Как сделать прототип инсталляции «Моргающий глаз»

Перевел SaorY для mozgochiny.ru

Доброго дня, мозгоизобретатели! Как художник работающий с разнообразными технологиями, я часто нахожу себя в фантазиях о создании своими руками чего-либо еще технологически невозможного, и данная мозгоподелка является тому прекрасным примером.

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz1

 

Впервые я задумался о ее создании несколько лет назад, но из-за различных трудностей — например, как сделать функционирующие веки — она так и осталась в мыслях. И лишь во время моего недавнего пребывания в команде Autodesk’s Pier 9, «упакованной» невероятной коллекцией разнообразного инструмента и оборудования, да еще с опытным персоналом, мне была предоставлена уникальная возможность все же воплотить ее в реальность.

А данная мозгостатья рассказывает о всех моих шагах в проектировании и создании трех прототипов для инсталляции из 20 «моргающих глаз».

 

 

Шаг 1: Первоначальный дизайн

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz3

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz4

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz5

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz6

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz7

 

Дизайн своих поделок я сначала разрабатываю с помощью старомодных карандаша и бумаги. Это и быстро, и заставляет меня в целом больше думать о скульптуре и как кто-либо будет взаимодействовать с ней, когда она будет воплощена. Глаза я хочу чтоб были тех же размеров, что и человеческие — около 2.5см в диаметре, а смонтировать их планирую прямо в стену. Для этого весь механизм не должен входить внутрь полости стены более чем на 8.9см. Уместить механизм глаза с веками в такое небольшое пространство — это уже мозгозадача для следующего шага.

 

 

Шаг 2: САПР-проектирование

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz8

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz9

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz10

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz11

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz8

 

Системы автоматизированного проектирования (САПР) это где все становится до боли конкретным. Я составляю перечень всех компонентов, и тех которые нужно сделать, и тех которые следует приобрести, тем самым имею реальное представление о всей стоимости мозгоподелки. К тому же это помогает решить с чего же начать, например, такие вещи как создание печатной платы необходимо отправить на изготовление, и это лучше сделать заранее, чтобы было больше времени на ее сборку.

Какие приводы будут отвечать за движения глаз и век? Какая при этом должна быть скорость движения глаз (sccade), как быстро должны они моргать, каковы максимальные точки перемещения глаз вверх/вниз и влево/вправо? Все эти важные моменты будут критично влиять на готовую самоделку. Неспешное и методичное проектирование экономит время если смотреть в долгосрочной перспективе, а всякое переделывание не годится.

 

 

Шаг 3: Создание каркаса

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz12

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz13

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz14

 

Все детали из виртуального мира в какой-то момент должны стать реальными объектами. В перспективе, я хочу создать инсталляцию из 20 «моргающих глаз» и чтобы механизмы «глаз» были сделаны из анодированного алюминия. Полагаю, что алюминиевые детали я запущу делать на ЧПУ-фрезере, но перед этих хотел бы убедиться, что полностью доволен разработанной мозгоконструкцией, прежде чем начну «пускать» металлическую стружку. Для этого я нашел быстрый способ получить прототип скульптуры с помощью лазерной резки акрила. Я экспортировал контуры каждой детали и вырезал их на резаке из акрила нужной толщины. При этом лазерный резак может лишь прорезать плоскость материала, поэтому некоторые особенные элементы кромок — в основном отверстия — пришлось потом сделать на фрезерном станке.

 

 

Шаг 4: Электрокомпоненты

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz15

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz16

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz17

 

Как я уже упоминал, на создание платы электроцепи нужно время и я стараюсь заказывать ее как можно раньше, чтобы потом было больше времени на сборку электросхемы. Сперва я создаю дизайн-макет электроцепи в Eagle CAD, а затем, перед отправкой на изготовление, собираю ее на макетной плате,чтобы проверить правильно ли она функционирует. В случае чего легко переткнуть проводки на макетке, а вот заказать новую печатную мозгоплату — это дорого, отнимает много времени, да и немного досадно.

