مبدأ العمل لمعدات التوجيه ثلاثية الأبعاد لإنتاج الرسوم المتحركة عرض توضيحي لتفكيك الهيكل الداخلي

هل سبق لك أن واجهت هذا الموقف: لقد وجدت الكثير منمضاعفاتالسيطرة على البرامج التعليمية على الإنترنت، ولكنك لا تزال في حيرة من أمرك بعد قراءتها. خاصة عندما تريد أن تفهم كيف يعمل الأمر داخليًا، هل تشعر دائمًا أن هناك طبقة من الحجاب بينكما؟ أرغب في صنع بعض المنتجات الإبداعية، مثل المفاصل الآلية أو السيارات الذكية، لكنني أشعر بالإحباط عندما أفكر في فهم المبادئ الموجودة بداخلها. لا تقلق، في الواقع، استخدام الرسوم المتحركة "لتفكيك" مبدأ العملمضاعفات، هذه المسألة أبسط بكثير مما تعتقد.

لماذا عليك أن تصنع الرسوم المتحركة؟

إن مجرد النظر إلى مخطط الدائرة ووصف النص أمر ممل للغاية، خاصة بالنسبة للأصدقاء مثلنا الذين بدأوا للتو أو يرغبون في تطبيقه بسرعة. كيف تتحول إشارات النبض هذه إلى زوايا دوران، وكيف تتعاون مجموعة التروس، من الصعب حقًا أن نتخيل ذلك. صنع الرسوم المتحركة أمر مختلف. يمكنه تحويل الإشارات الكهربائية غير المرئية وغير الملموسة مباشرة، مثل موجة PWM الرئيسية، إلى إجراءات مرئية. بهذه الطريقة، لا يمكنك فقط معرفة "كيفية" حدوث ذلكمضاعفاتيفعل ذلك، ولكن أيضًا يفهم حقًا "لماذا يفعل ذلك". إذا واجهت موقفًا يكون فيه السيرفو غير مطيع في المستقبل، فسوف تعرف ذلك في عقلك بدلاً من إجراء تعديلات عشوائية.

الخطوة الأولى هي تفكيك جهاز التوجيه إلى ثماني قطع وفهمه.

قبل القيام بالرسوم المتحركة، يجب علينا أولاً أن نفهم مهاراتنا. يجب عليك التحقق من التركيب الأساسي للسيرفو، والذي يتكون بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: محرك التيار المستمر، ومجموعة تروس التخفيض، والمقاوم المتغير (أي مقياس الجهد) المسؤول عن استشعار الموضع. ابحث عن بعض صور التفكيك عالية الدقة عبر الإنترنت، أو قم بشراء مؤازرة رخيصة وتفكيكها (احرص على عدم إتلاف التروس). إن الأخذ في الاعتبار شكل كل جزء وكيفية ملاءمته معًا يشبه وضع مكياج الممثل قبل تصوير فيلم. إنها الخطوة الأساسية.

ما هي الأدوات المستخدمة لبناء مجموعة الرسوم المتحركة هذه؟

إذا أراد العامل أن يؤدي عمله بشكل جيد، فعليه أولاً أن يشحذ أدواته. بالنسبة لنا نحن الأشخاص العاديين، ليست هناك حاجة لتعلم برامج الرسوم المتحركة الاحترافية المعقدة بشكل خاص، فالعتبة مرتفعة جدًا. يمكنك تجربتها، فهي مجانية تمامًا، وهناك الكثير من البرامج التعليمية عبر الإنترنت. بدلا من ذلك، يمكنك استخدام PPT. على الرغم من أنه لا يمكنك إنشاء محاكاة فيزيائية معقدة بشكل خاص، إلا أن العلاقة بين إشارات التحكم وتدوير الزاوية يتم شرحها بوضوح من خلال الرسوم المتحركة إطارًا تلو الآخر وتغييرات الشكل البسيطة. التأثير يكفي للفهم التمهيدي. المفتاح هو أن نكون مرتاحين مع الأدوات، وألا ندع تعلم البرامج يضعف حماسنا.

كيفية ظهور الإشارات غير المرئية

هذه هي الصعوبة الأساسية للرسوم المتحركة بأكملها، وهي أيضًا الجزء الأكثر إثارة للاهتمام. إن موجة PWM المستخدمة للتحكم في زاوية دوران المؤازرة هي في الواقع سلسلة من نبضات الموجة المربعة ذات عروض مختلفة. في عرض الرسوم المتحركة، يمكننا رسمه كخط أفقي يمثل الوقت، تقف عليه كتل مستطيلة ذات ارتفاعات مختلفة. على سبيل المثال، عندما يستمر المستوى العالي لمدة 1 مللي ثانية، فهذا يعني أن المؤازرة تدور إلى 0 درجة، وعندما تستمر لمدة 1.5 مللي ثانية، فهذا يعني أن المؤازرة تدور إلى 90 درجة. يمكنك ربط "نبض أوسع" مع "المزيد من دورات الترس" من خلال الأسهم، وسيفهم الجمهور على الفور: أوه! اتضح أن عرض النبضة يحدد مدة دوران المحرك، ومن ثم يتم دفع عمود الخرج إلى موضع معين من خلال الترس.

