Обезьяна-аниматроник: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Проекты Tinkercad »

Аниматроника относится к мехатронным марионеткам. Они представляют собой современный вариант автомата и часто используются для изображения персонажей в фильмах и в аттракционах тематических парков.

До того, как термин «аниматроники» стал общепринятым, их обычно называли «роботами». С тех пор роботы стали известны как более практичные программируемые машины, которые не обязательно напоминают живых существ. Роботы (или другие искусственные существа), убедительно напоминающие людей, известны как «андроиды».

Создав в прошлом простой механизм с одним глазом, я хотел улучшить дизайн, а также сделать его более доступным для сообщества разработчиков. В обновленной сборке используются детали, которые можно легко купить в Интернете, и почти все компоненты можно легко распечатать без опор. Такой дизайн модели приносит в жертву некоторые функциональные возможности, но в будущем я выпущу оптимизированный дизайн. Этот проект идеален, если вы хотите создать функциональный и реалистичный глазной механизм, но не обязательно иметь доступ к таким инструментам, как токарный станок или специальные компоненты.

Запасы

Нить для 3D-принтера: PLA подойдет, хотя я бы порекомендовал вам использовать хороший бренд, потому что некоторые детали довольно маленькие и хрупкие.

ABS хорош для создания реалистичных глаз, но не обязателен. 6x SG90 Micro Servos.

Винты M2 и M3, хотя любые винты примерно такого размера должны работать нормально.

Комплект вроде этого: https://amzn.to/2JOafVQ должен вас охватить. Arduino: Эта конструкция была протестирована с использованием подлинного Uno, но вполне вероятно, что любая плата с выводами SDA / SCL, 3 аналоговыми входами и цифровым входом будет Работа. Arduino Uno:

Плата драйвера: я выбрал 16-канальную плату драйвера PWM от Adafruit:

Блок питания, около 4А более чем достаточно.

Вот мой (https://tiny.cc/is4cdz) гнездовой разъем питания постоянного тока, соответствующий вашему источнику питания, который нужно припаять к плате сервопривода.

amzn.to/2pG3crmVarious

amzn.to/2pKWX5A Потенциометр (10 кОм обычно является хорошим значением для использования: https://amzn.to/2pG3crm Различные переключатели (некоторые джойстики имеют это встроенное, но им легче управлять, когда они отдельно: https: / /amzn.to/36yzCov)10k Resisto

r: https://amzn.to/2pG3crmРазличные ручные тиски с штифтом могут быть полезны для регулировки размеров отверстий.

Шаг 1. Проектирование на Tinkercad

Печать может быть сложной задачей из-за мелких деталей, но большинство деталей печатаются быстро и легко без опор. Я использовал PLA для всех своих частей, кроме глаз (которые были из ABS, так как они выглядят немного более естественно). Есть несколько деликатных моментов, на которые следует обратить внимание, но если вы используете нить приличного качества и вас устраивают настройки печати, все будет в порядке. Наконец, я использовал высоту слоя 0,2 мм, и этого было более чем достаточно для этой модели - я подозреваю, что вы можете обойтись даже с 0,3 мм.

Шаг 2: обработка

Детали предназначены для печати таким образом, что некоторые отверстия имеют достаточно маленький размер для непосредственного вкручивания, в то время как другие имеют достаточно большой размер, чтобы винт проходил через них плотно. Если ваш принтер делает отверстия слишком маленькими для ввинчивания или плавного вращения, вы можете использовать небольшую ручную дрель, чтобы просверлить некоторые отверстия, чтобы сделать их более точными, и нарезание резьбы также является вариантом (хотя PLA обычно захватывает винты во всяком случае, неплохо). Проверьте изображения, чтобы узнать, какие отверстия должны быть какого размера.

Шаг 3: Сборка

Как только все ваши детали будут напечатаны и обработаны, вы можете собрать свою модель! Возможно, будет полезно обратиться к видео, чтобы увидеть, как все это сочетается. Кроме того, в моей папке для загрузки есть все справочные фотографии, включая stl полной модели, которую вы можете посмотреть.

Соедините две базы болтами M3 10 мм / 12 мм, эта точка поворота предназначена для оси Y движения глаз и век. Поместите сервопривод на место и прикрутите его с помощью винтов M2 4 или 6 мм, это служит приводом для движения по оси X Прикрепите рычаг оси Y к основанию с помощью винта M3 4/5/6 мм и прикрепите рупор сервопривода к третьему отверстию от центра с помощью винта M2 4 мм или 6 мм. Проверьте выше, чтобы убедиться, что все расположено правильно. Начните сборку узла оси X с ввинчивания вилок в адаптеры для проушин с помощью болтов M3 4/5/6 мм, отверстия для вилки должны быть слишком большого размера, чтобы винты врезались в адаптер, один входит под забавным углом, но вы должны быть в состоянии попасть внутрь. Присоедините трехточечный соединитель к верхней части вилки, винт M3 войдет в отверстие меньшего размера в компоненте вилки. Также прикрепите сервомеханизм к последнему отверстию к центру трехточечного разъема с помощью 5-миллиметрового болта M3 (отверстие на сервомеханическом рычаге, вероятно, потребуется просверлить до 2,5–2,8 мм, чтобы принять винт). Я бы порекомендовал манипулировать сборкой, чтобы убедиться, что она все нормально движется без трения регулярно, когда вы ее наращиваете. Прикрепите центральное звено проушины к адаптерам проушины с помощью винта M3 8 мм, убедитесь, что плоская поверхность центрального звена направлена вверх, а наклонная часть - вниз. На этом этапе также можно подключить глаза. Прикрутите все это к центру основания с помощью двух болтов M3 8/12 мм. Загрузите сервоблок с 5 сервоприводами TowerPro SG90 в правильной ориентации. Определите, какое веко какое веко, используя график, и подсоедините соответствующий разъем с помощью винта M2 4 мм или 6 мм, и прикрепите рычаг сервопривода к другому концу (используйте последнее отверстие в роге сервопривода - вам может потребоваться просверлить его до 1,5 мм). мм - 1,8 мм). Прикрепите веки к основанию, но пока не беспокойтесь о подключении каких-либо сервоприводов.

Шаг 4: Окончательная сборка и запуск

Все сервоприводы теперь должны быть включены и находиться в нейтральном положении, поэтому используйте эту возможность, чтобы соединить все сервомеханизмы с сервоприводами так, чтобы глаза смотрели прямо вперед в нейтральном положении. Вы можете просто подключить их, а затем отключить питание, чтобы ввинтить их правильно. Сервомеханизм оси Y находится в неудобном положении, чтобы принять винт, но я обнаружил, что в любом случае он отлично держится без винта. Если у вас нет, может быть полезно снять один из сервоприводов век, чтобы вкрутить его. Я бы рекомендовал проверить движение с помощью джойстика на этом этапе, чтобы убедиться, что нет проблем.

Что касается век, лучше всего, если вы установите сервоприводы в положение мигания, чтобы вы могли выровнять их все по центру. Сделайте это, удерживая переключатель мигания или создавая короткое замыкание. Как только все сервомеханизмы будут на своих местах, их легко вкрутить. Ваша модель должна быть законченной! Если вы хотите увидеть, как сделать глаза реалистичными, ознакомьтесь с моими предыдущими инструкциями. Я также планирую в ближайшее время выпустить инструкцию, чтобы показать вам, как сделать контроллер, так что загляните обратно, если вам интересно!