動手製作仿生眼
自己製作一組機械眼睛(Advanced Eye Mechanism版本)→下載3D列印檔(原作者提供):www.nilheim.co.uk/uploads/1/2/6/9/126907979/advanced_eyemech_download_package.zip
原作者說明:www.nilheim.co.uk/latest-projects-and-blog/compact-and-robust-3d-printed-animatronic-eye-mechanism
自己製作一組機械眼睛(Advanced Eye Mechanism版本)→下載3D列印檔(原作者提供):www.nilheim.co.uk/uploads/1/2/6/9/126907979/advanced_eyemech_download_package.zip
原作者說明:www.nilheim.co.uk/latest-projects-and-blog/compact-and-robust-3d-printed-animatronic-eye-mechanism
檢視作者提供的檔案文件
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做為一個開源專案,原作者提供了十分詳細的製作用檔及說明,當然都是英文,不過我們有google呀!在程式控制的部份,提供的是Arduino Code ,其實你如果做好這個機構就會發現,主要就是透過操控舵機的角度,所以用哪一種微晶片或程式倒是沒那樣限定…
做為一個開源專案,原作者提供了十分詳細的製作用檔及說明,當然都是英文,不過我們有google呀!在程式控制的部份,提供的是Arduino Code ,其實你如果做好這個機構就會發現,主要就是透過操控舵機的角度,所以用哪一種微晶片或程式倒是沒那樣限定…
以下我們核對一下3D列印檔
以下我們核對一下3D列印檔
眼皮(Eyelids)
眼皮(Eyelids)
提供了二個版本,0.75mm和1.2mm,看起來是一樣的,應該是眼皮的厚度不同~有分左右上下眼皮,是彼此搭配的
提供了二個版本,0.75mm和1.2mm,看起來是一樣的,應該是眼皮的厚度不同~有分左右上下眼皮,是彼此搭配的
Eye Adaptor (x2)
Eye Adaptor (x2)
眼球內的架子
眼球內的架子
Eye Holder (x2)
Eye Holder (x2)
固定眼球短柄
固定眼球短柄
Eyelid Actuator (x2)
Eyelid Actuator (x2)
控制上下眼皮的拉桿
控制上下眼皮的拉桿
Eyelink (x4)
Eyelink (x4)
控制眼球動作的短柄
控制眼球動作的短柄
Front Strip
Front Strip
前擋固定橫條
前擋固定橫條
Left Base
Left Base
左側眼睛底板
左側眼睛底板
Left Eyelid Holder (x2)
Left Eyelid Holder (x2)
左眼皮支架
左眼皮支架
Left&Right Large Pivot
Left&Right Large Pivot
左右眼橫向旋轉中樞
左右眼橫向旋轉中樞
PlaceHolder Eye (x2)
PlaceHolder Eye (x2)
空白眼球
空白眼球
Right Base
Right Base
右側眼睛底板
右側眼睛底板
Right Eyelid Holder (x2)
Right Eyelid Holder (x2)
右眼皮支架
右眼皮支架
Small Pivot (x2)
Small Pivot (x2)
眼睛上下旋轉中樞
眼睛上下旋轉中樞
Sub Base
Sub Base
背面支持架
背面支持架
Hobby Components
Hobby Components
球頭固定桿加M2x25mm雙頭螺絲
球頭固定桿加M2x25mm雙頭螺絲
控制板及舵機
控制板及舵機
在這個製作中,我使用Micro:bit當作主控板(考量小朋友比較好上手,在測試時也比較方便),舵機擴充板可以使用凱斯的KSB038 / KSB048或使用微雪的servo driver for micro:bit,舵機則可用SG90或MG90(作者的建議)
在這個製作中,我使用Micro:bit當作主控板(考量小朋友比較好上手,在測試時也比較方便),舵機擴充板可以使用凱斯的KSB038 / KSB048或使用微雪的servo driver for micro:bit,舵機則可用SG90或MG90(作者的建議)
機件部份的組裝
機件部份的組裝
先從某一眼開始(這個範例是右眼)
先從某一眼開始(這個範例是右眼)
先別急著套上眼球,這個CASE有趣的部份在它是如何設計的,可以讓眼珠子這麼靈活的上下左右運動,發現結構是很簡單的,首先如左圖準備好材料(上下旋轉中樞+短柄+推動桿;左右旋轉樞+固定柄+短柄+推動桿先用M2X6小螺絲鎖好,別太緊,確定可滑動)
