Mecanisme Animatronic de doble ull imprès en 3D simplificat: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Després d’haver construït un mecanisme senzill d’un sol ull en el passat, volia millorar el disseny i fer-lo més accessible a la comunitat de fabricants. El conjunt actualitzat utilitza peces que es poden comprar fàcilment en línia i gairebé tots els components es poden imprimir fàcilment sense suports. Dissenyar el model d’aquesta manera sacrifica algunes funcionalitats, però llançaré un disseny optimitzat en el futur. Aquest projecte és ideal si voleu crear un mecanisme visual i funcional, però no necessàriament teniu accés a eines com un torn o components especials. Una altra característica d’aquest disseny és que està dissenyat per utilitzar ulls instantanis que es poden substituir i s’utilitza amb altres components impresos en 3D per projectar una cúpula molt realista sobre l’ull pintat. Aquest procés està força involucrat, així que tinc una altra instrucció sobre com fer els ulls, però si preferiu utilitzar ulls impresos en 3D simples, també podeu fer-ho. Aquest projecte requerirà un processament posterior de les vostres impressions, incloses algunes (manual) perforació i poliment, però, a part dels bàsics (impressora 3D, ganivet artesanal, tornavís, claus Allen), no calen eines especials.

Subministraments

Materials i components:

• Filament per a impressores 3D: el PLA està bé, tot i que us recomanaria que feu servir una bona marca perquè algunes parts són força petites i fràgils. L’ABS és bo per fer ulls realistes però no és necessari.
• 6 Servos micro SG90:
• Diversos cargols M2 i M3, tot i que els cargols aproximadament d’aquesta mida haurien de funcionar bé. Un kit com aquest: https://amzn.to/2JOafVQ us hauria de cobrir.
• Arduino: aquest disseny es va provar amb un Uno genuí, però és probable que funcioni qualsevol placa que tingui pins SDA / SCL, 3 entrades analògiques i una entrada digital. Arduino Uno:

• Servo Driver Board: he optat per una placa de controladors PWM de 16 canals d’Adafruit:

  • Font d'alimentació de 5V, al voltant de 4A és més que suficient. Aquí està el meu (https://tiny.cc/is4cdz)

  • Una presa de corrent continu femenina que coincideixi amb la vostra font d’alimentació, que es pot soldar a la placa del servoconductor

• Cables de pont:
• Palanca de control:
• Potenciòmetre (10k ohms sol ser un bon valor per utilitzar:
• Interruptor momentani (alguns joysticks ho incorporen, però és més fàcil de controlar quan està separat:
• Resistència de 10k:

Eines:

Un trepant manual de pinça pot ser útil per ajustar les mides dels forats:

Pas 1: impressió

La impressió pot ser una mica difícil a causa de les peces petites, però la majoria de les peces s’imprimeixen de forma ràpida i senzilla sense suports. Vaig utilitzar PLA per a totes les meves parts diferents dels ulls (que eren ABS, ja que sembla una mica més natural). Hi ha algunes parts delicades que cal tenir en compte també, però si utilitzeu filaments de qualitat decent i esteu satisfet amb la vostra configuració d’impressió, hauríeu d’estar bé. Finalment, he utilitzat una alçada de capa de 0,2 mm i això ha estat prou precís per a aquest model; sospito que es podria aconseguir amb 0,3 mm fins i tot.

Pas 2: Post-processament

Els ulls es poden esborrar i suavitzar tant com vulgueu, però pot ser necessari un mínim de poliment a la part inferior del model on la impressora hauria imprès un voladís. Això és només per garantir que l’ull pugui girar sense problemes a les parpelles. Les úniques altres parts que vaig polir van ser els components de l’adaptador d’ulls, només perquè s’adapten bé i les poques capes inferiors de les meves impressions sempre tendeixen a estar una mica inflades.

Les peces estan dissenyades per imprimir de manera que alguns forats siguin prou reduïts com per cargolar-los directament, mentre que altres són prou grans perquè el cargol els travessi perfectament. Si la impressora fa que els forats siguin petits per cargolar-los o girar-los sense problemes, tot i que podeu utilitzar un trepant manual per perforar alguns dels forats per fer-los més precisos, i tapar els fils també és una opció (tot i que el PLA sol agafar els cargols). prou bé de totes maneres). Consulteu les imatges per obtenir una guia de quins forats haurien de tenir la mida.

