DIY一個自己的“海灘動物”手工電子DIY教程
Theo Jansen是誰?或許你沒有聽過他的名字,但你一定見過他的發明——海灘動物(Strands Beasts)。這位擁有科學背景的荷蘭藝術家設計了這種以風為動、隨風而行的生物。他的設計藉助風的力量,將簡單的塑料管變成了可以行走的龐然大物。看似複雜的設計其實只是運用了很簡單的機械結構,就讓我們自己著手DIY一個吧。
上面這段視訊詳細介紹了Theo Jansen的設計,他的“海灘動物”之所以可以順利的移動是因為他運用了精巧的機械結構,看過下面這段小視訊相信你也可以理解這些生物運動的原理。
風帶動扇葉旋轉,扇葉經過減速裝置驅動圓盤,圓盤再通過連桿將圓周運動轉化為前後往返的機械運動。而連桿自身的四邊形結構精確地操控著腿部關節運動,前後兩條腿相對的前後移動構成了最基本的運動單元,多單元的組合便可以讓海灘動物自如的行進。
1 工具和材料1.1 工具剪刀鉗子熱熔膠槍桌布刀打火機 1.2 材料硬紙板吸管大頭針鋼釘乒乓球鐵絲膠布 2 製作步驟首先製作風動軸,風動軸將風扇的力量傳動給主輪,主輪通過旋轉帶動連桿運動。由於兩側腿部的運動為交替運動,所以主輪上的鋼釘應相差180o分佈。
用硬紙板製作出外框,因為風動輪在單側要連線前後雙向的連桿,前後各兩個連桿共四個依次穿過軸,因此後部連桿的位置要較前側寬出兩個連桿直徑的距離。
紙殼外框被上下夾板固定形狀,中間的凹槽是預留給風動輪的寬度,以保證連桿可以緊貼外框且平行於中軸垂直剖面。
鋼釘,作為固定連桿的裝置需要其位置保持水平方向的穩定,所以再外框內側加裝一支吸管以固定鋼釘的水平位置。吸管通過熱熔膠被固定在外框上。
加裝內部吸管後即可為外框封頂。
為外框上色。
接下來製作扇葉:用剪開的乒乓球作核心,將燒熱的鐵絲均勻排布在圓周上作為扇葉的外框。
將扇葉的外框固定在風動軸上,調好兩側鐵絲的相對位置,用熱熔膠將乒乓球固定在風動軸上。
最後將扇葉用膠布加裝到鐵絲外框上。
最後用吸管與大頭針組裝出四條腿就大功告成啦!
“行走”模擬圖
雖然製作出來像模像樣的,然而無論吹多大的風,這個“小傢伙”依然一動不動。其實在設計之初就考慮到要對風動輪進行減速後再傳動給機械腿,只是苦於沒有齒輪,抱著試一試的心態就這樣做了出來。吸管之間的摩擦力、風動軸與外殼間的摩擦力相比風扇可以提供的動力來說要大得多,如果想要自己製作的話可以考慮加裝用齒輪進行減速傳動。最後,為了彌補一下小小的遺憾,製作了這張足以以假亂真的GIF圖,通過這張圖倒是可以清楚的看出腿部的運動機制。
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