動手做一台Ford Mustang吧 用3D列印搭配Arduino

撰文/Eason.攝影/Eason
2014/05/27發表,已被閱讀7,672次

一般人聽到3D列印這個名詞,可能會與高科技、昂貴、稀有等概念聯想在一起,然而近來隨著3D列印機的售價慢慢降低,有消費者開始會嘗試購買並列印出類似公仔、擺飾小物、模型等物品嘗鮮,網路上也開始出現愈來愈多專供3D列印的模型檔案資料庫,一般網友只需要下載模型藍圖、再透過3D列印機就能輸出。

而有些腦筋動得快的玩家,則是巧妙地把Arduino(一種採用Open Source的單晶片微控制器)結合3D列印的成品,打造出像是遙控車、遙控小飛機、感應燈具、模型船等實體,由於Open Source的關係,使用者可自由將自己寫好的程式刷進ROM內,再經由Arduino支援的藍牙、紅外線、光感電阻等各式感測器,連接控制馬達、燈光等控制器,達到自己想要的效果。

隨著3D列印慢慢普及,市場上也開始出現一些瞄準家庭用戶的3D列印機產品,體積小、售價親民是這類3D列印機受歡迎的關鍵。

在日前,筆者透過Ford與MakerBar Taipei舉辦的活動中,親自體驗了由3D列印搭配Arduino開發板所打造的Ford Mustang迷你藍牙遙控車,現在就一起來看看3D列印遇上Arduino能激發出甚麼樣的花火。

由MakerBar Taipei舉辦的Makerspace展覽中,我們實際到Ford攤位體驗。

首先,打開主辦單位發出的包裝盒,裡面有Arduino開發板1個、電池*2、供電線材、車輪、後輪馬達、藍牙接收模組、以及壓克力製成的底盤。安裝的第一步驟先把車輪固定在底盤上,比較特別的是,這台迷你版Ford Mustang前輪僅是裝飾用,主要的轉向與前進是靠著底盤下方的一個輔助輪裝置,左右轉時是依靠著後輪轉動差來達成,因此雖然前輪沒有作用,但還是可以正常前進與轉向。

這就是迷你版Ford Mustang遙控車的Arduino開發板套件,包含有Arduino開發板1個、電池*2、供電線材、車輪、後輪馬達、藍牙接收模組、以及壓克力製成的底盤。
這就是Arduino開發板,採用Open Source,因此任何人都可以視需求修改成自己想要的效果,並透過簡單的供電設定與感測器連接,控制馬達等元件。
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安裝好車輪後,接著就是把Arduino開發板放到底盤固定位置。這塊Arduino開發板控制著車輪的馬達作動與藍牙訊號的接收,因此需要把車輪馬達的電源與板子連接,同時須注意電源孔的方向與線材的排列。

完成Arduino開發板與馬達、電池電源的連接後,迷你版Ford Mustang基本上已經具備最重要的移動功能,供電部分是由兩顆9V方型電池負責,後輪的驅動馬達是獨立運作,收到前進指令時會同步運轉讓車輛往前直行,而當收到左轉或右轉的指令時,則是藉由輪胎的轉動差來控制。

車輪安裝完畢後,接著把Arduino開發板放固定在底盤上。
完成供電配置後,這台遙控器就具備基本的前進與轉向能力了。

最後一步則是把事先列印好的Ford Mustang車殼固定在底盤上,由於現場3D列印機的尺寸關係,Ford Mustang的車殼是分為三段印出,接著再組合成一體,這種作法在目前3D列印的應用上很常見,因為售價比較親民的3D列印機,其機身尺寸與安裝使用是瞄準一般家庭用戶,所以輸出的成品尺寸不比工業用等級,因此列印出不同的部位再組合起來是目前很流行的作法。

套上事先透過3D列印完成的Ford Mustang車殼。
組裝完畢,一台迷你版Ford Mustang遙控車就出現在眼前。
從透明的底盤看進去,能清楚看到內部的配置與設計,十分有趣。

而這台迷你版Ford Mustang最特別之處,就是可以透過開發者製作的專屬App,以語音命令的方式控制車輛的動態,手機會發送藍牙訊號到Arduino開發板,之後再轉成訊號並藉由馬達驅動達成我們所看到的Ford Mustang遙控車。

在手機或平板上安裝專屬的App後,就能利用藍牙配對連接的方式,控制遙控車。
比較特別的地方是,使用者能透過語音命令的方式控制Ford Mustang。

從這次活動中,我們可以看到結合3D列印與Arduino,可以激發出許多的可能性,透過平價化的3D列印機,每個人都可以設計出專於於自己獨一無二的模型;對汽車設計喜愛的人,也能藉由3D列印的普及,試作並輸出實車模型,可能的話再搭配Arduino開創不同的功能性,誰說不能自己動手做一台屬於自己的車呢。