I'm building a Space Cadet Pinball Machine! [video]

TL;DR: 作者正在将经典弹球游戏《太空学员弹球》实体化，重点改进了挡板过热、弹出碰撞器动力不足等早期问题，并制作了上层游戏区域和独特的球返回机构。 ## 解决挡板问题 ### 电磁铁过热与PWM控制 上一版挡板的最大问题是使用普通框架式电磁铁，缺少低功率保持线圈，长时间按住按钮会导致过热甚至起火。作者用MOSFET驱动电磁铁，通过PWM控制：按钮按下后全功率维持0.5秒，然后降至约20%功率保持位置。测试中长时间吸合温度上升极小，但猛烈撞击仍可能使电磁铁松开。作者已订购更大尺寸的电磁铁，若仍无法满足要求，会在改用专用弹球电磁铁前尝试其他方案。 ### 橡胶与结构强化 - **橡胶圈**：用TPU打印的挡板橡胶太硬，已替换为合适的红色硅胶圈，完美匹配。 - **结构材料**：PLA打印的挡板强度不足，改用Form 4打印机的Tough 1500树脂（韧性类似聚丙烯，可弯曲不断裂）。在台钳固定挡板后，用PVC管让球从1.5米高度落下撞击，SLA挡板完美承受冲击且无损坏。 ## 改进大型弹出碰撞器 ### 行程与电压调整 第一版碰撞器动力不足，原因是电磁铁行程仅9mm，且环的外缘起始位置过高，无法接触球心。将环高度降低后，球能可靠飞离坡道末端，但动力仍显不足。改用24V驱动后效果显著提升。作者后续会测试更大电磁铁，但目前功率已够用。 ### 自制不锈钢环 碰撞器环是承受冲击最严重的部件，真机为金属。作者用1mm不锈钢激光切割环形毛坯，再用3D打印模具和压机折弯成型。金属环足够坚固，安装后测试运行良好。 （感谢PCBWay赞助，可制作此类钣金零件。） ## 上层游戏区域部件 ### 灯光与滚轮开关 - **灯光**：使用Form 4打印的透明V5树脂顶盖，未点亮时低亮度运行（模拟原版黄色外观），点亮时高亮度。 - **隐藏箭头灯**：在坡道背面开槽藏入灯珠，透过塑料照亮箭头。 - **滚轮开关**：采用超薄光电开关，平放于游戏区域下方，球从上方通过时遮挡光线。用灰色V5树脂打印小卡片和白色边框，使用PS4扳机弹簧复位，M2螺栓固定。测试中开关工作正常。 ### 球道分隔器 使用激光切割的亚克力板，红色顶层配白色底层，用于制作分隔器和边框。迷你弹出碰撞器背面增加盖板防止卡球。测试发现分隔器间隙太小，无法通过原计划的球。 ## 球尺寸调整 多数弹球机使用27mm球，但作者发现若按比例缩放整个台面，挡板会过大。因此改用20mm球（符合所选缩放比例），顺利通过间隙。后续需调整部分部件高度。 ## 球返回机构 ### 创新设计 由于游戏右侧有反弹球道（kickback line），无法安装传统球返回机构。作者设想将球从游戏区域下方推上去，而非从上方落下。使用电磁铁推动一个旋转臂，将球向上弹入球道。测试效果良好。 ### 升降通道 球从落球口进入，经过一个长坡道，由电磁铁弹射向上，再折返回到球返回机构。通道内设有LED和传感器检测球的位置。电源使用两个旧无人机电池串联（约34V），确保球能越过坡道顶部。作者可能需要在游戏中运行多种电压，因为不同部件（如迷你弹出碰撞器）对电压要求不同。 ## 反弹球道机构 该机构最初设计为自动发球器，为简化同时用于反弹球道。使用1mm不锈钢激光切割双臂，折弯后螺栓固定到3D打印支架上。机构中央可运行机械推杆，既能自动发球也可手动发射。内置滚轮开关，使用与上层相同的光电开关。 Source: https://www.youtube.com/watch?v=lHQ8c8i42VE