Dr. NIM Game (Mô hình in 3D từ thingiverse)

Tóm tắt

The Amazing Dr. Nim là một món đồ chơi được phát minh bởi John Thomas Godfrey và sản xuất bởi Education Science Research (E.S.R., Inc.) vào giữa những năm 1960. Nó bao gồm một chiếc máy tính bằng nhựa chạy bằng viên bi, có khả năng chơi trò Nim. Máy sẽ tự chọn các nước đi thông qua chuyển động của những viên bi rơi qua các đòn bẩy bên trong.

"Bàn cờ" dựa trên thiết kế của máy tính cơ học kỹ thuật số Digi-Comp II (cũng là một sáng tạo của Godfrey). Nó có các công tắc ghi nhớ dùng để giữ các bit dữ liệu. Thiết bị được lập trình bằng các đòn bẩy có hình dạng đặc biệt, tương tác trực tiếp với các viên bi được thả từ phía trên. Ba đòn bẩy dùng để thiết lập vị trí bắt đầu. Đòn bẩy thứ tư là tùy chọn 'cân bằng' (equalizer); nếu bật lên, người chơi có thể thắng nếu chơi hoàn hảo. Đòn bẩy cuối cùng dùng để chỉ định lượt đi, của người chơi hoặc của Dr. Nim.

Cách chơi được mô tả trong sách hướng dẫn đi kèm với trò chơi, có thể xem tại đây: The Amazing Dr. Nim Manual

Có rất nhiều tài liệu trực tuyến hay về trò chơi này. Video sau đây đặc biệt bổ ích và thú vị.

Bài viết này cũng nói về sự phù hợp của một trò chơi như Dr. Nim trong thế giới kỹ thuật số ngày nay: Evil Mad Scientist Laboratories - Dr. Nim

Bản Dr. Nim này là mô hình thu nhỏ 2/3 so với bản gốc (chính xác là 0.673). Điều này giúp kích thước trò chơi còn khoảng 210 mm x 205 mm, giúp nhiều máy in 3D có thể in được hơn. Tôi đã cố gắng giữ cho trò chơi giống với bản gốc nhất có thể trong giới hạn của các công nghệ khác nhau (FDM so với ép phun) và thông tin có sẵn. Một thay đổi nhỏ là in 3D phần chân đế gấp thay vì sử dụng chân đế bằng dây như bản gốc.

Thực tế tôi không sở hữu một bản Dr. Nim gốc khi tạo mô hình này. Mô hình bạn thấy ở đây được phát triển từ hình ảnh trên mạng và thông tin do các chủ sở hữu Dr. Nim cung cấp. Cảm ơn Jaap Scherphuis và Charles E. Leiserson rất nhiều!

Gần đây tôi đã mua được một bộ Dr. Nim cổ. Sau khi kiểm tra, thứ duy nhất tôi thay đổi là góc độ chơi (khoảng 30 độ) dựa theo Hinge Stoppers.

Cài đặt in ấn

• Thương hiệu máy in: Prusa
• Máy in: i3 MK3
• Độ phân giải: .2 mm
• Infill: 20% và 100%
• Thương hiệu nhựa: AMZ3D
• Màu sắc: Đỏ và Trắng
• Chất liệu: PLA
• Lưu ý: Tất cả các bộ phận in bằng PLA ở độ phân giải .2mm. Phần đế in với 20% infill và 5 lớp trên/dưới. Mọi thứ khác in 100% infill. Để làm một bộ The Amazing Dr. Nim, bạn cần in các bộ phận sau: 1 Base, 3 Flip Flop, 1 New Game, 1 Player Select, 1 Hinged Stand, 2 Hinge Stopper, 5 Shaft Support, 5 Shaft Cap, 1 Trigger, 2 Trigger Fulcrum, 2 Trigger Support Long, 2 Trigger Support Short, 1 Trigger Lock.

Hậu kỳ

Chuẩn bị các bộ phận để lắp ráp

Sử dụng giấy nhám mịn (tôi dùng loại 220 grit) để chà nhẹ phần trục của các công tắc Flip Flops, New Game và Player Select. Chúng ta muốn các bộ phận này xoay nhẹ nhàng và trơn tru khi lắp vào lỗ trên Base.

Tôi cài đặt lớp đầu tiên khá dày nên thường bị thừa một chút nhựa quanh cạnh. Tôi đã dùng dao gọt thủ công để cẩn thận loại bỏ phần thừa này ở 5 lỗ trên Base và 5 mảnh Shaft Support để đảm bảo lỗ có đường kính đều 2 mm. Khe của cò (trigger) cũng cần kiểm tra để đảm bảo độ rộng đều 2 mm.

