机器人圣诞茶壶 3D打印
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https://youtu.be/D9yx09USy-Y
https://youtu.be/cMgMBwbCghE
“机器人圣诞茶壶”（我妻子称之为机器...人圣诞“树壶”）是一个电动的圣诞主题动画茶壶。
动画机制具有三个旋转轴：俯仰（壶嘴）、偏航（手柄）和滚动（壶身），以及“摆动”圆形行进路径，由 3.7VDC 100MA LIPO 电池供电，驱动 N20 6VDC 100RPM 齿轮电机。该模型在运行时消耗约 8MA。
为什么是茶壶？在我为视频游戏和航空电子应用设计 3D 图形引擎的早期（四十多年前），由于我无法解释的原因，茶壶是测试 CGI/图形引擎渲染速度的“首选”模型。因此，为了纪念我从事图形引擎设计的日子，我想用 3D 打印技术重现我的茶壶模型。
和往常一样，我可能忘记了一两个文件，或者不知道还有什么，所以如果您有任何问题，请随时提问，因为我确实犯了很多错误。
使用 Autodesk Fusion 360 设计，使用 Cura 4.4.0 切片，并在 Ultimaker 3 Extended 和 Ultimaker S5 上用 PLA 打印。
最后说明一下，我不会以任何形式获得此模型中使用的设计、设备、零件和/或材料的报酬。
我为该模型购买了以下零件：
• 一个 3.7vdc 100ma 锂电池（https://www.adafruit.com/product/1570）。
• 一根 JST PH ...2 针电缆（https://www.adafruit.com/product/3814）。
• 一个 N20 6VDC 100RPM 齿轮马达（在线）。
• 一个微动开关（Uxcell a12013100ux0116 高旋钮 3P 2 位置 1P2T SPDT 垂直滑动开关，0.5 安培，50V DC，50 件，3 毫米，在线）。
• 一个前轮 O 形圈（R10 - 14mm ID，2.5mm 截面，当地五金店）。
• 两个后轮 O 形圈（R18 - 22mm ID，3.5mm 截面，当地五金店）。
您还需要一个合适的电池充电器。
我为该模型 3D 打印了以下各部件，层高为 0.15 毫米，填充率为 20%，无支撑：
• Arm, Animation.stl
• Arm, Handle.stl
• Arm, Spout.stl
• Axle, Arm, Animation.stl
• Axle, Arm, Handle.stl
• Axle, Arm, Spout.stl
• Axle, Tiller.stl
• Axle, Wheel, Front.stl
• Bolt, Body.stl
• Chassis.stl
• Gear, Crown, Axle, .9m, 10t.stl
• Gear, Crown, Motor, .9m, 10t.stl
• Handle.stl
• Lid.stl
• Mount, Handle.stl
• Mount, Tiller.stl
• Spout.stl
• Tiller.stl
• Vessel.3mf（双挤出）或Vessel.stl（单挤出）
• 车轮，前部.stl
• 车轮，后部，左部.stl
• 车轮，后部，右部.stl
这是高精度打印和组装，有时使用非常小的精密 3D 打印部件，空间非常狭小。组装前，对所有部件进行试装和修整、锉平、打磨等，以确保移动表面平稳移动，非移动表面紧密贴合。根据您的打印机、打印机设置和您选择的颜色，可能需要或多或少地进行修整、锉平和/或打磨。仔细锉平与构建板接触的所有边缘，以确保所有构建板“渗出物”都被清除，并且所有边缘都光滑。我使用小型珠宝锉刀和足够的耐心来完成这一步。
该模型还使用螺纹组装，因此我使用丝锥和板牙套装（6mm x 1）进行螺纹清洁。
安装和连接电机、JST 连接器和开/关开关。
要安装电机、开关和 JST 连接器，我执行了以下步骤：
• 将电机压入“Chassis.stl”，直到电机接线端与底盘电机支架齐平。
• 将开/关开关压入底盘，使开关面与底盘底部齐平。
• 将 JST 连接器上的电线剪至 60 毫米长，然后剥去两端的皮并镀锡。
• 将 JST 连接器的黑线焊接到开关中心端子。
• 将 JST 连接器的红线焊接到电机“+”端子。
• 将电机“-”端子的黑线焊接到开关外部端子。
接线后，我将电池连接到 JST 连接器，打开开关，并验证从电机轴端看电机轴是否顺时针旋转（如果不是，请反转电机接线）。然后我关闭开关并断开电池。
组装底盘。
为了组装底盘，我执行了以下步骤：
• 将“Gear, Crown, Motor, .9m, 10t.stl”压在电机轴上。
• 将“Arm, Animation.stl”定位在底盘组件的侧面，然后用“Axle, Arm, Animation.stl”固定到位。
• 将后轮 O 形环滑到“Wheel, Rear, Left.stl”和“Wheel, Rear, Right.stl”上。
• 将左后轮组件轴滑过动画臂凸轮框架，然后穿过底盘组件中较大的轴。
• 将“Gear, Crown, Axle, .9m, 10t.stl”定位在底盘组件中较小的孔上，然后将左后轮组件压过轴冠齿轮并从底盘组件中的小孔中拉出。
• 将右后轮组件压在左后轮轴上，使其与左后轮组件相位差 180 度。
此时，我将电池连接到 JST 连接器，打开开关，并确认模型运行平稳。然后我关闭开关并断开电池。
组装和安装舵柄和喷口机构。
为了组装和安装舵柄和喷口机构，我执行了以下步骤：
• 将小 O 形环滑到“Wheel, Front.stl”上。
• 将“Axle, Wheel, Front.stl”滑入前轮组件，然后将组件拧入“Tiller.stl”。
• 使用“Axle, Tiller.stl”将舵柄组件连接到“Mount, Tiller.stl”。
• 将“Arm, Spout.stl”跨过舵柄安装轴孔，然后用“Axle, Arm, Spout.stl”固定到位，确保轴臂和舵柄平稳旋转。
• 将舵柄和喷口组件压入底盘组件，同时将舵柄臂插入动画臂斜面槽。
此时，我将电池连接到 JST 连接器，打开开关，并验证舵柄和喷口臂旋转是否平稳运行。然后我关闭开关并断开电池。
安装手柄机构。
为了安装手柄机构，我执行了以下步骤：
• 将“Mount, Handle.stl”压入底盘组件。
• 将电池滑入底盘组件。
• 将“Arm, Handle.stl”定位到底盘组件上，然后用“Axle, Arm, Handle.stl”固定到位，确保臂平稳旋转。
此时，我将电池连接到 JST 连接器，打开开关，将组件放在光滑的表面上，并让其以圆形摆动模式运行，同时验证控制臂和舵柄的操作。然后我关闭开关并断开电池。
最终组装。
对于最终组装，我执行了以下步骤：
• 从底盘组件上拆下手柄臂轴和手柄臂。
• 将喷口臂向后折叠到底盘组件的顶部。
• 首先将底盘组件向上滑入“Vessel.3mf”（或“Vessel.stl”）后轮。
• 底盘组件部分插入后，将喷口臂从容器的垂直槽中旋转出来。
• 将底盘组件放置在容器的底盘安装孔上方，然后使用“Bolt, Body.stl”将底盘组件固定到容器上。
• 将手柄臂滑过容器的水平槽，将其放置在手柄臂安装孔上方，然后用手柄臂轴固定到位。
• 将“Handle.stl”按到手柄臂上。
• 将“Spout.stl”按到喷口臂上。
• 在“Lid.stl”上贴上四小块双面胶带。
• 将盖子按到模型上。
• 打开开关，“机器人圣诞茶壶”开始运转！
这就是我 3D 打印和组装“机器人圣诞茶壶”的方式。