بهذه الطريقة، يمكن للرسوم المتحركة أن توضح هذا المبدأ بشكل أكثر وضوحًا. يمكن للجمهور أن يرى بشكل حدسي دوران الترس وتغيير موضع عمود الإخراج مع تغير عرض النبض. العملية برمتها واضحة في لمحة، مما يسمح للجمهور بفهم العلاقة بين زاوية دوران المؤازرة وموجة PWM بسهولة. وهذا هو الدور المهم الذي تلعبه الرسوم المتحركة. فهو يقدم مبادئ معقدة بطريقة بديهية ومثيرة للاهتمام، مما يساعد الجمهور على إتقان المعرفة ذات الصلة بشكل أفضل.

قم بتوصيل الإشارات والإجراءات بالقضبان وجعلها تتحرك

لقد تم شرح العلاقة بين الإشارة والترس بوضوح من قبل، والهدف الذي سيتم تحقيقه في هذه الخطوة هو تمكينه من تحقيق عملية سلسة وديناميكية للغاية. يمكنك أيضًا تصميم مشهد مثل هذا بعناية: على الجانب الأيسر من الشاشة، يظهر شكل موجة PWM المنبعثة من لوحة التحكم؛ في الجزء الأوسط من الشاشة، يظهر نموذج مبسط للجزء الداخلي من المؤازرة، مثل المحرك والعديد من دورات التروس؛ على الجانب الأيمن من الشاشة، أصبح الذراع المتأرجح أخيرًا في حالة دوران. عندما يصبح عرض إشارة النبض على اليسار أوسع، تبدأ أيقونة المحرك في المنتصف في الدوران، مما يؤدي إلى دوران الترس، ثم يتأرجح الذراع المتأرجح الموجود على اليمين إلى زاوية جديدة وفقًا لذلك. ومن خلال عرضه بطريقة كتلة تلو الأخرى، يبدو المنطق واضحًا. يمكن للأشخاص الذين يشاهدون الرسوم المتحركة متابعة أفكارك تدريجيًا خطوة بخطوة، وبالتالي فهم العملية الكاملة لنقل الإشارة والعمل الميكانيكي.

يتيح منطق العرض الواضح هذا للمشاهدين فهم العلاقة بين الإشارات والتروس، ومن ثم فهم كيفية تحقيق حركة سلسة للغاية للمكونات الميكانيكية من خلال محرك الإشارة. كما هو موضح في المشهد أعلاه، بدءًا من شكل موجة PWM المنبعثة من لوحة التحكم، وحتى تشغيل النموذج المبسط داخل المؤازرة، وحتى التأرجح النهائي للذراع المتأرجح، فإن كل رابط متصل بشكل وثيق. عندما تصبح إشارة النبض أوسع، يبدأ رمز المحرك في الدوران، ويدور الترس وفقًا لذلك، ويتأرجح الذراع المتأرجح إلى زاوية جديدة وفقًا لذلك. العملية برمتها مرتبطة ببعضها البعض. يتيح هذا النوع من طرق العرض للأشخاص الذين يشاهدون الرسوم المتحركة متابعة الأفكار بسهولة، وفهم عملية نقل الإشارة والعمليات الميكانيكية بعمق، ووضع أساس متين لمزيد من تعلم المعرفة ذات الصلة.

أضف بعض التفاصيل حتى لا تذهب الرسوم المتحركة سدى

الرسوم المتحركة مصنوعة ليشاهدها الناس ويجب أن يتذكروها. يمكنك إضافة بعض التفاصيل الصغيرة إلى الرسوم المتحركة، مثل دور ردود الفعل على مقياس الجهد. عندما تريد قوة خارجية فتح الذراع المتأرجح، يمكن أن تظهر الرسوم المتحركة أن مقياس الجهد الداخلي يكتشف تغيير الموضع، ثم تصدر شريحة التحكم على الفور تعليمات لجعل المحرك يدور بشكل عكسي لمقاومة القوة الخارجية. أليس هذا هو مبدأ حماية كشك جهاز التوجيه؟ من خلال محاكاة هذه المواقف التي تتم مواجهتها في سيناريوهات التطبيق الفعلية باستخدام الرسوم المتحركة، لن تعمل برامجك التعليمية على نشر العلوم فحسب، بل ستساعد الأشخاص أيضًا على حل المشكلات العملية، وستزداد قيمتها على الفور.

في الواقع، يعد إنشاء رسوم متحركة لمبدأ عمل المؤازرة أكثر فعالية من قراءة مائة مقالة. عند الانتهاء من هذه الرسوم المتحركة، لن تفهمها تمامًا فحسب، بل ستتمكن أيضًا من مشاركتها مع الأصدقاء من حولك الذين يحبون أيضًا الإصلاح. وسوف تعطيك الشعور بالإنجاز. هل سبق لك أن فكرت في الوظائف المثيرة للاهتمام التي تخطط لاستخدام المؤازرة لتحقيقها في مشروعك التالي الذي يمكنك تنفيذه بنفسك؟ هل يجب أن نصنع وحدة تغذية أوتوماتيكية أم نزود الروبوت بمفاصل مرنة؟ مرحبًا بك في الدردشة حول أفكارك في منطقة التعليقات، ربما يمكن لأفكارك أن تلهم المزيد من الأشخاص. إذا وجدت هذه المقالة مفيدة، فلا تنس الإعجاب بها ومشاركتها حتى يتمكن المزيد من الأصدقاء العمليين من رؤيتها!