Nejdříve je nutné vložit každý gimbal do zadní části oka a upevnit je pomocí dvou šroubů M2 x 12 mm (viz obrázek 6-12). Po tomto kroku následuje instalace čtyř servomotorů do každé držákové desky. Důležité je správně provést vedení kabelů, jak je ukázáno na obrázku 6-13. Ujistěte se, že je správně zachován postup připojení servomotorů, protože toto nastavení později rozhodne o pořadí připojení servomotorů k přijímači. Při montáži servomotorů použijte malé šrouby s křížovou hlavou, které byly součástí každého serva. Věnujte velkou pozornost, aby nedošlo k poškození hlaviček šroubů, protože jsou vyrobeny z velmi měkkého kovu a snadno se poškodi. Používejte šroubovák, který perfektně pasuje na hlavu šroubu. Pokud přece jen dojde k jejich poškození, použijte k odstranění je jehlicové kleště a nahraďte je šrouby M2 x 6 mm, jak jsme je používali dříve.

Po připojení servomotorů k držákům přistoupíme k montáži servohornů. Vezměte si přímé, jednostranné servohorny z každé balení serva. Pomocí vrtáku o průměru 1/16" zvětšíme vhodné otvory pro připojení Mini E/Z konektorů. Na čtyřech servohornech vyvrtáme třetí otvor od středu a nainstalujeme konektory, jak ukazuje obrázek 6-15. Na zbývajících čtyřech servohornech vyvrtáme pátý otvor a opět připojíme konektory.

Dalším krokem je sestavení elektroniky. Nejprve je třeba složit štít servomotorů podle online tutoriálu Adafruit. Odstraňte čtyři piny z přerušovaného mužského headeru (zakoupeného zvlášť) a připojte je k pinům 2-5 na digitální I/O straně desky (viz obrázek 6-16). Dále připojte napájecí vodiče Turnigy UBEC k servo štítu, přičemž červený vodič by měl být připojen k VIN a černý k GND vedle VIN, jak je ukázáno na obrázku 6-16. Po dokončení pájení je třeba štít naskládat na vrch Arduino UNO. Pokud máte problém, použijte online návod od Adafruit pro montáž štítu.

Následně je třeba připojit servo štít k přijímači pomocí šestice ženských jumperů. Propojovací kabely by měly být propojeny mezi servomotory a přijímačem tak, jak ukazuje tabulka 6-1. V této fázi si dejte pozor na správné propojení signálových vodičů, černého (GND) a červeného (V+), jak je znázorněno v tabulce. Po připojení všech vodičů je čas napájet Arduino pomocí 9V adaptéru a spustit systém.

Nyní se zaměřme na samotné nahrávání kódu. Po spárování přijímače s vysílačem je nutné nahrát program (nebo skicu) do Arduina. Ke správnému fungování bude nutné stáhnout knihovnu Adafruit Servo Driver. Po jejím přidání do Arduino IDE se ujistěte, že máte vše správně nastaveno, abyste předešli chybám při kompilaci.

Před připojením všech vodičů k servomotorům a servohornům je důležité si připomenout, že každý kabel má jinou délku. Začněte s nejkratším kabelem na pravém oku a připojte jej k prvnímu kanálu. Poté pokračujte s delšími kabely v odpovídajících kanálech. Stejný postup použijte pro levé oko. Tento proces je zásadní pro správnou funkci a přesnost pohybů.

Po připojení všech servomotorů a napájení systému proveďte nastavení servohornů. Při jejich instalaci dbejte na to, aby byly umístěny správně, což zahrnuje vycentrování na správné spliny serva. Pokud nejsou spliny umístěny správně, upravte jejich pozici tak, aby byly co nejblíže požadovanému stavu. Následně je třeba použít hodnoty offsetů v kódu pro seřízení a doladění pozic servohornů.

Je nezbytné mít v kódu správně nastavené počáteční hodnoty pro offsety, což umožňuje jemně doladit úhel servomotorů a tím správně umístit oči ve správné poloze. Pro nastavení hodnot v kódu použijte výchozí hodnoty, které lze změnit podle potřeby a vyladit zařízení do požadovaného stavu.

