调酒场景迟早要倒液体。这一页把「液体怎么到达相机」拆成三条独立路径, 逐条给对策,并且明确哪些现在必须决定、哪些可以以后再做。
先纠正一个我自己搞错的对象。我最初在给头顶的 Gemini 335 设计透明窗 ——
但操作者指出:Gemini 高高在头顶上,最不需要防水。真正要防的是夹子上那两个腕部相机
(Sonix USB2.0_CAM1,/dev/video0 和 /dev/video2,各一只手一个)。
这一换,问题难度掉一个量级:腕部这两个没有 IR 投射器、也不是双目, 所以「投射器反光打回接收器」那个杀手在这里根本不存在;镜头小,一片 12~15mm 的窗就够, 平整度好保证;而且两个型号完全相同、便宜,备一个换着用是合理策略。
| 路径 | 机理 | 加长抓夹管用吗 |
|---|---|---|
| ① 直接水流 | 从杯口出来直落 | 管用,但本来就不太打得到 |
| ② 回溅 | 打到接收容器里弹回来 | 不管用 —— 溅起来是向上向四周的,离得远也照样中 |
| ③ 爬壁回流(茶壶效应) | 液体贴着杯子外壁往下流,顺杯壁流回夹爪 | 完全不管用 —— 它沿杯子走,跟抓夹多长无关 |
操作者指出的:要保护镜头,挡板就必须在镜头前面;而在镜头前面就一定挡住视线。 这是真矛盾,不是能绕过去的细节。
出路有三条,性质完全不同:
像相机镜头遮光罩,在镜头上方往前伸,不进画面。挡从上面掉下来的水滴。 能不能用取决于视场角:
| 相机 | 水平视场角 | 遮阳檐可行吗 |
|---|---|---|
| Gemini 335(头顶) | 90°(深度)/ 86°(RGB) | ❌ 太广。檐子往前伸 20mm 就得往旁边让开 20mm,几乎挡不住什么 |
| Sonix 腕部相机 | 待实测,这类模组通常 60~70° | ✅ 如果是 65°,前伸 20mm 只需横向让开 12.7mm —— 能真正挡住东西 |
不挡视线(损失约 8% 透光),自己挨溅,脏了擦、坏了换。可以放心在窗上做重度疏水处理, 不用担心伤镜头镀膜。
把导流嘴做在抓夹上而不是杯子上。操作者原本的反对意见是 「机器人无法识别哪个口是倒液口」—— 这个反对只在尖口属于杯子时成立。 装在抓夹上,方向永远相对抓夹固定,天然已知,换任何杯子都成立, 而且顺带把 ③ 也解决了。
| 材料 | 能用吗 | 说明 |
|---|---|---|
| 浇铸亚克力 PMMA 1~2mm | ✅ 最推荐 | 近红外透过率约 92%,雾度低 |
| 相机 UV 滤镜(玻璃) | ✅ | 光学级平整 + 增透镀膜,二三十块。腕部小镜头正好一片盖住 |
| PC 板 | 🟡 | 能用,雾度略高,会黄化 |
| PET 薄膜 / 手机贴膜 | 🟡 | 透过率行,但薄膜不平整,波纹会让画面变形 |
| 3D 打印的「透明」PLA/PETG | ❌ 绝对不行 | 层纹和内部空隙散射极严重。看上去透,光学上是磨砂玻璃 |
最后一行要特别强调,因为这是最容易踩的坑:「看起来透明」和「光学上透明」是两回事。
好消息:疏水喷雾、硅胶密封、三防漆、透明窗全都是后加的,不改任何几何。 所以别现在就为了防水去改设计。但下面三件现在不做,以后就做不了:
| # | 现在做 | 成本 | 不做的后果 |
|---|---|---|---|
| ① | 留密封平面(gasket land) 开口边缘留一圈 1mm 宽的平面 | 零 | 以后想压 O 圈或垫片没地方压 |
| ② | 不要做永久密封 全部走螺丝,保持可拆 | 零 | 灌胶粘死之后就没法调了,而你还在改设计阶段 |
| ③ | 线孔开在接口的侧下方 不要开在正上方 | 零 | 留不出滴水环:液体顺线爬,走到 U 型最低点会滴掉,不会进接口 |
FR_GASKET = 1.0),见 头部 V13。
虽然那是给 Gemini 的、而 Gemini 其实不需要防水 —— 但成本是零,留着不亏。
| 件 | 状态 | 卡在哪 |
|---|---|---|
| 腕部遮阳檐 | 等一个数就能出 | Sonix 相机的视场角。相机正对墙,量镜头到墙距离 D 和画面宽 W,
FOV = 2·arctan(W/2D) |
| 透明窗压框 | 等同一个数 | 一圈 1mm 密封平面 + 四颗 M3 压住亚克力,可拆不粘死 |
| 抓夹上的导流舌 | 可以做 | 接在尖端弹性夹上伸出一小片搭过杯沿。 材料同样 82A |
| 线缆护套 / 过孔胶圈 | 可以做 | 82A TPU,很小,防磨破 + 配合滴水环 |
| 做什么 | 为什么这个顺序 | |
|---|---|---|
| 1 | 量腕部相机 FOV | 十秒钟,解锁遮阳檐和窗两件 |
| 2 | 降低倾倒高度 + 抓杯位置下移 | 纯软件,对最危险的两条路径都有效 |
| 3 | 透明窗压框(腕部) | 没有 IR 投射器,风险低 |
| 4 | 导流舌 | 接在已有的尖端夹上,从源头解决 |
| 5 | 镜头疏水 + 线缆滴水环 | 几块钱的保险 |
| — | 不做 —— 它在头顶,最不需要 | |
| — | 不做 —— 只对最不重要的路径①有效,而且刚度按长度三次方衰减 |