-geprinte ogen gebruikt, kun je dat ook doen. Dit project vereist enige nabewerking van je afdrukken, waaronder enkele (hand) boren en schuren, maar behalve de basis (3D-printer, knutselmes, schroevendraaier, inbussleutels) is er geen speciaal gereedschap nodig.

Benodigdheden

Materialen en componenten:

• 3D-printergloeidraad: PLA is prima, hoewel ik je zou aanraden een goed merk te gebruiken, omdat sommige onderdelen vrij klein en kwetsbaar zijn. ABS is goed voor het maken van realistische ogen, maar niet noodzakelijk.
• 6x SG90 Micro Servo's:
• Verschillende M2- en M3-schroeven, hoewel schroeven van ongeveer die grootte goed zouden moeten werken. Een kit als deze:https://amzn.to/2JOafVQ zou je moeten dekken.
• Arduino: Dit ontwerp is getest met een echte Uno, maar het is waarschijnlijk dat elk bord met SDA/SCL-pinnen, 3 analoge ingangen en een digitale ingang zal werken. Arduino Uno:

• Servo Driver Board: Ik heb gekozen voor een 16 kanaals PWM driver board van Adafruit:

  • 5V voeding, ongeveer 4A is meer dan genoeg. Hier is de mijne (https://tiny.cc/is4cdz)

  • Een vrouwelijke DC-voedingsaansluiting die bij uw voeding past, om op de servo-driverkaart te worden gesoldeerd

• Startkabels:
• Joystick:
• Potentiometer (10k ohm is over het algemeen een goede waarde om te gebruiken:
• Momentschakelaar (sommige joysticks hebben dit ingebouwd, maar het is gemakkelijker te bedienen als het apart is:
• 10k-weerstand:

Gereedschap:

Een handboor met pin-bankschroef kan handig zijn voor het aanpassen van de gatgrootte:

Stap 1: Afdrukken

Het printen kan wat uitdagend zijn vanwege de kleine onderdelen, maar de meeste onderdelen printen snel en gemakkelijk zonder steunen. Ik gebruikte PLA voor al mijn onderdelen, behalve de ogen (die van ABS waren omdat het er wat natuurlijker uitziet). Er zijn ook een paar delicate onderdelen waar u op moet letten, maar als u filament van goede kwaliteit gebruikt en tevreden bent met uw afdrukinstellingen, zou het goed moeten komen. Ten slotte heb ik een laaghoogte van 0,2 mm gebruikt en dit was meer dan precies genoeg voor dit model - ik vermoed dat je zelfs met 0,3 mm weg zou kunnen komen.

Stap 2: Nabewerking

De ogen kunnen zoveel worden geschuurd en gladgemaakt als u wilt, maar een minimum aan schuren kan nodig zijn aan de onderkant van het model waar de printer een overhang zou hebben afgedrukt. Dit is alleen maar om ervoor te zorgen dat het oog soepel binnen de oogleden kan draaien. De enige andere onderdelen die ik heb geschuurd, waren de onderdelen van de oogadapter, gewoon omdat ze nauw aansluiten en de onderste paar lagen op mijn afdrukken altijd een beetje gezwollen zijn.

De onderdelen zijn zo ontworpen dat sommige gaten ondermaats genoeg zijn om er direct in te worden geschroefd, terwijl andere zo groot zijn dat de schroef er goed doorheen past. Als uw printer de gaten te klein maakt om erin te schroeven of soepel rond te draaien, kunt u een kleine handboor gebruiken om enkele gaten uit te boren om ze nauwkeuriger te maken, en schroefdraad tappen is ook een optie (hoewel PLA meestal schroeven vasthoudt toch redelijk goed). Bekijk de afbeeldingen voor een richtlijn over welke gaten welke maat moeten hebben.

Stap 3: Montage

Zodra al uw onderdelen zijn afgedrukt en verwerkt, kunt u uw model samenstellen! Het kan handig zijn om de video te raadplegen om te zien hoe het allemaal in elkaar steekt. Ook zijn er alle referentiefoto's in één map in mijn download, inclusief een stl van het complete model dat je kunt bekijken.

