Cogsworth Animatronic: 11 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτό το διδακτικό δημιουργήθηκε για να εκπληρώσει την απαίτηση έργου του Makecourse στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα (www.makecourse.com).

Αυτό το έργο είναι μια κινούμενη φιγούρα του Cogsworth από το Disney’s Beauty and the Beast. Ξεκίνησα αυτό το έργο για να μάθω περισσότερα σχετικά με το σχεδιασμό animatronics και το πρόγραμμα που απαιτείται για τη ζωή τους. Για αυτό το σχέδιο, ήθελα να αναπτύξω ένα πρόγραμμα που θα επέτρεπε στον Cogsworth να κουνιέται πέρα δώθε κάθε ώρα (τον ίδιο αριθμό με την ώρα) και να τελειώνει με ένα τόξο. Ανέπτυξα αρκετές έννοιες και παραλλαγές σχεδιασμού που θα του επέτρεπαν να ολοκληρώσει αυτή την κίνηση. Μόλις πίστεψα ότι ο σχεδιασμός μου ήταν πλήρης, άρχισα να εκτυπώνω 3D και να δοκιμάζω κάθε μέρος για να ολοκληρώσω το σχέδιό μου. Τελικά, αυτό το συγκρότημα χρησιμοποιεί συνολικά 22 μέρη εκτυπωμένων 3D. Σε όλη τη διαδικασία σχεδιασμού, ανέπτυξα επίσης έναν κώδικα C ++ για επικοινωνία με 5 σερβοκινητήρες χρησιμοποιώντας ένα Arduino.

Αυτό το διδακτικό θα εξετάσει πώς να δημιουργήσετε, να συναρμολογήσετε και να προγραμματίσετε αυτό το animatronic. Μαζί με αυτό θα δώσω χρήσιμες συμβουλές για το πού μπορεί να βελτιωθεί ή να τροποποιηθεί αυτός ο σχεδιασμός στο μέλλον.

Βήμα 1: Εργαλεία, ανταλλακτικά και υλικά

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής

  Αποποίηση ευθυνών: Ορισμένα μέρη έχουν πλάτος 9 "x 9", επομένως απαιτείται μεγάλο κρεβάτι

• Νήμα ξύλου
• Παροχή μπαταρίας (χρησιμοποίησα φορητή μπαταρία τηλεφώνου)
• Arduino Board
• Πίνακας ψωμιού
• Χαρακτηριστικά ρολογιού
• Σύρμα αλουμινίου
• Βίδες
• Κατσαβίδι
• Μεντεσέ πόρτας
• Μαχαίρι X-Acto
• Συγκολλητικός
• Πινελο ΖΩΓΡΑΦΙΚΗΣ
• Χρώμα & ξύλινος λεκές

• Servos

  • 2 του Pitsco Education 39197 180 Servo Motor Standard-Scale HS-485HB
  • 4Pcs SG90 9g Micro Servos για RC Robot Helicopter Airplane Controls Car Boat

Βήμα 2: Ακατέργαστα αρχεία CAD

Βήμα 3: Μέρη εκτύπωσης 3D

Εκτυπώστε τα στοιχεία 1 αν και 18 από τον λογαριασμό υλικών.

Θα συνιστούσα την εκτύπωση με την ίδια σειρά με το Bill of Materials για να ξεκινήσετε να εργάζεστε με τον κώδικα από νωρίς.

Βήμα 4: Μέρη άμμου και βαφής

Για το καλύτερο φινίρισμα, τρίψτε και βάψτε κάθε εκτύπωση.

Αυτά είναι τα χρώματα που χρησιμοποίησα για να αντιγράψω το Cogsworth:

Λεκέδες ξύλου:

• Red Oak (η πλειοψηφία του εξωτερικού)
• Μαύρο κεράσι (εσωτερική κοιλιά και στόμα)
• Golden Pecan (πρόσωπο)

Χρώματα:

• Χρυσός
• Φωτιά Opal (γλώσσα)
• Μπλε μελάνι (μάτια)
• Χιονόμπαλα (μάτια)
• Μαύρο (φρύδια)

Βήμα 5: Συναρμολογήστε τη βάση

1. Κολλήστε κάθε "Πόδι" στη "Μέση" χρησιμοποιώντας κόλλα και ευθυγραμμίζοντας κάθε τρύπα.

2. Ασφαλίστε το τροφοδοτικό στη βάση της "Μέσης"

   Σημείωση: Αυτό θα μπορούσε να βρίσκεται μέσα στην κοιλιά για εύκολη προσβασιμότητα. Το τοποθέτησα στη βάση για να περιορίσω το βάρος που υποστήριζε το σερβο σετ

3. Ασφαλίστε το μικρό γρανάζι στο βασικό σερβοκινητήρα.
4. Στερεώστε το servo στη μέση χρησιμοποιώντας κόλλα ή βίδες τοποθετώντας το servo στην καθορισμένη εγκοπή.
5. Βιδώστε το "Gear on Belly" στο "Belly". Βεβαιωθείτε ότι η άκρη του γραναζιού δεν υπερβαίνει την άκρη της κοιλιάς για να διασφαλίσετε ότι θα υπάρξουν λιγότερα λάθη αργότερα.

