Vereinfachter 3D-gedruckter animatronischer Dual-Eye-Mechanismus - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Nachdem ich in der Vergangenheit einen einfachen Ein-Augen-Mechanismus gebaut hatte, wollte ich das Design verbessern und es der Maker-Community zugänglicher machen. Die aktualisierte Baugruppe verwendet Teile, die einfach online gekauft werden können, und fast alle Komponenten können problemlos ohne Unterstützung gedruckt werden. Das Design des Modells auf diese Weise opfert einige Funktionen, aber ich werde in Zukunft ein optimiertes Design veröffentlichen. Dieses Projekt ist ideal, wenn Sie einen funktionalen und realistischen Augenmechanismus bauen möchten, aber nicht unbedingt Zugang zu Werkzeugen wie einer Drehmaschine oder Spezialkomponenten haben. Ein weiteres Merkmal dieses Designs ist, dass es so konzipiert ist, dass Snap-In-Augen verwendet werden, die ersetzt werden können und die mit anderen 3D-gedruckten Komponenten verwendet werden, um eine hochrealistische Kuppel über das gemalte Auge zu gießen. Dieser Prozess ist ziemlich aufwendig, also habe ich eine andere Anleitung, wie man die Augen macht, aber wenn Sie es vorziehen, einfache 3D-gedruckte Augen zu verwenden, können Sie das auch tun. Dieses Projekt erfordert eine Nachbearbeitung Ihrer Drucke, einschließlich einiger (Hand) Bohren und Schleifen, aber außer den Grundlagen (3D-Drucker, Cuttermesser, Schraubendreher, Inbusschlüssel) werden keine Spezialwerkzeuge benötigt.

Lieferungen

Materialien und Komponenten:

• 3D-Drucker-Filament: PLA ist in Ordnung, obwohl ich Ihnen empfehlen würde, eine gute Marke zu verwenden, da einige Teile ziemlich klein und zerbrechlich sind. ABS ist gut für realistische Augen, aber nicht notwendig.
• 6x SG90 Micro Servos:
• Verschiedene M2- und M3-Schrauben, obwohl alle Schrauben ungefähr dieser Größe in Ordnung sein sollten. Ein Kit wie dieses: https://amzn.to/2JOafVQ sollte Sie abdecken.
• Arduino: Dieses Design wurde mit einem echten Uno getestet, aber es ist wahrscheinlich, dass jedes Board mit SDA / SCL-Pins, 3 analogen Eingängen und einem digitalen Eingang funktioniert. Arduino Uno:

• Servotreiberplatine: Ich habe mich für eine 16-Kanal-PWM-Treiberplatine von Adafruit entschieden:

  • 5V Netzteil, ca. 4A ist mehr als genug. Hier ist meins (https://tiny.cc/is4cdz)

  • Eine DC-Buchse, die zu Ihrem Netzteil passt und an die Servotreiberplatine gelötet wird

• Überbrückungskabel:
• Joystick:
• Potentiometer (10k Ohm ist im Allgemeinen ein guter Wert:
• Momentaner Schalter (Einige Joysticks haben dies eingebaut, aber es ist einfacher zu steuern, wenn es getrennt ist:
• 10k Widerstand:

Werkzeuge:

Zum Einstellen der Lochgrößen kann eine Stiftschraubstock-Handbohrmaschine hilfreich sein:

Schritt 1: Drucken

Das Drucken kann aufgrund der kleinen Teile etwas schwierig sein, aber die meisten Teile drucken schnell und einfach ohne Unterstützung. Ich habe PLA für alle meine Teile außer den Augen verwendet (die ABS waren, da es etwas natürlicher aussieht). Es gibt auch ein paar empfindliche Teile, auf die Sie achten sollten, aber wenn Sie Filament von anständiger Qualität verwenden und mit Ihren Druckeinstellungen zufrieden sind, sollten Sie in Ordnung sein. Schließlich habe ich eine Schichthöhe von 0,2 mm verwendet und das war für dieses Modell mehr als präzise genug - ich vermute, Sie könnten sogar mit 0,3 mm davonkommen.

Schritt 2: Nachbearbeitung

Die Augen können nach Belieben geschliffen und geglättet werden, aber an der Unterseite des Modells, wo der Drucker einen Überhang gedruckt hätte, ist möglicherweise ein Minimum an Schleifen erforderlich. Dies dient nur dazu, sicherzustellen, dass sich das Auge innerhalb der Augenlider reibungslos drehen kann. Die einzigen anderen Teile, die ich geschliffen habe, waren die Augenadapterkomponenten, nur weil sie fest sitzen und die unteren Schichten meiner Drucke immer etwas geschwollen sind.

Die Teile sind so gestaltet, dass sie so gedruckt werden, dass einige Löcher zu klein genug sind, um direkt hineingeschraubt zu werden, während andere übergroß genug sind, damit die Schraube fest durch sie hindurchpasst. Wenn Ihr Drucker die Löcher jedoch zu klein zum Einschrauben oder Drehen macht, können Sie einige der Löcher mit einem kleinen Handbohrer bohren, um sie präziser zu machen, und das Gewindeschneiden ist auch eine Option (obwohl PLA normalerweise Schrauben greift). jedenfalls ziemlich gut). Überprüfen Sie die Bilder für eine Anleitung, welche Löcher welche Größe haben sollten.