1. Verbind de twee bases met 10 mm/12 mm M3-bouten, dit draaipunt is voor de y-as van de oogbeweging en de oogleden.
2. Plaats de servo op zijn plaats en schroef hem vast met enkele 4 of 6 mm M2 schroeven, deze dient als actuator voor de x-as beweging
3. Bevestig de y-as-arm aan de basis met een 4/5/6 mm M3-schroef en bevestig een servohoorn op het derde gat vanuit het midden met behulp van een 4 mm of 6 mm M2-schroef. Controleer hierboven of de oriëntatie van alles goed is.
4. Begin met het bouwen van de x-as assemblage door de vorken in de oogadapters te schroeven met 4/5/6 mm M3-bouten, de vorkgaten moeten te groot zijn zodat de schroeven in de adapter bijten, één gaat in een grappige hoek, maar je zou moeten zijn erin kunnen krijgen.

5. Bevestig de driepuntsconnector aan de bovenkant van de vorken, de M3-schroef bijt in het ondermaatse gat in het vorkonderdeel. Bevestig ook een servo-arm op het laatste gat in het midden van de driepuntsconnector met behulp van een 5 mm M3-bout (het gat op de servo-arm moet waarschijnlijk worden geboord tot 2,5 mm - 2,8 mm om de schroef te kunnen plaatsen). Ik raad aan om de montage te manipuleren om ervoor te zorgen dat alles goed beweegt zonder wrijving, regelmatig terwijl je het ook opbouwt.

6. Bevestig de eye center-link aan de eye-adapters met een 8 mm M3-schroef, zorg ervoor dat het platte oppervlak van de center-link naar boven is gericht en het schuine gedeelte naar beneden. U kunt in dit stadium ook de ogen aansluiten.
7. Schroef dit alles met twee 8/12 mm M3-bouten in het midden van de onderplaat.
8. Laad het servoblok op met 5 TowerPro SG90 servo's, in de getoonde juiste richting.
9. Zoek uit welk ooglid welk ooglid is met behulp van de afbeelding en sluit de relevante connector aan met een 4 mm of 6 mm M2-schroef en bevestig een servo-arm aan het andere uiteinde (gebruik het laatste gat in de servohoorn - u moet dit mogelijk boren tot 1,5 mm - 1,8 mm).
10. Bevestig de oogleden aan de basis, maar maak je nog geen zorgen over het aansluiten van servohoorns.

Stap 4: Bedrading en eindmontage

Door naar de afbeelding te verwijzen, uploadt u de code naar de Arduino en sluit u alles aan. Raadpleeg de Adafruit-gids als je hulp nodig hebt bij het instellen van de servo-driverkaart. Alle servo's moeten nu worden aangedreven en in hun neutrale positie staan, dus maak van deze gelegenheid gebruik om alle servo-armen aan de servo's te koppelen met de ogen recht naar voren gericht in een neutrale positie. Je kunt ze gewoon inpluggen en vervolgens de stroom loskoppelen om ze goed vast te schroeven. De servo-arm van de y-as bevindt zich in een lastige positie om een schroef te accepteren, maar ik merkte dat hij toch prima vasthield zonder een schroef. Als de jouwe dat niet doet, kan het handig zijn om een van de ooglidservo's te verwijderen om hem erin te schroeven. Ik raad aan om de beweging in dit stadium met je joystick te testen om er zeker van te zijn dat er geen problemen zijn.

Voor de oogleden is het het beste als u de servo's in de knipperende positie zet, zodat u ze allemaal in het midden kunt uitlijnen. Doe dit door ofwel de knipperschakelaar ingedrukt te houden of er een kortsluiting over te maken. Zodra alle servo-armen op hun plaats zitten, is het eenvoudig om ze in te schroeven.

Je model moet compleet zijn! Als je wilt zien hoe je de realistische ogen kunt maken, bekijk dan mijn vorige instructable. Ik ben ook van plan om binnenkort een instructable uit te brengen om je te laten zien hoe je een controller maakt, dus kom terug als je geïnteresseerd bent!