這次小編將主要介紹小π機器人的制作流程,而且將詳細介紹3D打印和硬件電路的制作流程,幫助你打造屬于自己的小π。
一、制作流程
1、確定小π機器人功能
要想打造屬于自己的小π機器人,首先要想好自己的小π機器人要實現什么功能。小π機器人的特色就是功能模塊化,用戶可以根據使用者自己的喜好更換,比如安裝超聲波探頭可以進行手勢識別,安裝觸須可以觸摸互動,安裝喇叭可以播放音樂,安裝RGB三色燈可以實現臉部變色,安裝溫度傳感器可以播報溫度等。
2、3D打印外殼
小π機器人的外殼使用3D打印技術,所以可以自己定制自己喜歡的外形。小π機器人外殼分為2個腳、2條腿、1個臀部支撐底座、1個臉和一個后蓋。下面就是是已經制作出來的幾款小π機器人:
3、電路板制作
根據自己定制的小π機器人功能設計制作相應的電路板,不過小編的團隊已經開發出一款通用的電路板,上面預留了各種接口,基本可以滿足大家的需求。
4、程序編寫
小π機器人的程序包含單片機程序、手機APP程序和電腦上位機程序。根據自己定制的小π機器人編寫相應的單片機程序,后期小編會對單片機的程序做一個詳細的介紹。手機APP程序和電腦上位機程序小編的團隊已經開發好了,大家直接拿來用就好了。
5、組裝與調試
二、3D打印
3D打印的設計過程是先通過計算機建模軟件建模,小編團隊建模時使用的是inventor軟件。再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面,即切片,從而指導打印機逐層打印。
設計軟件和打印機之間協作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產生的三維文件的掃描器,其生成的VRML或者WRL文件經常被用作全彩打印的輸入文件。
打印機通過讀取文件中的橫截面信息,然后將這些截面逐層地打印出來,再將各層截面粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
打印機打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米來計算的。一般的厚度為100微米,即0.1毫米,也有部分打印機精度更高。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。這樣的精度完全可以滿足小π機器人的需求。
小π機器人的臉一個是狗頭、一個是QQ企鵝的圖案,制作過程中先可以選擇自己喜歡的圖片,然后對圖片進行輪廓提取、拉伸、切片處理,最后進行3D打印。這樣,一張自己喜歡的臉就做好了。
除腿等關鍵部件,小π機器人的外殼都采用空心結構,內部使用柱狀填充結構,既可以保持穩定,也可以減輕重量、節約成本。
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