Simple Animatronic With Micro: bit: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Καλώς ήρθατε στο πρώτο μου Instructable. Θα μοιραστώ πώς έφτιαξα αυτό το Skeksis Animatronic. Καθοδηγώντας σας σε όλη μου τη διαδικασία, ελπίζω ότι θα εμπνευστείτε να φτιάξετε το δικό σας ρομπότ, ακόμα κι αν δεν μοιάζει με αυτό. Δεν θα μιλήσω πολύ για το πώς να δημιουργήσετε το έργο τέχνης, αυτό επικεντρώνεται περισσότερο στο πώς να το συνδυάσετε με ηλεκτρονικά.

Αυτό το έργο ήταν εμπνευσμένο από την απόλυτα υπέροχη σειρά The Dark Crystal: Age of Resistance. Πρέπει να το ελέγξετε, είναι ανάρπαστο. Συνιστώ ιδιαίτερα να παρακολουθείτε τα παρασκήνια για την εντυπωσιακή και δημιουργική καλλιτεχνία που εμφανίζεται.

Ο συνδυασμός τέχνης και τεχνολογίας είναι πολύ εύκολος στις μέρες μας. Υπάρχουν πολλοί τεχνολογικοί πόροι τώρα για αρχάριους, φοιτητές και/ή άτομα που θέλουν απλώς να κάνουν τα πράγματα να λειτουργούν χωρίς να ξοδεύουν πολύ χρόνο για κωδικοποίηση, συγκόλληση και αντιμετώπιση προβλημάτων. Το Micro: bit και όλοι οι πίνακες πρόσθετων που έχουν εμφανιστεί γύρω του, είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα αυτού.

Για αυτό το έργο, χρησιμοποίησα δύο Micro: bits και δύο διαφορετικούς πίνακες πρόσθετων. Θα μιλήσω για μερικές από τις διαφορές μεταξύ τους αργότερα. Θα μπορούσα να είχα χρησιμοποιήσει μόνο ένα πρόσθετο και ένα Micro: bit, και να μην είχα το τηλεχειριστήριο με τα ποτενσιόμετρα, αλλά ο στόχος μου ήταν να προσομοιώσω πώς οι άνθρωποι ελέγχουν τα animatronics από μακριά, ακόμα κι αν το δικό μου είναι μια μικρή έκδοση από χαρτόνι.

Όλα τα υλικά είναι επαναχρησιμοποιήσιμα, αλλά η αφαίρεση των servos είναι πολύ καταστροφική.

Προμήθειες

2 Micro: πλακέτες bit

1 πρόσθετο σκάφος Hummingbirdbit

1 προσθήκη Makerbit+R.

2 Micro servos (αν πρόκειται να χρειαστείτε τους κινητήρες για να σηκώσετε/μετακινήσετε πολύ, προτείνω μεταλλικά γρανάζια. Χρησιμοποίησα κανονικά και ανησυχώ για το σαγόνι).

2 4 μπαταρίες AA με διακόπτη και μπαταρίες

1 Standard Servo (Από την εμπειρία μου, το Hitec HS-311 λειτουργεί καλά και έρχεται με πολλά κέρατα και βίδες)

2 Servo Extension Cords

1 Grove Slide Potentiometer (ή παρόμοιο)

2 περιστροφικά ποτενσιόμετρα (έχω μερικά καλύμματα στο δικό μου, αλλά δεν είναι απολύτως απαραίτητα)

Κουμπί 1 Grove (ή παρόμοιο)

1 μεγάλη διάχυτη λευκή λυχνία LED (10mm)

Ένα μάτσο από θηλυκά έως θηλυκά καλώδια. Εάν χρησιμοποιείτε τα εξαρτήματα Grove, χρειάζεστε καλώδια Grove to Female.

1 Μικρή μπάλα πινγκ πονγκ

Πολλά ανακυκλωμένα χαρτόνια από κουτιά. Βεβαιωθείτε ότι τα κομμάτια έχουν το ίδιο πάχος.

Κουτί για το τηλεχειριστήριο. Αρκετά μεγάλο για να φιλοξενήσει το Makerbit με Micro: προσαρτημένο λίγο.

Ένα λεπτό καρφί που μπορεί να περάσει από μπάλα πινγκ πονγκ.

Ακουαρέλα χαρτί

Ακουαρέλα χρώματα (χρησιμοποίησα σωληνωτά M. Graham) και πινέλα.