Bước 1 - Lắp Shaft Supports

Gắn 5 mảnh Shaft Support vào mặt dưới của Base. Với mỗi mảnh, hãy đẩy trục từ một công tắc xuyên qua từ phía trước để làm hướng dẫn căn chỉnh. Dùng một chút keo gần mép dưới bên ngoài để dán vào Base, cẩn thận không để keo dính vào trục.

Bước 2 - Lắp Trigger Supports

Gắn các mảnh Trigger Support vào mặt sau của Base. Quan trọng nhất là hai chiếc Trigger Fulcrums. Chúng cần được căn chỉnh thẳng với khe ngang ở giữa khu vực Trigger.

Gắn các mảnh còn lại như trong hình bên dưới. Đảm bảo tất cả các mảnh Trigger support tiếp giáp với mép của các lỗ dọc nhưng không đè lên. Khi lắp cò vào, nó phải di chuyển tự do trong các khe dọc này.

Bước 3 - Lắp công tắc phía trước

Lắp 5 công tắc: 3 Flip Flops, 1 New Game và 1 Player Select bằng cách trượt trục của chúng qua các lỗ tương ứng trên Base. Các bộ phận nên trượt vào dễ dàng. Nếu bị kẹt, hãy chà nhám trục một chút cho đến khi vừa vặn.

Gắn công tắc vào Base bằng cách nhấn 5 nắp Shaft Caps vào trục từ phía sau. Các nắp phải trượt sâu vào vòng Shaft Support và giữ công tắc tại chỗ mà không cần dùng keo. Nếu công tắc bị rít khi xoay, hãy tháo ra chà nhám nhẹ phần ngoài Shaft Cap.

Bước 4 - Lắp Trigger

Cắt một đoạn dây kẽm dài 6 mm từ kẹp giấy. Đặt Trigger vào các khe dọc như hình dưới. Trong khi nhẹ nhàng đẩy phần trung tâm của Trigger lên từ bên dưới, hãy trượt đoạn dây kẽm vào lỗ trục của Trigger. Khi dây đã vào vị trí, thả tay ra, dây sẽ rơi vào rãnh trong Trigger Fulcrums.

Khi đã chắc chắn Trigger được đặt đúng vị trí, hãy bấm Trigger Lock vào.

Bước 5 - Lắp chân đế

Dán hai mảnh Hinge Stoppers lên bản lề (Hinge) như hình dưới.

Khi keo khô, đặt bản lề lên mặt sau của Base như hình dưới. Bản lề căn chỉnh theo chiều ngang với đáy của Base. Bôi keo lên đỉnh của bản lề và gắn vào Base.

Hoàn thiện

Vậy là xong. Tôi dùng sơn mô hình màu trắng để làm nổi bật logo Dr. Nim trên bàn cờ. Tôi thích vẻ ngoài màu trắng hơn.

Cách chơi

Phiên bản Dr. Nim thu nhỏ này tối ưu cho bi thép 10 mm (3/8 inch). Hình trên cho thấy cách thiết lập cho trò chơi 15 viên bi, ai cầm viên bi cuối cùng sẽ thua. Có nhiều vị trí bắt đầu khác được liệt kê trong sách hướng dẫn.

Trong trường hợp này, người chơi đi trước. Bằng cách chạm nhẹ vào nút Trigger, người chơi thả một, hai hoặc ba viên bi tùy ý cho chúng chạy qua máy. Khi xong, gạt công tắc Player Select từ Player sang Dr. Nim và chạm vào Trigger một lần duy nhất.

Dr. Nim sẽ tự động chọn một, hai hoặc ba viên bi và sau đó gạt ngược lại công tắc về Player. Hai bên thay phiên nhau cho đến khi chỉ còn một viên bi cuối cùng để xác định người thua cuộc.

Cách tôi thiết kế

Ghi chú thiết kế

Cũng như dự án Think-a-Dot Replica, thiết kế thực tế của Dr. Nim đã có từ những năm 60. Tôi chỉ thực hiện mô hình hóa trên Fusion 360 và Tinkercad. Tôi rất thích dự án này vì khi làm xong phần Base, các mảnh còn lại khá nhỏ và in rất nhanh, giúp tôi dễ dàng tinh chỉnh.

The Amazing Dr. Nim là món quà tri ân John Thomas Godfrey và E.S.R. Hy vọng trò chơi này sẽ truyền cảm hứng cho những thế hệ ham học hỏi mới.

Cập nhật

04/12/2018 - Đã tải lên file PDF hướng dẫn sử dụng Dr. Nim chất lượng cao hơn. 09/07/2019 - Cập nhật file Trigger mới có thêm lỗ để gắn ốc vít M3 làm đối trọng.