戰鬥恐龍車

這車是Micro:bit語音控制小車的另一型態轉換,機電控制的部份不大,改變的是機構的外型及動作類型(想像是暴龍在打架),仍保持使用履帶輪的模式(我個人蠻喜歡),在這個版本我把它改成三個輪子的樣式,本篇記錄一下車體及拳撃版的恐龍製作過程

語音控制恐龍車

恐龍車基本的語音控制:前進、後退、停下…,就是一般小車的那些動作都是機構中的基礎要素,所以剛做好的車子最先測試的就是這些,確定馬達沒問題…

恐龍飛拳

這個是我在這個機構設計裡想要實現的,讓戰鬥恐龍車有遠程可控的攻擊力,飛拳的動力來自於橡皮筋,這蠻有趣的,像是小時候做不插電的橡皮筋槍一樣的道理,哈!

這段Demo是變形又變形,改變了恐龍身體的造型,讓它具有遠程打撃的能力,又加了SU-03T語音辨識讓它「聽懂人話!」,不過所有的設計都可以依自己的想法慢慢疊加,這才是創客思維吧!

恐龍車對打

一開始設計的版本,想像恐龍車像是拳撃手,兩條手臂上下揮舞,小朋友可以操控自己的戰鬥恐龍進行對打,先把對方的恐龍頭打掉的就獲勝,在這個版本的預想中,恐龍使用遙控的方式操控過光敏感測的數值可以得知頭是不是被打掉了!

機構的製作(各部位都是3D列印的,如果有興趣可下載列印檔自己試試)

恐龍頭的製作

這個可以開合的恐龍頭的型態,我必須說明一下,是參考了www.thingiverse.com/thing:3359638 分享的3D模型來修改的,我喜歡他簡單的圖案設計,就可表現出T-REX的神韻,原始3D模型的尺寸是很大的,用來套在手上的玩具,我把它縮小並貼上立體的眼睛貼紙(一般串珠的藝品店就有得買)

恐龍的身體

身體的部份我是模仿Google Dinosaur的外型來畫的,我要設計在這身體的小空間裡可以塞入二顆SG90舵機,而且要有一個可以承載恐龍頭的平台(這平台裡還要塞入一顆光敏感測)和原本的恐龍頭又不要太違和,恐龍的腳部要設計一個可以和車子接合的榫位,只能說我已盡力發揮我的那一點小小的美工能力了~

車子部份的組裝

這個部份對平常有在動手做的小朋友來說應該也是單純易懂的,車子底盤(下方可以鎖固二顆n20馬達,我用減速比1:50的,上方可鎖固KSB048電機擴充板)、二片側板(主要有一個輪子的固定孔),一片上蓋板(可鎖固恐龍),螺絲的部份會需要4支M3X8、4支M3X5、4支M3X16

履帶輪的部份就使用Lego相容的套件,輪框是55981或55982,橡皮履帶是43903,還需要N20馬達搭樂高十字專用的軸,這些零件可以上網搜尋就能買到了…

固定N20馬達

N20馬達套上Lego十字軸轉換後使用二條細版的束帶固定在小車的底板下,馬達線可以引到上方

固定KSB048

可以用4顆M3X5的螺絲把凱斯的KSB048電機擴充板固定在小車底板的上方

鎖定側板

可以用二支M3X8的螺絲分別將二側的側板與小車的底板組合在一起,建議組合之前,列印件稍微打磨一下

車子主體成型

組裝到這兒車子的本體就大致上穩固了,輪子其實不急著裝,可以先用Microbit上去,測試一下馬達的旋轉方向

履帶輪的安裝

車子的每一側用到三顆Lego55981的輪框,前方的直接套上N20馬達的十字軸當作動力帶動,後二顆是被動輪,使分別用M3螺絲鎖在底板及側板上

小車部份完成的樣子

上板有設計可用二顆M2X8的自攻螺絲加固,但也可以不用鎖,可以卡住就可以了,它的作用是承接上方的恐龍及後方的語音套件中的麥克風

恐龍的製作(拳撃版本)

恐龍本體的組合

兩顆舵機分別安裝在恐龍身體二塊板子,之後用中間的連接板就可以組合起來,兩顆舵機的位置呈現上下交疊(為了省空間),所以從體側露出的舵柄並不會水平一致,所以設計兩支手臂的長度略有不同就是用來搭配的,有螺絲孔的橫向板是用來鎖固恐龍和車子的上板的

光敏感測的安裝(光敏電阻):先準備一個光敏電阻和1k歐姆的電阻及一條三芯的線(拿不用的舵機排線正好),1k電阻焊在光敏的其中一腳的中間(把一腳變二腳),沒焊的那腳接電源,1k電阻那端接GND,最後一腳接訊號

小小的光敏電阻藏在小洞裡

光敏的線路準備接到ksb048

右邊的舵機

左邊的舵機

恐龍頭的托板裝光敏感測

兩側恐龍身體合併

舵機排線穿過車子上板

將恐龍身體鎖定在上板

恐龍身體和車子組合好的樣子

裝上手臂搖柄(舵機90度)

手臂裝上Lego十字軸

手臂固定到身體

恐龍手臂動作

初次組裝好時可以先裝二顆舵機接上KSB048進行測試,原則上先讓舵機初始值為90度(這樣子在之後程式中要加減角度都有餘裕),再測試上下角度變化時,恐龍手臂的擺動幅度,你會發現用不滿0~180度的

恐龍的武器設計

一開始想著:兩隻恐龍拿著什麼對打呢?這可以又是一個開放性思考的方向,設計手臂時就是一個卡槽,之後的武器不管是拳頭、鐵鎚、板凳…各種造型,只要另一端符合卡槽的規格,就可以讓恐龍拿著,當然長度和大小也是要拿扭一下~我是想著可以有開放性的設計,以後小朋友可以自己畫手臂及武器…

恐龍武器的設計

我的武器卡榫預設尺寸是5.8mmx3.8mmx16mm,自行設計新的武器,只要下方接上這樣的長方體,就可以插上恐龍的手把中,或者連同手臂也重新設計也是很棒的,目標是上下揮動時可以攻撃對方恐龍的下巴(這樣比較容易打掉龍頭)

一些美術設計的可能

以設計恐龍手上拿的東西來說,可以是跨入美術領域的(剛好是我很弱的一環),最近我看到很不錯的上色方式,就是用丙烯馬克筆(我們這兒叫壓克力彩繪筆吧!)便宜又無毒,可以在3D列印件上顯色

到這兒,機構的製作部份應該差不多了,程式控制、語音辦識外掛或機構再修改在另篇說明,以下最後談一下光敏電阻在這個設計中的應用,發想是恐龍對打時總要分出勝負才有趣一些,所以在製作時龍頭和身體是分開的,而且在一定角度的施力下它就要掉下來,在玩的時候當然可以目視誰的龍頭先掉,但如果能有感測器能偵測這件事是不是更有趣呢?所以我才會想到在托龍頭的平台上嵌入光敏電阻(很小的零件)

加上光敏電阻這件事最麻煩的地方是要自己焊顆電阻來接到GND,不過它在程式上的利用卻是很簡單的,把它接到Micro:bit的pin上,可以讀取它的類比值,龍頭放上去的時候它會被遮住,數值幾乎就是0,龍頭掉下來時,數值就變大,透過這個現象,我們便可以在程式中讓Micro:bit監測龍頭是否掉了!

讓光敏電阻的值導回Makecode來觀察

讓恐龍感知自己頭掉了