Στυλό/δείκτης μελάνης (χρησιμοποίησα αυτό)

Καλό ψαλίδι

Διαφανές υλικό κάποιου είδους. (Στην περίπτωσή μου ξαναχρησιμοποίησα ένα φύλλο αφρού συσκευασίας. Θα μπορούσατε επίσης να χρησιμοποιήσετε πολυεπίπεδο χαρτί.)

Πρόσβαση σε κόφτη λέιζερ ή σε καλά εργαλεία κοπής από χαρτόνι όπως γυαλιά από χαρτόνι και/ή σε κόφτη καναρινιού.

Σε περίπτωση κοπής με λέιζερ, η πρόσβαση σε σαρωτή διευκολύνει τη ζωή.

Βήμα 1: Σχεδιασμός του Έργου

Όπως προαναφέρθηκε, εμπνεύστηκα από το The Dark Crystal: Age of Resistance. Συνήθως, τα έργα ρομποτικής μου ξεκινούν με μια συγκεκριμένη κίνηση ή εμφάνιση που θέλω να επιτύχω. Σε αυτή την περίπτωση, τα πάντα ήταν συγκεντρωμένα γύρω από το μάτι και η επιθυμία μου να κινείται ανατριχιαστικά, τότε το στόμα να κινείται σαν να μιλάει (το να έχει κάποιος να το ελέγχει που μπορεί να κάνει φωνές θα ήταν ένα συν).

Έφτιαξα πρώτα ένα γρήγορο πρωτότυπο για να βεβαιωθώ ότι οι κινήσεις που ήθελα να επιτύχω θα λειτουργούσαν. Το μάτι είναι φτιαγμένο από τη μπάλα του πινγκ πονγκ και είναι προσαρτημένο σε ένα σερβο Micro που είναι προσαρτημένο στο πρόσωπο μπροστά και μια βάση στο πίσω μέρος. Η γνάθος συνδέεται με τη βάση μέσω μιας τρύπας και τοποθετείται πίσω από το πρόσωπο.

Μετά από αυτό, έκανα αρκετές μελέτες για τον χαρακτήρα που ήθελα να δημιουργήσω, στην προκειμένη περίπτωση, ο Skeksis Scientist, SkekTek.

Βήμα 2: Ζωγραφική/Σχεδιασμός

Με το πρωτότυπο στο χέρι και τις μελέτες για το πώς φαίνεται ο χαρακτήρας (συν πολλά στιγμιότυπα οθόνης), έπρεπε να αποφασίσω τι θα κάνω.

Με τον πίνακα Hummingbirdbit, μπορώ να ελέγξω 4 διαφορετικά servos. Σκέφτηκα να κάνω τα χέρια να κινούνται, αλλά το αποφάσισα επειδή το χαρτόνι θα έκανε τις κινήσεις να φαίνονται πολύ δύσκαμπτες σε σύγκριση με το ρέον ύφασμα της αρχικής μαριονέτας. Έτσι αποφάσισα να κάνω όλη την κίνηση γύρω από το κεφάλι: ένα σερβο για το μάτι, ένα για το σαγόνι και ένα για το κεφάλι. Επέλεξα επίσης να τον κρατήσω στην ουσία του Gelfling που θα φωτιζόταν στη συνέχεια.

Γνωρίζοντας ότι όλα βασίζονταν στην κίνηση του ματιού, η κλίμακα του προσώπου μετρήθηκε με το πόσο μεγάλο θα έπρεπε να είναι το κεφάλι για να κρύψει το μικρο σερβο που ελέγχει πλήρως την μπάλα του πινγκ πονγκ και να έχει ένα καλό μάτι.

Έφτιαξα ξεχωριστούς πίνακες για το πάνω μέρος του κεφαλιού και το σαγόνι λαμβάνοντας υπόψη ότι ένα μέρος της γνάθου πρέπει να βρίσκεται πίσω από το πάνω μέρος του κεφαλιού για να κρύψει το μικρο σερβο που θα κινεί το σαγόνι και να το κάνει περιστροφικό από ένα σημείο όπου η κίνηση της γνάθου μπορεί να είναι φυσική.

Μόλις έβαψα το πρόσωπο, το έκοψα προσεκτικά με ψαλίδι και στη συνέχεια το χρησιμοποίησα ως οδηγό για ελεύθερο χέρι το υπόλοιπο σώμα.