После доставки платы я начинаю пайку маленьких электродеталей поверхностного монтажа. Знаю, что многие используют приобретенные онлайн плавильные печи для плат. Данный способ кажется интересным, но, честно говоря, для меня пайка этих крохотных деталек обычным паяльником процесс довольно легкий.

 

 

Шаг 5: Шестерни

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz18

 

Как заставить глаз двигаться по окружности? Планируется использовать отслеживание лица с помощью Open CV, но это так же означает, что глаз нужно правильно позиционировать. В аниматронных куклах обычно применяется система толкающих стержней, которая прекрасно работает, если вы управляете движениями глаз в ручную, с помощью джойстика, но я бы хотел, чтобы программа отвечала за движения глаз. Настроить 20 скульптур, при этом чтобы все связки были одинаковой длинны, это даже звучит страшно, и поэтому на помощь придут шестерни! Я уже делал пару поделок с шестернями и сервоприводами, но всегда был ограничен тем, чтобы купить их у таких поставщиков как этот или этот. Я плотно поработал с лазерным резаком и даже разработал свой способ создания шестерней — или еще чего-то подобно, которые, возможно, вы захотите установить на шлицы сервопривода. Процесс оказался довольно интересным чтобы написать отдельное мозгоруководство — «Создание шестеренок на лазерном резаке» .

 

 

Шаг 6: Осевые штифты

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz19

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz20

 

Веки мозгоподелки должны на чем-то вращаться. В данной сборке отверстие, в котором располагается осевой штифт, очень продолговатое и не за что взяться, если штифт необходимо вытащить, что является хорошим поводом, чтобы доработать мои последующие механизмы. Для прототипа это не критично, поэтому сейчас я оставлю как есть. А чтобы легко вынимать штифты других поделок оснащу из небольшим колпачком, сделанным на станке.

 

 

Шаг 7: Глазные яблоки и веки

 

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz21

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz22

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz23

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz24

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz25

 

Вопрос буквально стоит в том, чтобы сделать пару век на пару лет. Они должны быть относительно тонкими, но при этом держать свою форму, слишком толстые веки выглядят громоздко, а тонкие искривляются и трутся о глазное яблоко. Ничто не подходит. Я задумался даже о механической штамповке, чтобы попытаться отчеканить их из тонкого медного листа. Но мысль о штамповке и пайке 20 комплектов век прервала эту мозгозадумку.

Огромный мир новых возможностей открывает 3D-печать. Я могу напечатать тонкие и изящные веки, которые еще держат свою форму, а относительная легкость процесса печати (в отличии от штамповки и пайки, или литья) позволяет мне быстро повторить изначальную модель. Признаюсь, я не знаю, как еще можно сделать эти детали самоделки.

Однако возникла еще пара проблем: во-первых, верхние и нижние веки должны вращаться на одном и том же штифте, поэтому они в некоторых местах трутся друг о друга. Решением этой проблемы стали небольшие латунные втулки, которые надеваются на оси верхнего века, этот вкладыш на пластике дает гладкую поверхность, и это должно хорошо сработать.

Во-вторых, материал, который я использовал для 3D-печати, белого цвета, а веки моей поделки должны быть черными. И я был рад узнать что можно успешно использовать черный краситель. Немного графита для смазки сочленений и механизм начал моргать.

 

 

Шаг 8: Вакуумная формовка

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz26

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz27

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz28

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz29

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz30

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz31

 

С оборудованием для вакуумного формования я какое-то время повозился, потому что до сих пор у меня не было поводов самостоятельно опробовать этот процесс. В этой самоделке я бы хотел максимально скрыть механизм, чтобы все внимание было сосредоточено на глаз, а не на то, что его заставляет двигаться.

В принципе процесс вакуумной формовки не очень сложный — вы просто нагреваете пластик и вакуумом «надеваете» его на пресс-форму. Хорошо описан этот процесс вот здесь.

Я был приятно удивлен обнаружив в Autodesk Inventor опцию автоматического создания пресс-формы. До этого я и понятия не имел о такой возможности — вот одно из плюсов пребывания в мозгокоманде Autodesk. Данная опция позволила мне легко и быстро создать макет пресс-формы, которая с небольшим зазором будет точно соответствовать моей передней панели. После того, как макет формы был готов я приступил к ее изготовлению.