Schritt 3: Montage

Sobald alle Ihre Teile gedruckt und verarbeitet sind, können Sie Ihr Modell zusammenbauen! Es kann hilfreich sein, sich das Video anzusehen, um zu sehen, wie alles zusammenpasst. Außerdem gibt es in meinem Download alle Referenzbilder in einem Ordner, einschließlich einer STL des vollständigen Modells, die Sie sich ansehen können.

1. Verbinden Sie die beiden Basen mit 10mm/12mm M3-Schrauben, dieser Drehpunkt ist für die y-Achse der Augenbewegung und der Augenlider.
2. Setzen Sie das Servo in Position und schrauben Sie es mit einigen 4 oder 6 mm M2-Schrauben fest, dies dient als Aktuator für die x-Achsen-Bewegung
3. Befestigen Sie den Y-Achsen-Arm mit einer 4/5/6 mm M3-Schraube an der Grundplatte und befestigen Sie ein Servohorn am dritten Loch von der Mitte mit einer 4 mm oder 6 mm M2-Schraube. Überprüfen Sie oben, ob die Ausrichtung von allem richtig ist.
4. Beginnen Sie mit dem Bau der x-Achsen-Baugruppe, indem Sie die Gabeln mit 4/5/6 mm M3-Schrauben in die Augenadapter schrauben, die Gabellöcher sollten überdimensioniert sein, damit die Schrauben in den Adapter beißen, man geht in einen lustigen Winkel, aber Sie sollten in der Lage, es hineinzubekommen.

5. Bringen Sie den Dreipunktverbinder oben an der Gabel an, die M3-Schraube beißt in das zu kleine Loch im Gabelteil. Befestigen Sie auch einen Servoarm am letzten Loch mit einer 5 mm M3-Schraube in der Mitte des Dreipunktverbinders (das Loch am Servoarm muss wahrscheinlich auf 2,5 mm - 2,8 mm gebohrt werden, um die Schraube aufzunehmen). Ich würde empfehlen, die Baugruppe zu manipulieren, um sicherzustellen, dass sie sich beim Aufbau regelmäßig ohne Reibung bewegt.

6. Befestigen Sie das Augen-Mittelglied mit einer 8-mm-M3-Schraube an den Augenadaptern, achten Sie darauf, dass die ebene Fläche des Mittelglieds nach oben und der schräge Abschnitt nach unten zeigt. Sie können in dieser Phase auch die Augen anschließen.
7. Das alles mit zwei 8/12 mm M3-Schrauben in der Mitte der Anschlussplatte verschrauben.
8. Beladen Sie den Servoblock mit 5 TowerPro SG90 Servos in der korrekten gezeigten Ausrichtung.
9. Ermitteln Sie anhand der Grafik, welches Augenlid welches ist, und verbinden Sie den entsprechenden Stecker mit einer 4 mm oder 6 mm M2-Schraube und befestigen Sie einen Servoarm am anderen Ende (verwenden Sie das letzte Loch im Servohorn - möglicherweise müssen Sie dieses auf 1,5 Zoll bohren). mm - 1,8 mm).
10. Befestigen Sie die Augenlider an der Basis, aber machen Sie sich noch keine Sorgen über den Anschluss von Servohörnern.

Schritt 4: Verdrahtung und Endmontage

Laden Sie den Code unter Bezugnahme auf die Grafik auf das Arduino hoch und verdrahten Sie alles. Lesen Sie die Adafruit-Anleitung, wenn Sie Hilfe beim Einrichten der Servotreiberplatine benötigen. Alle Servos sollten nun mit Strom versorgt werden und sich in ihrer Neutralstellung befinden, also nutzen Sie diese Gelegenheit, um alle Servoarme mit den Servos mit den Augen gerade nach vorne in einer neutralen Position zu verbinden. Sie können sie einfach einstecken und dann die Stromversorgung trennen, um sie richtig einzuschrauben. Der Y-Achsen-Servoarm ist in einer ungünstigen Position, um eine Schraube aufzunehmen, aber ich fand, dass er ohne Schraube trotzdem gut hielt. Wenn dies bei Ihnen nicht der Fall ist, kann es hilfreich sein, eines der Augenlidservos zu entfernen, um es einzuschrauben. Ich würde empfehlen, die Bewegung zu diesem Zeitpunkt mit Ihrem Joystick zu testen, um sicherzustellen, dass es keine Probleme gibt.

Für die Augenlider ist es am besten, wenn Sie die Servos in die blinkende Position stellen, damit Sie sie alle in der Mitte ausrichten können. Halten Sie dazu entweder den Blinkschalter gedrückt oder erzeugen Sie einen Kurzschluss darüber. Sobald alle Servoarme in Position sind, können sie einfach eingeschraubt werden.

Ihr Modell sollte vollständig sein! Wenn Sie sehen möchten, wie man die realistischen Augen macht, überprüfen Sie mein vorheriges anweisbares. Ich habe auch vor, bald ein instructable zu veröffentlichen, um Ihnen zu zeigen, wie man einen Controller macht, also schauen Sie zurück, wenn Sie interessiert sind!