Παρακαλώ σημειώστε ότι έδωσα με το χέρι όλα τα σχέδια, αλλά υπάρχουν πολλά πράγματα που μπορείτε να κάνετε αν δεν σχεδιάζετε το σχέδιο, όπως η χρήση προβολέα για την ανίχνευση μιας εικόνας στο χαρτί, απλά λάβετε υπόψη το μέγεθος του σερβο και του ματιού. Επίσης, επέλεξα ακουαρέλα και μελάνι για να φτιάξω τους πίνακες γιατί με έκαναν να σκεφτώ τις εικόνες σχεδιασμού χαρακτήρων που κάνει ο Brian Froud. Αλλά αν αισθάνεστε πιο άνετα με άλλα μέσα, να το έχετε.

Για το σώμα, ήξερα ότι ήθελα να κάνω ένα 3D εφέ στο ρομπότ, ενώ εξακολουθώ να είμαι κυρίως ένας πίνακας που κινείται. Για αυτό το αποτέλεσμα, ήξερα ότι ήθελα τα πάντα να χωριστούν σε μέρη για να έχουν στρώματα. Έκανα τα χέρια μακρύτερα από ό, τι θα χρειάζονταν για το σώμα, έτσι ώστε να μπορούν να προεξέχουν υπό γωνία. Κατέληξα με την ακόλουθη λίστα ζωγραφικής: κεφάλι, σαγόνι, κύριο σώμα, αντικείμενο που μοιάζει με τροχόσπιτο, αριστερό αντιβράχιο, αριστερό χέρι, δεξί αντιβράχιο, δεξί χέρι, δεξί χέρι με το μπουκάλι.

Έκοψα όλα αυτά πάλι με ψαλίδι με μεγάλη προσοχή. Το χέρι ήταν ιδιαίτερα προκλητικό αφού ήξερα ότι ήθελα το μπουκάλι να είναι μόνο το περίγραμμα, επειδή αργότερα θα προσθέσω ένα ημιδιαφανές χαρτί για να κάνει τη λάμψη του μπουκαλιού.

Βήμα 3: Κοπή χαρτονιού

Τώρα ήρθε η ώρα να συνδέσετε το στάνταρ σερβο στο σώμα με τρόπο που θα κάνει την κίνηση του κεφαλιού να φαίνεται εντάξει και να αποκρύπτει το σερβο. Πρέπει να κάνετε μια τρύπα στο λαιμό καθώς τραβιέται στο σώμα εντοπίζοντας ξανά το σερβο και κάνοντας μια τρύπα για να το περάσετε εκτός από το ευρύτερο τμήμα στερέωσης. Μόλις τελειώσετε με το σερβο και όλα φαίνονται εντάξει, μπορείτε να το κολλήσετε εν θερμώ στη θέση του.

Είχα ένα ωραίο μεγάλο κόκκινο σερβο κόρνα που φαίνεται πιο ανθεκτικό από τα άλλα. Το χρησιμοποίησα για να στερεώσω την κεφαλή κολλώντας την στο πίσω μέρος της βάσης της κεφαλής ΚΑΙ βιδώνοντάς τη στη θέση της μόλις ελέγξω πόσο μακριά θα είναι η κίνηση της κεφαλής μετακινώντας προσεκτικά τα σερβομηχανήματα.

Όταν η βάση είναι στη θέση της, προσαρτημένη στο σώμα από το σερβο, τώρα κολλάω ζεστά το σερβο σερβο που θα ελέγχει το σαγόνι όπου ήταν, στη συνέχεια συνδέω το σαγόνι με το κέρατο που είχε κολλήσει και προσθέτω μια βίδα για να το κρατήσω στη θέση του επίσης.

Το τελευταίο μέρος της κατασκευής είναι να στερεώσετε το πάνω μέρος του προσώπου που έχει το μάτι και το σερβο στη βάση του κεφαλιού που έχει τώρα το σαγόνι. Πρόσθεσα κομμάτια από χαρτόνι που είναι τόσο παχιά όσο το micro servo από το ράμφος, ώστε να κάνουν το πρόσωπο πιο ανθεκτικό. Μόλις το έχω, κολλάω όλα μαζί πολύ προσεκτικά για την ευθυγράμμιση.

