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【原创】3D打印制作的Arduino互动作品-骷髅精灵(三)

来源: 奥松xtm 2014-7-31 13:10 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 奥松xtm 于 2014-7-31 13:15 编辑

眼睛转起来——机械结构设计

    接下来着重介绍下眼睛动作的机械结构。本着一切从简的目的,这次笔者并没有打算使用3D打印机来加工复杂的机械传动结构。而是找来两个废弃的按动式圆珠笔,发挥我们的优良传统:拆!
    把其中的两根圆珠笔芯当做骷髅精灵眼睛的转轴,笔芯从骷髅的眼眶下方穿出,圆珠笔芯则方便的与“眼球”穿接。这样,圆珠笔芯一旋转,就会带动眼球一起旋转。


图12 “眼睛”旋转的机械结构

    两根转轴的同步横轴也是用的笔芯,连接销用的是订书钉。这样,这根横轴摆动的同时,就会间接带动上面的两个眼球转动。试图用舵机的摇臂直接与同步横轴相连时,笔者犯了难。因为舵臂转动受限,转角稍有不慎,舵机动作就会卡住,容易损害舵机。看着桌面上多余的两个弹簧,笔者当时灵机一动。把这其中一个拆出的弹簧拿来,套在同步横轴上,摇臂连接到弹簧,间接带动同步横轴。舵机转动过量时,不会卡死,而是压缩弹簧。



图13 舵机带动“眼球”转动的机械结构

    好了,一个由舵机摆动进而带动两个眼球左右转动的机械结构设计完成,然后安上后盖。

图14 初步组装好的骷髅精灵

骷髅精灵之灵魂——Arduino程序编写

    硬件与机械结构制作完成了,赶快来写程序吧,这个可是笔者的强项。思考下,程序要实现的功能是:当人走进骷髅精灵的“视力范围”时,它的眼睛就会盯向你,并且随着你的移动而转动。因为功能简单,程序写起来也不难,基本逻辑就是,哪个红外避障传感器检测到障碍物,就让舵机旋转到特定角度,好让骷髅的眼睛盯向那一方向。不过要考虑好细节,比如有两个人或很多人围着骷髅精灵,也就是多个红外避障传感器被同时触发时,它该看谁呢?看美女吗?我是让它谁也不看,目视前方,哈哈。话不多话,给大家看下四个红外避障传感器的布置以及程序的控制流程。



图15 四个红外传感器部署位置与对应序号

图16 程序流程图

图17 程序编译通过,准备下载

骷髅变精灵——大功告成

    到此为止,我们的骷髅精灵就已经大功告成了。笔者第一次弄时,刚开始效果很不理想,眼睛不是盯着不动,就是一直在疯狂的乱抖,很难停下来。原因是红外传感器对障碍物过于敏感。这时需要依照环境特点做灵敏度校正。如果你觉得感应距离不合适,也应该适当调整感应距离大小。
    眼睛转动范围调整完毕,线路摆好,就可以合盖,在装进万圣节礼物包之前可以畅快的试玩啦!



图18  骷髅精灵整体展示


    经过一上午的努力,一个死寂的骷髅头模型终于变成了一个活灵活现会动的精灵。笔者不禁感慨,每天为了工作而忙碌,生活有时也会变得枯燥乏味。当意志消沉无聊的时候,打开桌上的电脑,拿起Arduino写个小程序,通过3D打印机,动动手,很容易就会变废为宝,制作出各种各样有趣新奇的作品,笔者希望抛砖引玉,带给大家一些创作灵感,同时也期望大家都能开源无私分享。


    


欢迎扫描二维码,观看骷髅精灵实际试玩的效果视频并下载本文附带程序。


【原创】3D打印制作的Arduino互动作品-骷髅精灵(一)


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大神点评1

sax_yang 2016-1-21 16:29 显示全部楼层
要是把程序用附件上传上来就更好了。
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