总结
我一直在寻找完美的空间框架顶点。我的追求包括:易用性、减少塑料用量、坚固耐用、体积小巧、易于打印,以及在构建过程中具有灵活性。
这种东西,虽然严格来说不算衍生品,但它符合某些标准。
另一个顶点的优势在于:http://www.thingiverse.com/thing:9560关键在于,你可以相当轻松地构建出符合任何特定标准的顶点。唯一的限制是,你必须为每种情况分别创建特定的顶点。因此,如果你想构建一个2面或3面的测地线穹顶,就必须创建与该拓扑结构相匹配的正确顶点,这会导致零件数量的增加。
这种东西使用的是灵活的关节,就像这另外一件东西一样:
http://www.thingiverse.com/thing:8985
还有这件原创作品:
http://www.thingiverse.com/thing:5126
不同之处在于,它使用的不是球窝关节,而是另一种结构稍有不同的关节。球窝关节存在几个挑战。虽然它能提供极大的自由度,但自由度过高了。对于空间框架而言,通常只希望连杆在单一平面内移动。另一个挑战与球窝关节的本质有关——必须将球准确卡入窝中。在零件数量较多时,操作起来会有些困难。最后,要实现真正优质的连接,转动轴必须足够厚,这样才能为球的摩擦配合提供更大的接触面。
这种结构采用曲面圆柱体(环面)作为"插座"。通过这种设计,它既能实现有限的平面自由度(即二维平面内的自由度),又能提供良好的紧密摩擦配合。因此,在搭建空间框架时,您可以使用单一的"枢纽"类型,并且杆件的角度可以实时调整。这就无需构建具有固定几何形状的顶点了。您只需关注连接点的数量,而无需考虑它们的角度偏差问题(从而节省了数学计算的工作量)。
另外,该转接器的制作相当简单。它由一整块材料制成,曲线设计流畅,无需任何支撑结构即可直接打印。我觉得,如果想通过注塑成型进行批量生产,制作这个部件的模具应该也不会太难。
摆动臂的情况则有所不同。该部件的模型设计相当简单,但实际打印过程中需要搭建支撑结构。我希望能简化这一部分的操作流程。
现有的模型虽然能协同工作,但机械臂的强度不足,容易因打印用的塑料材质不同而出现断裂。我确实想改进这个机械臂,但我觉得自己已经充分验证了这个设计理念,所以还是会继续推进后续的设计工作。
操作指南
1) 你可以随意打印任意数量的"连接hub"。现有适用于3个、5个和6个连接hub的.stl文件。通过OpenScad软件,你可以构建任意连接数量的hub结构。
2)根据你的轮毂需求,打印出足够数量的臂部件件。
3)将压装杆插入连接臂的套筒中
4)将圆形手臂的末端插入轮毂上的一个孔中
5)欢欣鼓舞吧!
默认可容纳的杆径为5/16英寸,但你可以根据需要修改OpenScad程序,将其改为任意尺寸的杆径。
尽管OpenScad允许你在轮毂上随意添加任意数量的孔洞,但你需要注意轮毂的整体圆柱体尺寸。我使用的是固定尺寸,刚好能容纳6个孔洞,最小孔径为1mm。我希望保持孔洞尺寸统一,这样不同顶点的位置就能在不改变与中心距离的情况下协同工作。若你打算添加超过6个孔洞,或许需要选择更大的轮毂圆柱半径。
警告:目前,机械臂的颈部部分非常脆弱。我只打印了两个,结果两个都断了(塑料材质太软了)。这个设计部分还需要改进。
Tags
Source du modèle