Βήμα 7: Αντιμετώπιση των ηλεκτρονικών

Καθώς τοποθετούσα τα servos, σκεφτόμουν πώς θα φαίνονται τα καλώδια και αν μπορώ να τα κρύψω αρκετά καλά. Δεδομένου ότι ο πίνακας Hummingbirdbit θα βρίσκεται πίσω από το Skeksis, πρέπει να προσθέσω τα καλώδια επέκτασης servo στα δύο micro servos, ώστε να μπορούν να φτάσουν τα καλώδια. Συνδέω το Jaw στο Servo 1, το μάτι στο Servo 2 και το κεφάλι στο Servo 3.

Η λυχνία LED είναι συνδεδεμένη με τη λυχνία LED 3. Χρησιμοποίησα καλώδια βραχυκυκλωτήρων για να μην χρειαστεί να κολλήσω.

Το τηλεχειριστήριο ήταν χτισμένο πάνω σε ένα κουτί όπου ήμουν σε θέση να τοποθετήσω όλα τα ποτενσιόμετρα ωραία και σφιχτά, με απλά περιστροφικά δεσμούς ή βιδώνοντάς τα.

Το HummingbirdBit είναι υπέροχο για τη σύνδεση μοτέρ και LED. Είναι ο πίνακας επιλογής για τα περισσότερα από αυτά που φτιάχνω επειδή είναι τόσο φιλικό προς το χρήστη. Έχουν μια εφαρμογή iPad που μπορεί να συνδεθεί στο Micro: bit ασύρματα και καθιστά την αντιμετώπιση προβλημάτων πολύ εύκολη. Πραγματικά άλλαξα ανάμεσα σε ένα Micro: bit που ήταν προγραμματισμένο να λειτουργεί στο iPad και αυτό που ήταν προγραμματισμένο με Makecode που έπρεπε να ελεγχθεί από το άλλο Micro: λίγο πολύ γιατί με το iPad θα μπορούσα να δοκιμάσω το εύρος κίνησης των servos πολύ εύκολα να βρω ποιους βαθμούς ήθελα να είναι η ελάχιστη και η μέγιστη κίνηση για το καθένα.

Το MakerBit, από την άλλη πλευρά, είναι εξαιρετικό για τη σύνδεση διαφορετικών πραγμάτων, όπως αισθητήρες, ποτενσιόμετρα και πράγματα που προέρχονται από άλλα κιτ, όπως τα μέρη του Grove που χρησιμοποίησα. Iμουν σε θέση να συνδέσω τα περιστροφικά ποτενσιόμετρα μόνο με τα καλώδια βραχυκυκλωτήρων χωρίς καθόλου συγκόλληση.

Το περιστροφικό δοχείο που ελέγχει το μάτι συνδέεται με το Α2.

Το περιστροφικό δοχείο που ελέγχει την κεφαλή είναι συνδεδεμένο στο Α4.

Το κουμπί είναι συνδεδεμένο στο A3.

Το Slide Pot που ελέγχει το σαγόνι είναι συνδεδεμένο με το βύσμα Grove A1/A0.

Βήμα 8: Κωδικοποίηση

Έκανα την κωδικοποίηση στο MakeCode, το οποίο είναι η κωδικοποίηση μπλοκ της Microsoft για το Micro: bit.

Το πρώτο βήμα ήταν να βρούμε τους min και max αριθμούς για τις γωνίες των servos. Το έκανα πραγματικά, όπως είπα και πριν, με δοκιμή και σφάλμα στην εφαρμογή Birdblox για το iPad επειδή είναι ευκολότερο και γρηγορότερο.

Έχοντας αυτό, κωδικοποίησα πρώτα το τηλεχειριστήριο. Εδώ είναι ο κωδικός. Αντιστοιχίζει το ελάχιστο και το μέγιστο των δοχείων στις ελάχιστες και μέγιστες γωνίες που βρήκα ότι λειτουργούσαν για κάθε σερβο.

Σημειώστε ότι σε αυτό το σημείο αποφάσισα ότι δεν ήθελα το κουμπί να ανάψει το φως, καθώς το φως ήταν αναμμένο μόνο του, αλλά μπορείτε να το προσθέσετε. Αυτός είναι ο κωδικός για τους κινητήρες.

Βήμα 9: Συμπέρασμα

Τώρα έχουμε το ρομπότ και είναι κωδικοποιημένο! Timeρα να το δοκιμάσετε.

Ας ελπίσουμε ότι αυτό το διδακτικό θα σας εμπνεύσει να φτιάξετε το δικό σας ρομπότ και απάντησε σε μερικές ερωτήσεις που ίσως είχατε.

Δευτέρα στο διαγωνισμό ρομποτικής