Pas 3: Muntatge

Una vegada que s’imprimeixin i processin totes les vostres peces, podeu muntar el vostre model. Pot ser útil fer referència al vídeo per veure com va tot plegat. També hi ha totes les imatges de referència en una carpeta a la meva descàrrega, inclosa una part del model complet que podeu veure.

1. Connecteu les dues bases amb cargols M3 de 10 mm / 12 mm, aquest punt de pivot és per a l'eix y del moviment dels ulls i les parpelles.
2. Col·loqueu el servo en posició i enrosqueu-lo amb uns cargols M2 de 4 o 6 mm; això serveix d'actuador per al moviment de l'eix x
3. Connecteu el braç de l'eix y a la base inferior amb un cargol M3 de 4/5 / 6mm i fixeu una banya de servo al tercer forat del centre mitjançant un cargol M2 de 4mm o 6mm. Comproveu més amunt per assegurar-vos que l'orientació de tot sigui correcta.
4. Comenceu a construir el conjunt de l’eix x cargolant les forquilles als adaptadors d’ulls amb cargols M3 de 4/5 / 6mm, els forats de la forquilla haurien de ser sobredimensionats perquè els cargols es puguin picar a l’adaptador. capaç d’aconseguir-ho.

5. Connecteu el connector de tres punts a la part superior de les forquilles, el cargol M3 es mossegarà al forat inferior al component de la forquilla. També poseu un servobraç al forat final al centre del connector de tres punts mitjançant un pern M3 de 5 mm (és probable que el forat del braç del servo s’hagi de perforar entre 2,5 i 2,8 mm per acceptar el cargol). Recomanaria manipular el conjunt per assegurar-vos que tot es mogui bé sense friccions regularment a mesura que el construïu.

6. Connecteu l'enllaç central dels ulls als adaptadors d'ulls amb un cargol M3 de 8 mm, assegureu-vos que la superfície plana de l'enllaç central estigui cap amunt i la secció inclinada cap avall. També podeu connectar els ulls en aquesta etapa.
7. Cargoleu tot això al centre de la base inferior amb dos cargols M3 de 8/12 mm.
8. Carregueu el bloc servo amb 5 servos TowerPro SG90, en l’orientació correcta que es mostra.
9. Esbrineu quina parpella és la que utilitzeu el gràfic i connecteu el connector corresponent amb un cargol M2 de 4 mm o 6 mm i poseu un servo braç a l’altre extrem (utilitzeu l’últim forat de la banya del servo; potser haureu de perforar-lo a 1,5 mm - 1,8 mm).
10. Col·loqueu les parpelles a la base, però no us preocupeu per connectar cap banya servo.

Pas 4: cablejat i muntatge final

En fer referència al gràfic, pengeu el codi a l’arduino i connecteu-ho tot. Consulteu la guia d'Adafruit si necessiteu ajuda per configurar la placa del servo controlador. Ara tots els servos haurien d’estar alimentats i en la seva posició neutra, de manera que aprofiteu aquesta oportunitat per enllaçar tots els servos braços als servos amb els ulls mirant cap endavant en posició neutra. Només cal que els connecteu i, a continuació, desconnecteu l’alimentació per cargolar-los correctament. El braç servo de l’eix y està en una posició incòmoda per acceptar un cargol, però de totes maneres vaig trobar que es mantenia bé sense cargol. Si el vostre no ho fa, pot ser útil eliminar un dels servos de les parpelles per cargolar-lo. Us recomanaria provar el moviment amb el joystick en aquesta etapa per assegurar-vos que no hi hagi cap problema.

Per a les parpelles, és millor si configureu els servos a la posició de parpelleig per poder alinear-los tots al centre. Feu això mantenint premut l'interruptor de parpelleig o creant un curt sobre ell. Un cop tots els braços del servo estan en posició, és fàcil de cargolar-los.

El vostre model hauria d'estar complet. Si voleu veure com fer que els ulls siguin realistes, consulteu la meva instrucció anterior. També tinc previst llançar aviat un instructable per mostrar-vos com fer un controlador, així que torneu a comprovar-lo si esteu interessat.