DMX Animatronic Robot: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτό το έργο περιγράφει την ανάπτυξη ενός πλήρως λειτουργικού πρωτότυπου animatronic. Εφαρμόζεται από την αρχή και στοχεύει να αποτελέσει οδηγό για την ανάπτυξη μελλοντικών πιο πολύπλοκων animatronic ρομπότ. Το σύστημα βασίζεται σε μικροελεγκτή Arduino. Το πρωτόκολλο επικοινωνίας με άλλες συσκευές είναι DMX512. Η επιλογή αυτού του πρωτοκόλλου επικοινωνίας οφείλεται στο γεγονός ότι είναι ένα πρότυπο στον κόσμο της τεχνολογίας φωτισμού, ένα κοινό περιβάλλον για αυτού του είδους τα ρομπότ. Το εξελιγμένο ρομπότ περιλαμβάνει σερβοκινητήρες και διαφορετικούς τύπους LED. Η κατασκευή των μηχανικών εξαρτημάτων πραγματοποιήθηκε κυρίως με τρισδιάστατη εκτύπωση μετά τη μοντελοποίησή της χρησιμοποιώντας τη Solidworks.

Προμήθειες

• Arduino MEGA
• 3 LED 5 mm
• Υποδοχή XLR3
• Τροφοδοσία 5V DC και σύνδεσμος
• 2 σερβο MG996R
• Ενότητα MAX485
• Στρογγυλή μήτρα LED pixel WS2812
• 2 σερβο αγκύλες
• 2 σερβο γραναζια
• Ρουλεμάν 3x8x4mm
• 12 μαγνήτης νεοδυμίου 8x3mm
• Μ3 μπουλόνια και παξιμάδια

Το συνολικό κόστος των υλικών συμπεριλαμβανομένου του PLA είναι περίπου 60 $

Βήμα 1: Σχεδιάστε το Animatronic

Πρώτα απ 'όλα, εάν θέλετε να δημιουργήσετε το δικό σας animatronic σχέδιο, πρέπει να το σχεδιάσετε χρησιμοποιώντας ένα λογισμικό CAD όπως το Solidworks ή το Autodesk fusion 360. Κάντε το σχέδιο να σκεφτεί τι ενεργοποιητές και στοιχεία (όπως σερβο, φώτα …) θέλετε χρήση. Εάν θέλετε να αναπαράγετε αυτό το μοντέλο, έχετε τα αρχεία STL διαθέσιμα στο επόμενο βήμα.

Βήμα 2: Τρισδιάστατη εκτύπωση των κομματιών

Για να εκτυπώσω όλα τα κομμάτια χρησιμοποίησα ύψος στρώσης 0,16mm και ακροφύσιο 0,4mm για εκτύπωση υψηλής ποιότητας. Τα κομμάτια κεφαλής χρησιμοποιούν υποστήριξη. Σε μια τόσο υψηλής ποιότητας εκτύπωση, μπορεί να χρειαστούν έως και 100 ώρες για να εκτυπωθούν όλα τα απαραίτητα κομμάτια σε αυτό το πρωτότυπο.

Βήμα 3: Σχεδιάστε το ηλεκτρονικό κύκλωμα

Αφού μάθετε όλα τα στοιχεία που θα μπουν στο σχεδιασμό σας, αφιερώστε χρόνο για να καταλάβετε πώς να τα συνδέσετε όλα μαζί. Χρησιμοποίησα λογισμικό ψύξης για να σχεδιάσω το σχηματικό ηλεκτρονικό. Για αυτό το έργο χρησιμοποίησα έναν μικροελεγκτή Arduino MEGA.

Βήμα 4: Πολωνίστε και βάψτε τα κομμάτια κεφαλής

Μόλις εκτυπώσετε όλα τα κομμάτια, ήρθε η ώρα να γυαλίσετε και να βάψετε με σπρέι το κεφάλι. Χρησιμοποίησα μαύρο ματ χρώμα, έτσι ώστε να έχει υπέροχη αντίθεση με τα LED. Μόλις στεγνώσει το χρώμα τοποθετήστε τους μαγνήτες στην κεφαλή και τις οπές βάσης για τη μαγνητική σύζευξη των τεμαχίων.

Βήμα 5: Καλωδίστε τα Ηλεκτρονικά

Πριν προσθέσετε όλα τα εξαρτήματα στη διάταξη, πρέπει να συνδέσετε όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Χρησιμοποίησα καλώδιο 30cm 26awg. Για να δώσετε μια καλύτερη εμφάνιση στα LED του στόματος, μπορείτε να τα γυαλίσετε χρησιμοποιώντας λεπτό τρίψιμο χαρτιού.

Βήμα 6: Συναρμολογήστε τη Μηχανική

Μόλις έχετε όλα τα εξαρτήματα, συναρμολογήστε τα. Τα περισσότερα μέρη συνδέονται χρησιμοποιώντας γενικά μπουλόνια και παξιμάδια M3.

Βήμα 7: Συγκολλήστε τους ηλεκτρονικούς πίνακες

Για την τοποθέτηση όλων των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων χρησιμοποίησα μια πλακέτα γενικής κυκλώματος 5x7 cm κομμένη στη μέση. Το ένα μισό περιέχει το τμήμα επικοινωνίας και το άλλο μισό περιέχει τον πίνακα διανομής ισχύος. Στο κουτί ηλεκτρονικών συσκευών μπορείτε επίσης να συμπεριλάβετε μια θηλυκή υποδοχή XLR3 για να συνδέσετε το καλώδιο DMX και μια θηλυκή πρίζα για να τροφοδοτήσετε ολόκληρο το σύστημα. Στην περίπτωσή μου χρησιμοποίησα υποδοχή αεροπορίας 3 ακίδων αφού δεν είχα υποδοχή XLR3. Εάν χρησιμοποιείτε αυτό το είδος σύνδεσης, πρέπει να φτιάξετε ένα καλώδιο σύνδεσης DMX σε αεροπορία.

Βήμα 8: Προγραμματίστε τη συσκευή

Το πρόγραμμα χρησιμοποιεί 3 βιβλιοθήκες: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h και DMXSerial.h. Η κανονική σερβο βιβλιοθήκη δεν λειτουργεί επειδή έχει σύγκρουση με τη βιβλιοθήκη FastLED. Από αυτόν τον κώδικα είναι εύκολο να καταλάβετε πώς μπορείτε να προσθέσετε περισσότερα στοιχεία ή να ελέγξετε άλλα είδη ενεργοποιητών, σε περίπτωση πιο πολύπλοκων συσκευών animatronics.

Βήμα 9: Δοκιμάστε τη συσκευή

Για να δοκιμάσετε τη συσκευή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε πηγή που εξάγει DMX. Στην περίπτωσή μου χρησιμοποίησα μια κονσόλα DMX, αλλά μπορείτε να δημιουργήσετε το δικό σας υλικό Arduino για έξοδο DMX με την ίδια βιβλιοθήκη που χρησιμοποιήθηκε σε αυτό το έργο. Θα μπορούσατε επίσης να χρησιμοποιήσετε καλώδιο USB σε DMX και λογισμικό όπως το Xlights.