描述

歷史

在我成長(zhǎng)的過(guò)程中，街對(duì)面的少年（羅伯特）創(chuàng)造了一個(gè)“機(jī)器”來(lái)為萬(wàn)圣節(jié)分發(fā)糖果。Trick or Treaters 會(huì)進(jìn)入他們的入口通道，并受到他的一位打扮成瘋狂科學(xué)家的朋友的歡迎。機(jī)器被安置在樓梯上，上面掛著天鵝絨窗簾（當(dāng)然，窗簾后面藏著一個(gè)朋友）。您可以從四種不同類型的糖果中進(jìn)行選擇，然后通過(guò)莫爾斯電碼鍵輸入正確的數(shù)字來(lái)做出選擇，該電碼鍵會(huì)發(fā)出足夠大的嗶嗶聲，讓后面的人聽到，然后將正確的選擇發(fā)送到滑槽中。有時(shí)聲音太大聽不見，或者后面的人分心了，結(jié)果選錯(cuò)了。對(duì)于更高版本的機(jī)器，

最終，羅伯特上了大學(xué)，并將火炬?zhèn)鬟f給了我。我用一個(gè)紙板箱制作了我自己的機(jī)器版本，里面貼有插槽和斜坡，并與我的好友喬一起享受了多年運(yùn)行機(jī)器的樂(lè)趣。當(dāng)我最終上大學(xué)時(shí)，機(jī)器的傳統(tǒng)被擱置了，我們回到了黑暗時(shí)代，在那里，不給糖就搗蛋的人被迫以老式的方式接受糖果。

終于，在 2013 年，光明再次開始閃耀。在過(guò)去的 25 年里發(fā)生了很多事情，包括 Arduino 和 Adafruit（以及我的孩子——機(jī)器的新繼承人）的誕生。我們構(gòu)建的V1終于實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)建完全自主的糖果機(jī)器人的愿景。它工作得相當(dāng)好，但確實(shí)卡住了（有時(shí)糖果棒無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng) PVC 彎頭的角）并且會(huì)定期凍結(jié)并且需要在糖燃料搗蛋機(jī)一次搗碎所有按鈕時(shí)進(jìn)行硬重置。我們用它運(yùn)行了 5 年。然而，今年，我們最近獲得了令人驚嘆的Glowforge激光切割機(jī)和MarkForged碳纖維 3D 打印機(jī)，我們決定是時(shí)候讓 V2 解決 V1 的一些問(wèn)題了。

具體來(lái)說(shuō)，我們想：

• 使糖果分配器防彈。不再有卡紙或失火。
• 改進(jìn)處理器間通信（我們使用一個(gè)處理器運(yùn)行按鈕和步進(jìn)電機(jī)，另一個(gè)運(yùn)行燈光秀）。為了獲得正確的時(shí)機(jī)，他們需要相互交談并保持同步。
• 當(dāng)孩子在 10 毫秒內(nèi)按下每個(gè)按鈕時(shí)不會(huì)凍結(jié)。
• 建造一個(gè)更堅(jiān)固的外殼（V1 使用傳統(tǒng)的啤酒盒作為外殼）。

糖果處理

我們繼續(xù)使用步進(jìn)電機(jī)，因?yàn)樗鼈兛梢援a(chǎn)生足夠的扭矩并且可以轉(zhuǎn)位。我們考慮過(guò)使用旋轉(zhuǎn)木馬或摩天輪來(lái)固定糖果，但為了簡(jiǎn)單起見，決定繼續(xù)使用通道方法（糖果需要轉(zhuǎn)彎的次數(shù)越少越好）。我們沒(méi)有使用只有固定 ID 的 PVC 管，而是決定激光切割定制通道。最初，我們嘗試將糖果棒從上到下堆疊，認(rèn)為我們可以獲得最高的包裝密度。然而，在裝載時(shí)，糖果往往會(huì)俯沖并堵塞，因?yàn)榘魶](méi)有完全受限。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們嘗試了一個(gè)底部?jī)A斜的版本，但這并沒(méi)有可靠地解決問(wèn)題。最終，我們回到了端到端的配置，因?yàn)樘枪煌耆s束并且只能朝一個(gè)方向（向下）移動(dòng)。

下一個(gè)任務(wù)是計(jì)算尺寸，因?yàn)椤坝腥さ某叽纭痹诔叽鐥l與條之間有一些變化，以及延伸到糖果主體之外的擠壓端蓋。經(jīng)過(guò)五次左右的迭代后，我們找到了一個(gè)效果很好的通道尺寸。糖果從頂部裝入并重力喂入。通過(guò)輪轂連接到步進(jìn)電機(jī)的推桿在其被激活之前充當(dāng)門，以防止意外放電。當(dāng)步進(jìn)器激活時(shí)，它的伙伴會(huì)旋轉(zhuǎn) 180 度，將糖果踢出通道。事實(shí)證明，該系統(tǒng)非常可靠地工作。主要缺點(diǎn)是由于端到端堆疊導(dǎo)致糖果容量較低。推桿也需要間隙才能旋轉(zhuǎn)，因此有必要確保它們不會(huì)在弧形中卡住線束。

住房

現(xiàn)在我們已經(jīng)鎖定了糖果分配器，我們?cè)?/font>Onshape中對(duì)其進(jìn)行了圖案化，然后在其周圍構(gòu)建了外殼。因?yàn)槲覀兪褂玫氖?Glowforge 激光切割機(jī)（這很棒，因?yàn)榇渤叽绱笄仪懈顣r(shí)間快），我們使用了凸耳和槽設(shè)計(jì)來(lái)連接各種組件。我們?cè)噲D考慮零件的組裝和自鎖方式，以及模塊化和可訪問(wèn)性。在少數(shù)情況下，零件太大，所以我們將它們分開并使用燕尾槽連接它們。關(guān)于如何通過(guò)垂直于糖果通道進(jìn)行切割來(lái)保持結(jié)構(gòu)完整性，我的女兒對(duì)后片提出了一些很好的建議。由于激光的切口，我們不需要為標(biāo)簽留出間隙。