Hades Studio
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死亡搁浅·奥卓德克扫描仪

复刻死亡搁浅中的奥卓德克扫描仪,可动模型,FDM 3D打印

3D打印 / 电子硬件 / 嵌入式
死亡搁浅·奥卓德克扫描仪

奥卓德克扫描仪

**天啊,我的书房里有BT!**死亡搁浅中的奥卓德克扫描仪,可动版本,你也不希望引发虚空噬灭吧!

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多年前游玩《死亡搁浅》的时候,就无比想复刻一个奥卓德克扫描仪,搜索全网也没有找到心仪的模型,无奈当时我的建模技术也是拉跨,只能作罢

多年后,游玩《死亡搁浅》续作《死亡搁浅2》,又无比想复刻奥卓德克扫描仪,再次打开搜索引擎,开源社区依旧没有心仪的模型,大多只是不可动的照明设备,本着奥卓德克扫描仪如果不能动,那还有什么意思,开始着手设计。

Ch.0

首先要解决的就是扫描仪可动的头部,根据设定书的中的描述与游戏中的动效,头部是一个可以旋转的结构,可动的翅片与头部旋转同步,这会是非常麻烦的,可以无限旋转并且需要驱动多个可动结构与灯光,在结构强度与电气设计上将会是一个挑战。

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让我们先来解决电气问题,如果需要一个部件连续旋转,并且保持电气联通,最好的选择就是电滑环,电滑环在之前的微型核电站中也有用过,不过电滑环也有很多形态比较常见的就是这种非中空滑环。

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但是头部需要能够被驱动旋转,如果选择这种滑环,驱动头部需要使用中空分体BLDC电机,中空分体BLED电机对FDM制作的3D打印作品安装非常不友好(安装间隙/结构强度)。

市面上还有一种中空的导电滑环(如下图),驱动轴从中间穿过,其他电器信号通过导电滑环传输,这样就可以做到保持电气联通的情况下无限旋转。

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电气通路解决好后,就要解决旋转头部(后文称主轴)的驱动问题,如何带动其旋转,是使用舵机还是BLDC云台电机(低KV值),BLDC云台电机最大的优点就是静音,旋转时基本不会产生声音,舵机在转动时会产生比较大的噪音,在设计之初,我计划使用BLDC电机来驱动主轴。 但是经过日夜的搜寻,无数次的更换滑环与电机组合,始终没有找到合适主轴的BLDC电机,不是KV值太高,就是尺寸不合适(扫描仪后部是一个扁平的外观),最终无奈,妥协使用了360度舵机。(定制电机真的好贵,实在是定制不起QwQ)

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目前还剩最后一个问题,就是360度舵机如何定位,360度舵机与普通舵机不同,输入信号的占空比控制的是舵机旋转速度,而不是舵机角度,但是头部需要找到零点,当每次停止转动时,需要回到固定位置,这样才能继续运行。

于是,我在头部后方安装了一个反射式红外传感器,并在头部零点位置设计一个突起,当头部回到零点时,就会触发红外传感器,通知主控头部回零。

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至此头部的方案解决。似乎最麻烦的部分已经解决了。

Ch.2

翅片的可动部分选择了9g舵机,没有为什么,便宜,反正主轴使用舵机了┑( ̄Д  ̄)┍,有点噪音就有点噪音吧。

由于导电滑环只有4路电气线缆,其中能够用于信号的只有2路电气线缆,其中一个路分给LED控制,一路分给舵机,这就导致所有舵机只能使用1路信号驱动,这对舵机安装方向的设计带来了难度,左侧的两个翅片需要与右侧的两个翅片方向相反。最终设计为将舵机安装至翅片顶部,使用不同的方向进行安装。

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并皮蛋龙为每一个翅片都设计了一块PCB,感谢皮蛋龙(https://space.bilibili.com/1933970)的支持

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LED使用WS2812,单总线RGB的LED灯珠,使用一根信号线就能控制所有LED,点亮后效果还是非常不错的

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Ch.3

主要的部分解决好,剩下就是整体外观,参考设定书的中原画与设计图,完成剩余部分的外观设计

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组装机身测试一下,碳纤维面板打印出来确实好看

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Ch.4

主控SOC依旧是我们熟悉的乐鑫科技ESP32S3,软件上实现奥卓德克扫描仪的三种模式并使用内置的Web页面来控制模式转换,编写舵机控制/内置网页/回零校准等部分代码

奥卓德克扫描仪

奥卓德克扫描仪总共有三种模式

  1. 扫描模式:翅片为蓝色光,并缓慢周期开合
  2. 警戒模式:翅片为橙色光,并快周期开合
  3. 报警模式:翅片为红色,顶部翅片收起,周围翅片向前并旋转

使用IDF5.3编写程序,代码开源在Github https://github.com/Hades2001/OdradekScanner

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Ch.5

当然,不能忘记编写组装手册与使用(组装超复杂,93页的组装说明搞死我了),组装说明也开源在Github https://github.com/Hades2001/OdradekScanner
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THANKS FOR READING.继续探索 ↗