И конечно, в каждой детали есть свои нюансы:

Какой материал выбрать для пресс-формы? Напрашивающийся МДФ был легко доступен, поэтому я сформировал G-код и запустил Shopbot. Получилось довольно хорошо, вот только качество поверхности формы оказалось минимально допустимым, а так как я хотел создать не менее 20 деталей с помощью нее, то слегка обеспокоился о том, выдержит ли она. После формовки нескольких деталей опасения усилились, поэтому отправился на поиски и нашел несколько остатков мозгоакрила. С акрилом Shopbot не справляется, но на мое счастье, прибывание в команде Autodesk дает доступ к фрезерному станку. Тот же G-код, но финишная поверхность великолепная. В следующий раз пресс-форму буду делать сразу из алюминия.

Какой пластик (АБС, ПЭТГ, полистирол и т.п.) и какой толщины нужно использовать?
Я начал с 0.5мм-го полистирола, но он оказался слишком тонок и легко повреждается (примерно как крышка одноразового стаканчика). ПЭТГ толщиной 0.7мм проявил себя лучше, но все же был слишком гибким, а ПЭТГ толщиной 1.5мм был более прочным, но не повторял все детали, как это было необходимо. И в итоге я остановился на 1.5мм-м АБС, в котором сочетались все нужные мне свойства — легко формуется, хорошо повторяет детали и обрабатывается нормально. После того, как нужно количество АБС заготовок было сформовано, я на лазерном резаке чисто обрезал края и сделал все необходимые отверстия. Миссия выполнена!

 

 

Шаг 9: Раскрашивание глаз

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz33

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz34

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz35

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz36

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz37

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz38

 

Основу глазных яблок я сделал на 3D-принтере, но скульптура не будет завершенной, пока они не будут раскрашены.

Получившиеся 3D-принты оказались самыми хорошими из всех с которыми я сталкивался, но их поверхность все еще, на мое удивление, шершавая. Как то раз из медиа я узнал, что гладкая поверхность образуется путем многослойного грунтования: грунтовка — шлифовка — и еще раз повторить. Когда поверхность становится гладкой накладывается финишный белый глянцевый мозгослой.

Затем накладывается базовый слой радужной оболочки. Я хочу, чтобы каждый глаз был уникальным, и поэтому цвет каждого глаза немного отличается. Далее постепенно прорабатываются детали радужки и черным цветом рисуется зрачок. Также постепенно накладывается еще больше слоев краски и смолы, и это придает зрачку неуловимую глубину, которая действительно ощущается в законченном виде.

Затем добавляются кровеносные сосуды (то есть красные нитки), и наконец, вся эта «мешанина» покрывается тонким слоем полиэфирной смолы. Этот последний слой придает глазу слегка янтарный оттенок и помогает все закрепить.

 

 

Шаг 10: Временная стена

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz39

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz40

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz41

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz42

 

Моргающая поделка у меня уже готова, но необходимо еще место для их временного размещения, чтобы я посмотрел как они выглядят на стене, и которое легко транспортируется. Обычный лист фанеры 120х240см установленный вертикально является хорошей фальш-стеной, и ее легко изготовить — нужно всего лишь несколько клиньев, которые будут удерживать ее в вертикальном положении, и вырезанный на лазерном резаке шаблон, по которому фрезером легко вырезаются отверстия под механизмы глаз.

 

 

Шаг 11: Финальная сборка

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz43

 

kak-sdelat-pro…gayushhiy-glaz44

 

Осталось лишь все собрать и установить, и самое время для фото.

На этом о «моргающей» поделке все, всем мозгоудачи!

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


4 Replies to “Как сделать прототип инсталляции «Моргающий глаз»”

  1. не возьмется, потому как создатель поста и сайта не является автором всех перечисленных работ, а лишь плагиат с переводом уже имеющихся чужих проектов, фу таким быть

  2. оригинально, что ещё сказать? Вот вам ещё одна мозгоидея
    это сделать видеоглазок в двери из такого глаза. А можно и два в слепке лица.
    И после наблюдать реакцию гостей или прохожих в коридоре подъезде

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *