Marble Runn
交互式弹珠轨道
描述:
Marble Runn 是一个互动的机械装置，使用Arduino编程和物理设计来创造一个有趣的用户体验。作为该项目的唯一开发者和设计者，我负责从最初的手绘草图到2D/3D CAD草稿和最终原型制作的所有工作。尽管资源有限，我还是成功设计并建造了一个模块化、多方向、半自动的弹珠轨道系统。通过这个项目，我学会了如何将创新技术与以用户为中心的设计方法相结合，创造出有趣的互动体验。
项目性质:
- 个人学术项目
日期:
- 2022年9月 ~ 2022年12月
这个项目在NYU ITP的冬季展览中展出。
弹珠会在红色的轨道上循环。
按钮 1将弹珠转移到黄色的轨道上。
在黄色轨道上时, 按钮 2将弹珠转移到蓝色的轨道上。
灵感
Marble Runn 的创意源于我对互动机械和有趣设计的长期兴趣。在一个数字主导的世界里，我希望创造一种可以吸引和娱乐各个年龄段人的实际动手体验。我特别喜欢将传统的玩耍机制（如弹珠轨道）与现代技术相结合的想法。制作Marble Runn 给了我一个极好的机会来探索这个概念，并创造一个将我的个人兴趣和技术技能结合在一起的有趣且有意义的项目。
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在网上找到的 GIF灵感图
概念构思
概念构思
Marble Runn 的初步构思是在我探索如何将互动功能与有趣的视觉元素结合时产生的。受弹珠轨道的简单性和不可预测性启发，我开始绘制一些能够融入独特机械设计的草图。
弹珠轨道草图
我早期的草图主要围绕一个多方向、半自动的模块化弹珠轨道系统原型。我设想的系统不仅有趣且吸引人，还能展示出深思熟虑的设计和工程理念。
机械设计
然后我开始试着做出能够将弹珠返回轨道顶部的垂直传送装置，从而实现一个连续循环。我研究了各种可能的设计，并为我的项目提出了三个潜在的方案，同时考虑到空间和资源的限制。
约1.5厘米的弹珠
~3cm gap
传送轮设计图
约1.5厘米的挡板
垂直螺旋设计图
约3厘米的间距
约38厘米的长度
约7厘米的宽度
传送带草图
开发过程
原型设计与迭代
在原型设计阶段，我先试着将设计草图的一些机构转换成实体的小模型来尝试其可行性。首先，作为Marble Runn核心的轨道被优先尝试。与此同时，我还使用了Arduino控制的伺服电机来与弹珠进行互动，为设计增添了一些互动元素。此外，还开发了三种不同的垂直运输机制，并根据可行性进行了评估。这一初步原型设计阶段将设计概念转化为实际组件，为后续的开发和迭代打下了基础。
弹珠轨道和Arduino控制伺服电机的纸板原型
第一次迭代的垂直螺旋的纸板原型
传送螺旋的第二次迭代更加稳定，角度更小，确保弹珠在提升过程中不会掉落。
第二次迭代的垂直螺旋
我在四个槽上贴了胶带以减少摩擦。这有助于弹珠顺利进入槽内而不会弹出。
垂直轮及其第二次迭代
在最后一个运送点本来采用了垂直传送带系统。虽然在初步测试中运行良好，但在长时间使用后遇到了问题。直流电机的高速旋转导致轴承磨损，最终破坏了传送带系统的功能。
垂直轮及其第二次迭代
磨损后的纸板轴承座
垂直传送带
然而，这一意外问题提供了适应和解决问题的机会。借鉴第一个垂直螺旋系统的成功经验，我迅速制作了第二个螺旋来代替传送带。
创建了第二个垂直螺旋传送装置，替代第三条轨道的循环机制。
总结
学习经验
Marble Runn 是一个很有趣的探索过程，磨练了我的Arduino编程、机械设计和以用户为中心的设计技能，同时教会了我随机应变和实际应用的重要性。
项目见解
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模块化与互动设计: 这个项目为互动装置树立了新的标杆，可以用于教育和娱乐。
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技术与设计的协同: 把Arduino编程和用户为中心的设计结合起来，开辟了创造有趣的技术驱动体验的新方式。
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可扩展性与适应性: 模块化设计让改动变得很简单，为互动装置提供了长期的、可扩展的方案。
