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奇思妙想:PVC塑料DIY一只机器鱼

本文作者:大壮旅 2015-11-17 16:18
导语:快来动手试试吧。

奇思妙想:PVC塑料DIY一只机器鱼

大家好,今天硬创邦给大家带来的是机器鱼的教程。整个鱼的框架由PVC塑料水管制成,而控制它动作的则是防水的伺服器和搭载Arduino Pro mini的控制器。废话不多说,开始!

奇思妙想:PVC塑料DIY一只机器鱼

第一步:制作过程中需要的工具

1.3英尺的PVC水管(请选用管壁较薄的水管)。

2.5个防水的伺服器。

3.一台Arduino Pro mini。

4.红外遥控器(电视或者mp3上的都行)。

5.T-Sop(红外接收器)。

6.UBEC(电源保护装置)。

7.2块10000毫安的锂电池。

8.容积为50毫升的注射器。

9.14根弹簧(我从圆珠笔里搜集来的)。

10.按压式的瓶子

11.T恤转印纸(要防水的)。

12.强力胶

奇思妙想:PVC塑料DIY一只机器鱼

第二步:制作鱼头

首先我们要制作鱼头,所用材料很简单,常见的PVC塑料水管就行。不过你得将这些水管拍扁,如果你摸不着头绪,可以参考我之前在instructables上的教程:http://www.instructables.com/id/How-to-flatten-the-pvc-water-pipe-manual-process-b/

如果你已经搞定了这一步,就可以下载下面的PDF设计文档来制作鱼头了。

 stacil Robo fish.pdf

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在制作鱼头前,请确认设计文档的尺寸是否正确。一切准备就绪就可以将文档打印出来并按着图纸在PVC上切割出鱼头的零部件了。随后就可以用吹风机加热PVC并按图纸改变其造型了。这跟制作纸模很像,不过原料改成了PVC管。然后你就可以用强力胶将零部件粘起来了。为了开合的方便,我在鱼头的鳃盖部分加了一个小型的折叠铰链。在下颚部分打一个口,然后将鱼唇的拧上去。最后,如图所示,为连接鱼身的部分预留接口。

第三步:制作鱼身

将准备好的3英尺长的PVC管切成段,取10厘米左右。用吹风机加热PVC管,然后将其加工成图中的造型。接着如图所示在管子上左右两端切出两个凹槽。最后将其与鱼头连接起来。

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第四步:制作鱼尾

鱼尾对于机器鱼至关重要,因为只有它正常工作,鱼才能正常前行。请按照按照设计图在PVC上切出所需的零部件。整个鱼尾由八个部分组成(鱼骨),最后我们要将这八块零件由大到小连接起来。

奇思妙想:PVC塑料DIY一只机器鱼

用PVC制作出各部分的鱼骨,然后将连接结构粘在各个鱼骨上。

奇思妙想:PVC塑料DIY一只机器鱼

所有鱼骨制作完成后,就可以将鱼骨从大到小连接起来了。

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伺服器安装在鱼尾的第三节到第五节之间。在这里我们就要用到准备好的小弹簧了,用弹簧将鱼骨的左右连接起来,这样在失去控制时整个鱼尾还能保持原有的竖直形态。

第五步:制作胸鳍和尾鳍

像之前一样,按图纸用PVC制作出该部分。胸鳍和尾鳍各需要两个零件,两个零件间还需要一块透明的弹性塑料来做缓冲。此外,我们还需要给鱼鳍添加垫宽器,以便它能与鱼身相连。如果需要更多细节,可参考图。

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第六步:制作压载舱

这部分制作时比较棘手,因为将电子元件和部分组件塞进一个罐子里确实有些困难。这时我们就需要之前准备好的注射器了,将注射器拆散,将原来的白色压杆换成蓝色的传动杆,连接直流电机齿轮箱和传动杆(我的齿轮箱来自一台退役的数码相机)。

对整个传动机构进行测试,如果它们工作一切正常,你就可以用PVC管做防水封装了。

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第七步:制作安全箱

因为存着机器鱼的电子系统,所以安全箱一定要在防水性上下大功夫。在制作安全箱之前,我们要先将所有零部件安装好。

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然后你就可以开始制作了。首先,在纸上画出大概的设计图,然后在刚刚用过的PVC边角料上切出图上的形状,随后切出一块约为7x5厘米的PVC,用热风枪对其进行加热并将其折叠,折叠后其夹角约为100度。将这两部分用强力胶固定。之后请按照图示一步步完成安全箱的制作。

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想要覆盖机器鱼的背部,你需要用橡皮筋来完全遮住耦合器,以防其进水失效。

第八步:组装

各部分都完成之后我们就可以开始组装了,在之前制作的安全箱上,我们已经为电线预留了接口,装入电线后请在接口附近点胶,再次提高其防水性。不过我制作时忘了装T-Sop(鱼眼部分的红外接收器)。

奇思妙想:PVC塑料DIY一只机器鱼

好啦,可以正式进入总装了。之前制作鱼身时我们打了两个眼,看起来好像是要连接鱼鳍,其实不然,这里要装两个伺服器,这一步你可以使用强力胶对其进行加固。随后将压载舱和安全箱装入鱼身,然后连接鱼鳍与伺服器(更多细节请参考图片)。安装鱼尾时则要加固连接器,最后通过之前预留的孔位将鱼头与鱼身连接起来。

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这样机器鱼的整个外骨架就制作完成了,之后我们的任务就是给它注入灵魂。我们使用Arduino Pro mini来主导整条鱼的动作,在遥控的问题上,我选择了家里的电视遥控器。机器鱼已经试航很多次了,红外接收器并没有受到水的干扰。

第九步:为机器鱼制作蒙皮(如果你喜欢粗犷形态,这一步可以省略)

如果你觉得一堆鱼骨看起来不美观,可以给它制作蒙皮,这样看起来会更加真实。不过这一步其实可有可无,因为在游动中这些蒙皮起不到任何作用。若你选择制作蒙皮,就需要准备一块薄纱,然后用T恤转印纸为其印制图案,你可以参考上图的图案,搞出一条锦鲤来。

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第十步:基于红外库为Arduino编写源代码

现在的机器鱼还只是一个空壳子,想要下水遨游,还得解决红外遥控和接收器的问题,所以我们要将FTDI程序上传到Arduino Pro mini开发板。

想要在Arduino上应用红外接收器,你还需要提取红外库。请下载Arduino-IRremote-master.rar并将其解压,随后将解压文件放在arduino libllary c/programfiles/arduino/liblaries。记得在上传程序前下载IR_receiver。然后,将红外接收器接在最右边的接口上,其他的则因为T-Sop不同接口位置也稍有差别,连接前请参看说明书。随后就可以连接FTDI和Arduino并用电脑上传Ir_receiver了。搞定这些后就可以打开串口监视器并随意按下按键来测试了,如果监视器上出现了某些数值,就表明红外已经开始正常工作了。

打开ir_command_codes.h,然后对其命令值进行更改,选择你想用来控制的按键。

最后上传源代码。不过IR-Robofish这个源代码还在测试中,完整版稍后会更新,请各位耐心等待。

Arduino-IRremote-master.rar

ir_receiver.ino

ir_roboFisttest_forward.rar

祝各位制作顺利,玩得开心,视频:

   


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