希望您喜欢！
设计师
Greg Zumwalt3D 模型描述
动画圣诞主题机器人茶壶。https://youtu.be/D9yx09USy-Y
https://youtu.be/cMgMBwbCghE
“机器人圣诞茶壶”（我妻子称之为机器...人圣诞“树壶”）是一个电动的圣诞主题动画茶壶。
动画机制具有三个旋转轴：俯仰（壶嘴）、偏航（手柄）和滚动（壶身），以及“摆动”圆形行进路径，由 3.7VDC 100MA LIPO 电池供电，驱动 N20 6VDC 100RPM 齿轮电机。该模型在运行时消耗约 8MA。
为什么是茶壶？在我为视频游戏和航空电子应用设计 3D 图形引擎的早期（四十多年前），由于我无法解释的原因，茶壶是测试 CGI/图形引擎渲染速度的“首选”模型。因此，为了纪念我从事图形引擎设计的日子，我想用 3D 打印技术重现我的茶壶模型。
和往常一样，我可能忘记了一两个文件，或者不知道还有什么，所以如果您有任何问题，请随时提问，因为我确实犯了很多错误。
使用 Autodesk Fusion 360 设计，使用 Cura 4.4.0 切片，并在 Ultimaker 3 Extended 和 Ultimaker S5 上用 PLA 打印。
最后说明一下，我不会以任何形式获得此模型中使用的设计、设备、零件和/或材料的报酬。
3D模型打印参数
零件。我为该模型购买了以下零件：
• 一个 3.7vdc 100ma 锂电池（https://www.adafruit.com/product/1570）。
• 一根 JST PH ...2 针电缆（https://www.adafruit.com/product/3814）。
• 一个 N20 6VDC 100RPM 齿轮马达（在线）。
• 一个微动开关（Uxcell a12013100ux0116 高旋钮 3P 2 位置 1P2T SPDT 垂直滑动开关，0.5 安培，50V DC，50 件，3 毫米，在线）。
• 一个前轮 O 形圈（R10 - 14mm ID，2.5mm 截面，当地五金店）。
• 两个后轮 O 形圈（R18 - 22mm ID，3.5mm 截面，当地五金店）。
您还需要一个合适的电池充电器。
我为该模型 3D 打印了以下各部件，层高为 0.15 毫米，填充率为 20%，无支撑：
• Arm, Animation.stl
• Arm, Handle.stl
• Arm, Spout.stl
• Axle, Arm, Animation.stl
• Axle, Arm, Handle.stl
• Axle, Arm, Spout.stl
• Axle, Tiller.stl
• Axle, Wheel, Front.stl
• Bolt, Body.stl
• Chassis.stl
• Gear, Crown, Axle, .9m, 10t.stl
• Gear, Crown, Motor, .9m, 10t.stl
• Handle.stl
• Lid.stl
• Mount, Handle.stl
• Mount, Tiller.stl
• Spout.stl
• Tiller.stl
• Vessel.3mf（双挤出）或Vessel.stl（单挤出）
• 车轮，前部.stl
• 车轮，后部，左部.stl
• 车轮，后部，右部.stl
这是高精度打印和组装，有时使用非常小的精密 3D 打印部件，空间非常狭小。组装前，对所有部件进行试装和修整、锉平、打磨等，以确保移动表面平稳移动，非移动表面紧密贴合。根据您的打印机、打印机设置和您选择的颜色，可能需要或多或少地进行修整、锉平和/或打磨。仔细锉平与构建板接触的所有边缘，以确保所有构建板“渗出物”都被清除，并且所有边缘都光滑。我使用小型珠宝锉刀和足够的耐心来完成这一步。
该模型还使用螺纹组装，因此我使用丝锥和板牙套装（6mm x 1）进行螺纹清洁。