Βήμα 6: Συναρμολογήστε και τα δύο χέρια

1. Βιδώστε και ασφαλίστε το μεγάλο σερβοκινητήρα στην άκρη του ώμου.
2. Αγκιστρώστε το σύρμα αλουμινίου μέσα από τη μικρή τρύπα που παράγεται στο χέρι.
3. Συνδέστε και στερεώστε το καλώδιο αλουμινίου στον σερβοκινητήρα. Ρυθμίστε το μήκος του σύρματος ώστε να ταιριάζει στον ώμο.
4. Τοποθετήστε τον σερβοκινητήρα και το χέρι στο βραχίονα. Ρυθμίστε το σύρμα αλουμινίου όπως απαιτείται μέχρι να λειτουργήσει σωστά.
5. Ασφαλίστε το μικρό σερβοκινητήρα μέσα στον ώμο.
6. Συνδέστε και ασφαλίστε το επάνω μέρος του ώμου. Βεβαιωθείτε ότι είναι συνδεδεμένο με ασφάλεια και είναι εύκολα αποσπώμενο.
7. Τοποθετήστε το χέρι σας στην "Κοιλιά προς τα πίσω" γλιστρώντας στην καθορισμένη υποδοχή του. Βεβαιωθείτε ότι το εσωτερικό καλώδιο βρίσκεται στη συγκεκριμένη εγκοπή για να αποφύγετε την αποσύνδεση καλωδίων.
8. Επαναλάβετε μέχρι να συγκεντρωθούν και τα δύο χέρια.

Βήμα 7: Συγκεντρώστε την κοιλιά

1. Χρησιμοποιώντας μικρούς μεντεσέδες πόρτας, ευθυγραμμίστε και στερεώστε την "Πόρτα" στην "Κοιλιά".
2. Συνδέστε το "Ticker" στην "Κοιλιά". Βεβαιωθείτε ότι το "Ticker" είναι σε θέση να κινηθεί μόνο του από τη βαρύτητα.
3. Συνδέστε και ασφαλίστε την "Κοιλιά" στην "Κοιλιά προς τα πίσω" χρησιμοποιώντας τις εγκοπές εκατέρωθεν.
4. Τοποθετήστε την "Κοιλιά" στη "Μέση" ευθυγραμμίζοντας την αυλάκωση στη βάση της "Κοιλιάς" στην εγκοπή της "Μέσης".

Βήμα 8: Συναρμολόγηση κεφαλής

1. Ασφαλίστε τη "μύτη" στο "πρόσωπο"

   Σημείωση: Ανάλογα με τις παραγγελίες των χαρακτηριστικών του ρολογιού, η διάμετρος της οπής "Μύτη" μπορεί να χρειαστεί να ρυθμιστεί

2. Συναρμολογήστε τα μέρη του ρολογιού μέσω της "μύτης" σύμφωνα με τις οδηγίες του ρολογιού που αγοράσατε.
3. Τοποθετήστε και κολλήστε το "Πρόσωπο" στο "Κεφάλι".
4. Ασφαλίστε το "Κεφάλι" στην κοιλιά.

Βήμα 9: Καλωδίωση Cogsworth

Συνδέστε κάθε σερβο όπως φαίνεται στο διάγραμμα ψεκασμού. Κάθε σερβοκινητήρας είναι συνδεδεμένος στην ίδια πηγή ισχύος 5V, γείωση και τον αντίστοιχο πείρο εισόδου.

Για αυτόν τον Κώδικα:

Είσοδος 5: Δεξιός ώμος

Είσοδος 6: Αριστερός ώμος

Είσοδος 7: Δεξιός αγκώνας

Είσοδος 8: Αριστερός αγκώνας

Είσοδος 9: Μέση

Βήμα 10: Λήψη και ενημέρωση κώδικα

Κατεβάστε αυτόν τον κώδικα Arduino και συνδέστε τον πίνακα Arduino. Αφού ολοκληρωθεί ο έλεγχος, θα πρέπει να προστεθεί μεγαλύτερη καθυστέρηση στον κώδικα για να περιμένετε μία ώρα πριν την εκτέλεση της επόμενης επανάληψης.

Βήμα 11: Ασφαλής ασφάλεια υλικού και δοκιμή

Τοποθετήστε τα "Back" και "Back of Head" στο Cogsworth για να ασφαλίσετε και να αποκρύψετε όλες τις καλωδιώσεις.

Απολαμβάνω!