Рубрики
¡ - Это Интересно! Игрушки своими руками Изобретатели Креативные самоделки Электронные самоделки

Как сделать прототип инсталляции «Моргающий глаз»

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 #Making-A-SMD-Reflow-Oven/»>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 — «#Laser-Cutting-Gears-for-a-Hitec-Servo/»>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#Dye-a-3D-Printed-Part/»> 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 #Vacuum-Forming-a-Light-Diffuser/»>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!

( Специально для МозгоЧинов #Blink-Prototyping-a-blinking-eyeball-sculpture

4 ответа к “Как сделать прототип инсталляции «Моргающий глаз»”

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

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