Pochopení správného nastavení, propojení a kalibrace servomotorů, jakož i následné testování a ladění systému, je klíčové pro dosažení precizních a spolehlivých pohybů mechanických očí. Kromě technických aspektů je důležité, aby čtenář pochopil, jak každá část souvisí s celkovou funkcionalitou systému. I malá chyba v připojení nebo nastavení může vést k nefunkčnímu zařízení nebo nechtěným pohybům.

Jak správně sestavit elektro-mechanické zařízení pro 3D projekty?

Při vytváření elektro-mechanických zařízení je zásadní pochopit vzájemnou interakci mezi elektronikou, mechanikou a softwarem. V mnoha případech se stává, že uživatelé 3D tiskáren se soustředí pouze na výrobu součástek, které je možné vytisknout, a zapomínají na integraci dalších klíčových komponent, jako jsou LED osvětlení, senzory nebo motory. I když je 3D tisk výborným nástrojem pro výrobu individuálních dílů, stále se jedná jen o jeden z nástrojů v širší sadě nástrojů, které tvoří funkční elektro-mechanické zařízení.

V tomto procesu je klíčovým krokem správná instalace potřebného softwaru. Nejprve je třeba nainstalovat Arduino IDE, které je základním nástrojem pro programování mikrokontrolérů, jež se často používají v elektronických projektech. Tento krok je nezbytný k tomu, aby bylo možné upravit a přizpůsobit chování zařízení podle specifických potřeb projektu. Dále je třeba stáhnout a nainstalovat knihovny, jako je Motor Shield Library, která usnadňuje ovládání motorů.

Když máme správně nastavené prostředí pro programování, přichází na řadu samotná konstrukce hardwaru. Mezi klíčové komponenty patří LED diody, které indikují stav zařízení, a senzory vlhkosti, které slouží k monitorování prostředí. Pro správnou funkci senzoru je nutné pečlivě připravit elektro-mechanické spoje, správně je pájet a zajistit jejich dlouhodobou stabilitu. Senzor vlhkosti je obvykle tvořen dvěma elektrody, mezi kterými prochází elektrický proud. Pokud je vlhkost vzduchu vysoká, změna odporu mezi elektrodami signalizuje vyšší vlhkost.

Pro propojení mechanických součástek a elektronických systémů je nutné mít správně navržené spoje a kabeláž. Jakmile jsou všechny komponenty připraveny, je čas je složit do finální podoby zařízení. Tento krok zahrnuje i sestavení mechanické struktury, která slouží k uchycení elektroniky a zajištění její stability během provozu.

Nezapomeňme na důležitý aspekt, jakým je testování zařízení. I po správné montáži a programování je třeba ověřit, zda všechny komponenty správně spolupracují. Často se stává, že i drobné chyby v propojení nebo nastavení programu mohou vést k nefunkčnosti celého systému. Testování je klíčovým krokem, který by měl následovat po každé fázi montáže, aby bylo možné včas odhalit problémy.

Součástí úspěšného projektu je také možnost úpravy a vylepšení. Mnoho zařízení, která jsou postavena na základě 3D tisku a elektroniky, lze upravit a rozšířit o nové funkce. V případě, že zařízení nevyhovuje původním požadavkům, není třeba začínat celý projekt znovu. Úpravy mohou spočívat v jednoduché změně součástek nebo v přidání nových komponent. Takový flexibilní přístup je jedním z hlavních benefitů používání 3D tisku v elektro-mechanických projektech.

Když všechno funguje jak má, přichází na řadu poslední fáze – uvedení zařízení do provozu a jeho finální testování v reálných podmínkách. To zahrnuje nejen funkční testy, ale i testování odolnosti, bezpečnosti a dlouhodobé spolehlivosti. Jakmile je zařízení připraveno k použití, je nutné myslet i na možné budoucí upgrady, které mohou zlepšit výkon nebo přidat nové funkce.

Důležité je si uvědomit, že 3D tisk není konečnou technologií pro tvorbu plně funkčních elektronických zařízení. Je to pouze jeden z nástrojů, který umožňuje výrobu fyzických dílů, ale stále je nutné využít i tradiční techniky, jako je pájení, montáž a programování. K tomu je potřeba mít dobré pochopení principů elektroniky a schopnost navrhnout a upravit hardware. Bez těchto dovedností bude výsledek omezený.

Jak postavit Lamp3D: Praktický návod na první 3D tištěnou lampu s LED světlem

Lamp3D je malá, přemístitelná LED lampa s husím krkem, která nabízí jednoduchý a zábavný projekt pro začátečníky v oblasti 3D tisku, elektroniky a pájení. Tento projekt vás seznámí nejen s procesem 3D tisku, ale i se základními technikami práce s elektronikou a pájením. Celkový čas na sestavení lampy je přibližně 6 hodin a k tomu budete potřebovat tiskovou plochu o rozměrech alespoň 6"x6"x6". Tento projekt není náročný na materiál, a všechny součástky lze vytisknout na 3D tiskárně.

K realizaci Lamp3D potřebujete několik základních komponent. Mezi ně patří 9V napájecí adaptér, LED driver FemptoBuck, 3W LED dioda, různobarevné vodiče, páječka a základní nástroje pro práci s elektronikou, jako je odizolovač drátů a jehlicové kleště. Všechny součástky, které budou potřeba pro tento projekt, jsou k dispozici na stránkách Make: 3D Printing Projects.

Příprava součástek

Nejprve je nutné stáhnout příslušné soubory pro 3D tisk základny, stínidla a vertebrát, které tvoří flexibilní část lampy. Doporučuji tisknout tyto části z ABS materiálu, protože PLA není tak flexibilní a mohl by se snadno zlomit při manipulaci. Vytištěné součástky by měly mít plné vyplnění (100% infill) pro dostatečnou pevnost. Jakmile budete mít všechny díly připravené, je čas začít s elektronikou.

Sestavování elektroniky

Prvním krokem v procesu montáže je příprava napájecího konektoru, tedy barrel jacku. Na oba dráty (červený a černý) je potřeba nasadit plastovou ochranu a poté je připojit k příslušným kontaktům na barrel jacku. Po pájení je dobré vše zajistit pomocí teplem smrštitelné bužírky, aby nedošlo ke zkratu. Poté připojte FemptoBuck LED driver k napájecímu konektoru. Tento driver je klíčovou součástí pro řízení intenzity světla na výstupu lampy.

Pokud jde o LED diodu, je nutné na ni připájet dlouhé dráty, které následně protáhnete neckem lampy. Pro tento účel je dobré udělat dráty delší, než je skutečně potřebujete, abyste měli dostatek prostoru pro manipulaci během montáže.

Montáž lampy

Jakmile budete mít připravenou elektroniku, je čas přejít k fyzické montáži. Začněte tím, že připájenou elektroniku (LED a driver) vložíte do lampy, přičemž dráty vedete do základny. Následně snapněte vertebráty do sebe, čímž vytvoříte flexibilní "krk" lampy. Na závěr připojte základnu k armatuře lampy, přičemž se ujistíte, že všechny dráty jsou správně připojeny.

Před finálním uzavřením všech součástek nezapomeňte lampu otestovat, zda světlo funguje. Pokud se nerozsvítí, proveďte kontrolu pájení a připojení.

Dokončení a vylepšení

Když lampu úspěšně zapnete, můžete přejít k finální fázi: zakrytí všech elektrických spojů teplem smrštitelnou bužírkou, která je ochrání před poškozením a zajišťuje trvanlivost.

Projekt Lamp3D je ideální příležitostí pro experimentování s vylepšeními. Například můžete přidat ovládání intenzity světla pomocí PWM signálu z Arduino desky, nebo si upravit vzhled stínidla přidáním filtrů nebo čoček pro zajímavé světelné efekty. Další možností je skrýt elektroniku do základny lampy pro esteticky čistší vzhled.

Výsledkem tohoto projektu je nejen funkční lampa, ale i skvělá zkušenost s 3D tiskem, elektronikou a pájením, což je ideální pro každého, kdo se chce ponořit do světa DIY technologií.

Jak se vypořádat s minulostí, když se znovu setkáváme s bolavými vzpomínkami?
Jak využít ořechy a vlákninu ve stravě pro lepší zdraví?
Jak může dům a pozemky ožít, když je péče o ně zanedbána?
Jak využít vrstvy v Photoshopu pro efektivní úpravy a kompozice