先別急著套上眼球,這個CASE有趣的部份在它是如何設計的,可以讓眼珠子這麼靈活的上下左右運動,發現結構是很簡單的,首先如左圖準備好材料(上下旋轉中樞+短柄+推動桿;左右旋轉樞+固定柄+短柄+推動桿先用M2X6小螺絲鎖好,別太緊,確定可滑動)
把上下旋轉樞塞進眼球架子的上方凹槽中,可以用推動桿上下擺動測試一下
把上下旋轉樞塞進眼球架子的上方凹槽中,可以用推動桿上下擺動測試一下
再來是眼睛左右旋樞塞進眼球架子的中間凹槽,這時應可了解如何利用這樣的機制進行眼球運動了
再來是眼睛左右旋樞塞進眼球架子的中間凹槽,這時應可了解如何利用這樣的機制進行眼球運動了
將眼睛構造鎖固到架子上,你將可以明確地了解這個CASE中,眼球運動的方式…這時還是別急著把眼球套上去,因為卡上去之後就不太容易取下了
將眼睛構造鎖固到架子上,你將可以明確地了解這個CASE中,眼球運動的方式…這時還是別急著把眼球套上去,因為卡上去之後就不太容易取下了
鎖上舵機
鎖上舵機
每一顆眼睛是利用二個舵機來控制的,以右眼底座來說,可以很輕易地將舵機放進去鎖固,同樣的道理,可以把另一眼做好
每一顆眼睛是利用二個舵機來控制的,以右眼底座來說,可以很輕易地將舵機放進去鎖固,同樣的道理,可以把另一眼做好
利用程式調整舵機定位
利用程式調整舵機定位
在這個製作中,作者使用了六個舵機(0~5),我們可以先用Makecode寫一段簡單的程式先放到Micro:bit中,在組裝時可以先讓舵機接上調到中位(90度),再接上舵柄,方便眼球推動桿的安裝,如這個程式範例,啟動時所有舵機都定到90度,按A和B鍵會讓舵機左右20度的幅度擺動,因為仿生眼這個機構,眼球的運動並不需要大角度的變化…之後組裝好了再慢慢調整程式
在這個製作中,作者使用了六個舵機(0~5),我們可以先用Makecode寫一段簡單的程式先放到Micro:bit中,在組裝時可以先讓舵機接上調到中位(90度),再接上舵柄,方便眼球推動桿的安裝,如這個程式範例,啟動時所有舵機都定到90度,按A和B鍵會讓舵機左右20度的幅度擺動,因為仿生眼這個機構,眼球的運動並不需要大角度的變化…之後組裝好了再慢慢調整程式
組裝前的舵機測試
組裝前的舵機測試
在兩邊的眼睛基本結構都做好了,先把4顆舵機的線接上進行角度定位及測試,可以注意一下推動桿鎖固舵柄的位置,讓推動桿保持平行,這時也還沒鎖前後架,因為接下來要先上眼球及眼皮了
在兩邊的眼睛基本結構都做好了,先把4顆舵機的線接上進行角度定位及測試,可以注意一下推動桿鎖固舵柄的位置,讓推動桿保持平行,這時也還沒鎖前後架,因為接下來要先上眼球及眼皮了
把眼球裝上
把眼球裝上
到了這一個步驟,眼睛的推動桿及舵機初始角度設定好,之間的長度及位置都ok了,在組裝眼皮及合併左右眼的底座之前,就可以把眼珠裝上去,原作者有設計好對照的卡榫,看一下就會發現了
到了這一個步驟,眼睛的推動桿及舵機初始角度設定好,之間的長度及位置都ok了,在組裝眼皮及合併左右眼的底座之前,就可以把眼珠裝上去,原作者有設計好對照的卡榫,看一下就會發現了
合併兩眼進行測試
合併兩眼進行測試
原則上順序是兩眼分別先裝上眼皮支架→把舵機先鎖上底座後方,調好這二顆舵機的預設角度(一般是90度),上舵柄後把眼皮控制的推動桿鎖上,接下來才合併二眼的底座(前後二個固定機構)
原則上順序是兩眼分別先裝上眼皮支架→把舵機先鎖上底座後方,調好這二顆舵機的預設角度(一般是90度),上舵柄後把眼皮控制的推動桿鎖上,接下來才合併二眼的底座(前後二個固定機構)
※這個case有個注意的地方,研究一下組合的順序,可以儘可能減少在鎖螺絲時卡手的情形
※這個case有個注意的地方,研究一下組合的順序,可以儘可能減少在鎖螺絲時卡手的情形
作者的組裝說明
作者的組裝說明
原作者提供了他製作安裝的過程,參考一下對組裝很有幫助,當然他都是講英文的,不過用看的就夠了
原作者提供了他製作安裝的過程,參考一下對組裝很有幫助,當然他都是講英文的,不過用看的就夠了
操控6顆舵機(序號0~5)
操控6顆舵機(序號0~5)
仿生眼的舵機序位
仿生眼的舵機序位
這是原作者的建議,其實不一定要照這樣,只要知道自己哪條線插到板子上的那個pin,在程式裡知道自己要操控的是哪個舵機就可以了,以這個標準配置來說:
這是原作者的建議,其實不一定要照這樣,只要知道自己哪條線插到板子上的那個pin,在程式裡知道自己要操控的是哪個舵機就可以了,以這個標準配置來說:
0→控制左眼的左右運動
1→控制左眼的上下運動
2→控制右眼的左右運動
3→控制右眼的上下運動
4→控制二眼的上眼皮
5→控制二眼的下眼皮
0→控制左眼的左右運動
1→控制左眼的上下運動
2→控制右眼的左右運動
3→控制右眼的上下運動
4→控制二眼的上眼皮
5→控制二眼的下眼皮