安装和连接电机、JST 连接器和开/关开关。
要安装电机、开关和 JST 连接器，我执行了以下步骤：
• 将电机压入“Chassis.stl”，直到电机接线端与底盘电机支架齐平。
• 将开/关开关压入底盘，使开关面与底盘底部齐平。
• 将 JST 连接器上的电线剪至 60 毫米长，然后剥去两端的皮并镀锡。
• 将 JST 连接器的黑线焊接到开关中心端子。
• 将 JST 连接器的红线焊接到电机“+”端子。
• 将电机“-”端子的黑线焊接到开关外部端子。
接线后，我将电池连接到 JST 连接器，打开开关，并验证从电机轴端看电机轴是否顺时针旋转（如果不是，请反转电机接线）。然后我关闭开关并断开电池。
组装底盘。
为了组装底盘，我执行了以下步骤：
• 将“Gear, Crown, Motor, .9m, 10t.stl”压在电机轴上。
• 将“Arm, Animation.stl”定位在底盘组件的侧面，然后用“Axle, Arm, Animation.stl”固定到位。
• 将后轮 O 形环滑到“Wheel, Rear, Left.stl”和“Wheel, Rear, Right.stl”上。
• 将左后轮组件轴滑过动画臂凸轮框架，然后穿过底盘组件中较大的轴。
• 将“Gear, Crown, Axle, .9m, 10t.stl”定位在底盘组件中较小的孔上，然后将左后轮组件压过轴冠齿轮并从底盘组件中的小孔中拉出。
• 将右后轮组件压在左后轮轴上，使其与左后轮组件相位差 180 度。
此时，我将电池连接到 JST 连接器，打开开关，并确认模型运行平稳。然后我关闭开关并断开电池。
组装和安装舵柄和喷口机构。
为了组装和安装舵柄和喷口机构，我执行了以下步骤：
• 将小 O 形环滑到“Wheel, Front.stl”上。
• 将“Axle, Wheel, Front.stl”滑入前轮组件，然后将组件拧入“Tiller.stl”。
• 使用“Axle, Tiller.stl”将舵柄组件连接到“Mount, Tiller.stl”。
• 将“Arm, Spout.stl”跨过舵柄安装轴孔，然后用“Axle, Arm, Spout.stl”固定到位，确保轴臂和舵柄平稳旋转。
• 将舵柄和喷口组件压入底盘组件，同时将舵柄臂插入动画臂斜面槽。
此时，我将电池连接到 JST 连接器，打开开关，并验证舵柄和喷口臂旋转是否平稳运行。然后我关闭开关并断开电池。
安装手柄机构。
为了安装手柄机构，我执行了以下步骤：
• 将“Mount, Handle.stl”压入底盘组件。
• 将电池滑入底盘组件。
• 将“Arm, Handle.stl”定位到底盘组件上，然后用“Axle, Arm, Handle.stl”固定到位，确保臂平稳旋转。
此时，我将电池连接到 JST 连接器，打开开关，将组件放在光滑的表面上，并让其以圆形摆动模式运行，同时验证控制臂和舵柄的操作。然后我关闭开关并断开电池。
最终组装。
对于最终组装，我执行了以下步骤：
• 从底盘组件上拆下手柄臂轴和手柄臂。
• 将喷口臂向后折叠到底盘组件的顶部。
• 首先将底盘组件向上滑入“Vessel.3mf”（或“Vessel.stl”）后轮。
• 底盘组件部分插入后，将喷口臂从容器的垂直槽中旋转出来。
• 将底盘组件放置在容器的底盘安装孔上方，然后使用“Bolt, Body.stl”将底盘组件固定到容器上。
• 将手柄臂滑过容器的水平槽，将其放置在手柄臂安装孔上方，然后用手柄臂轴固定到位。
• 将“Handle.stl”按到手柄臂上。
• 将“Spout.stl”按到喷口臂上。
• 在“Lid.stl”上贴上四小块双面胶带。
• 将盖子按到模型上。
• 打开开关，“机器人圣诞茶壶”开始运转！
这就是我 3D 打印和组装“机器人圣诞茶壶”的方式。
希望您喜欢！
