Intel Edison全自动挤牙膏机帮你挤出时间!


社会发展进步本是一件好事,但是我发现生活节奏越来越快,时间越发珍贵,提高工作效率的同时如何挤出更多的时间呢?或许Intel Edison全自动挤牙膏机可以解决这个问题。如果你和我一样有这样的困惑,那就往下看看吧。

这就是挤牙膏机的概念图,在Intel Edison的控制下,机械部件的协调运作,完美的为您每个早晨挤好牙膏,挤出时间。

下面就简单的步骤!文章末尾有视频哦!

1. 材料

  • 该项目的核心部件是Intel Edison开发板和Arduino印刷电路板
  • 主要驱动部件为伺服电机和PWM控制板
  • 挤牙膏机的框架为三合板
  • 3D打印机

2. 结构设计

设计挤牙膏机时,我用的是Autodesk的三维可视化建模软件Fusion 360和Adobe的Illustrator。为了方便后面施工安装,我还设计了伺服喇叭(servo horn adapter)。这些零件需要激光切割机和3D打印机加工完成,相关文件点击这里下载

为了方便设计加工,我将这个装置分为四部分:牙刷保持器、传动装置、牙膏挤压装置和主体,这些后面会具体解释。

3. 电路图

一个5V 3A的电源可以妥妥的为整个系统提供电力,因为每次只有一个电机运行,而其他的电子元件耗电很少,例如Intel Edison最大电流不超过500mAh。

整个机器的核心是Intel Edison开发板,与其相连的Arduino印刷电路板通过I2C总线传输命令给伺服电机控制板、实时时钟、OLED屏幕,而伺服电机控制板则驱动5个电机。

▼当然为了方便使用者控制,我还使用了旋转编码器和OLED屏幕。

4. 主体框架的组装

考验您动手能力的时候到了。

挤牙膏框架主体是由1/4″的三合板切割而成,分为前板、背板和隔板。前板主要起保护作用,不安装任何电子零件;背板是框架的基础,背板前面安装Intel Edison开发板,背板后面安装伺服电机控制板,电源连接器和开关安装在靠右侧隔板的背板上。

5. 牙刷保持器

整个项目中最复杂的部分来了。

▼整个系统都是在配合牙刷保持器的工作。牙刷保持器有2部分构成,头部和基座。

▼蓝色部件为激光切割而成,柠檬绿色部件是3D打印的。

▼头部的设计灵感主要来自翻滚过山车座位的设计,前面2个横杠防止牙刷下落时跌落。头部有1个伺服电机,由3D打印的零部件和螺丝固定。

▼基座主要是保持牙刷在升起和降落过程中的稳定,也有1个伺服电机。

6. 齿条和齿轮总成

▼齿条是木质的,主要负责将牙刷传送到牙膏挤压装置的正下方。齿条主要和牙膏保持器的底座、头部和框架隔板相连。

▼齿轮也是木质的,它需要和背板保持一定距离,所以需要2个完全相同的矩形绿色隔板。

也需要按一个微动开关,方便调整齿条的位置。

7. 牙膏挤压装置

▼牙膏盖子使用的是饮料瓶的盖子,主要考虑是干净安全。将其胶合在3D打印模块后,再用螺丝与伺服喇叭相连。伺服电机主要是通过2个绿色迷你垫片和背板连接。

▼线性驱动器应该是这个项目中最复杂的机构了,它的主要功能是压出牙膏。

这部分主要是由微型螺杆和牙膏注射器挤压螺母组成。当然还有2个推力轴承(承受轴向的负载)、1个齿轮(带动螺杆旋转,与伺服电机齿轮相连)和2个盖帽(固定挤牙膏装置)。

8. 软件

▼代码主要是sketch,能运行在Intel Edison的Arduino程序。

▼软件功能包括设置时间,设定启动时间以及运行挤牙膏的动作。废话就不多说了,代码这里下载

9. 写在最后

虽说这个机器看起来有点疯狂,但是我真的花了很多时间并用心去实现它,下面有视频为证。还有在制作过程中,有更疯狂的想法迸发出来,比如自动早餐机,不知道有没有小伙伴要和我一起做呢!

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