Κάνοντας το Spielatron (Robotic Glockenspiel): 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Δημιουργήσαμε αυτό το ρομποτικό glockenspiel από μέρη που είχαμε ήδη και κατασκευάσει.

Είναι ακόμα πειραματικό και βρίσκεται στην πρώτη έκδοση.

Το Spielatron ελέγχεται από ένα Arduino που παίζει εντολές Midi που του αποστέλλονται από έναν υπολογιστή.

Οι σημερινοί περιορισμοί είναι

1. Είναι μονοφωνικό δηλαδή μπορεί να παίζει μόνο ένα σφυρί κάθε φορά.
2. Η ταχύτητα σερβο περιορίζει είτε τους ρυθμούς ανά λεπτό είτε το μήκος της νότας της μουσικής, π.χ.

Βήμα 1: Βρείτε ένα Glockenspiel και δημιουργήστε ένα πλαίσιο υποστήριξης

Είχαμε ένα glockenspiel ηλικίας 40 ετών και άνω που διασώθηκε από ένα μουσικό τμήμα λυκείου όταν έγινε πλεόνασμα στις απαιτήσεις. Έχει καθίσει σε ένα ντουλάπι όλο αυτό το διάστημα περιμένοντας μια ευκαιρία που θα χρησιμοποιηθεί. Είναι λίγο χτυπημένο και μερικά από τα κλειδιά είναι αμήχανα και δίνουν βαρετές νότες, ωστόσο, για τη διασκέδαση της κατασκευής του έργου δεν δικαιολογείται η αγορά ενός νέου.

Το πλαίσιο ήταν κατασκευασμένο από κόντρα πλακέ πάχους 10 mm και έχει μέγεθος για να ταιριάζει στο glockenspiel και να φιλοξενεί τέσσερα ζεύγη σερβο μοντέλων RC. Η απόσταση από το glockenspiel έως το σερβο καθορίστηκε να παρέχει ένα τόξο έτσι ώστε η κεφαλή του σφυριού να χτυπήσει τον επιθυμητό αριθμό κλειδιών χωρίς να χτυπήσει τις τάπες κρατώντας τα κλειδιά στη θέση τους. Αυτό ήταν περίπου 220 mm από το κέντρο περιστροφής του servo στο κέντρο των κλειδιών.

Το σερβο ζεύγος ένα χτυπά τα πλήκτρα G5 έως G6.

Το σερβο ζεύγος δύο πλήκτρων χτυπήματος G#5 έως G#6.

Το σερβο ζεύγος τριών πλήκτρων χτυπήματος A6 έως G7.

Το σερβο ζεύγος τεσσάρων πλήκτρων πλήκτρων Bb6 έως F#7.

Βήμα 2: Τρισδιάστατη εκτύπωση και αγκύλες διαδρομής CNC και ρύθμιση σερβο ζεύγους - Εικόνα 1

Είχαμε τέσσερα παλιά σερβο JR NES-507 συν δύο Hitec HS81 και δύο σερβο Hitec HS82 που δεν χρησιμοποιήθηκαν. Τα servos HS81 & HS82 είναι αρκετά παρόμοια για να χρησιμοποιηθούν για τον ίδιο σκοπό.

Εκτυπώσαμε τρισδιάστατα τέσσερα στηρίγματα για να τοποθετήσουμε τα σερβίτσια Hitec και βιδώσαμε αυτά τα στηρίγματα στο τυπικό σερβο πάνω δίσκο που παρέχουν σερβο JR. Καθώς εκτυπώνουμε σε ABS, συνήθως εκτυπώνουμε τα αρχεία σε μέγεθος 103% για να επιτρέπεται συρρίκνωση.

Στη συνέχεια, δρομολογήσαμε τέσσερις αγκύλες για να ταιριάζουν στις κορυφές δίσκων των σερβομηχανών Hitec από κόντρα πλακέ 1,5 χιλιοστών. Αυτές οι αγκύλες πρέπει να στηρίζουν τα σφυριά.

Βήμα 3: Τρισδιάστατη εκτύπωση και αγκύλες διαδρομής CNC και ρύθμιση σερβο ζεύγους - Εικόνα 2

Βήμα 4: Τρισδιάστατη εκτύπωση και αγκύλες διαδρομής CNC και ρύθμιση ζευγών σερβο - Εικόνα 3

Βήμα 5: Φτιάξτε σφυριά και επισυνάψτε στο Servos - Εικόνα 1

Τα σφυριά είναι κατασκευασμένα από κεφαλές τρισδιάστατης εκτύπωσης και σουβλάκια μπαμπού 4mm (διατίθενται από το τοπικό σουπερμάρκετ). Οι κεφαλές είναι προσαρτημένες με κυανοακρυλική κόλλα και το συγκρότημα του σφυριού είναι προσαρτημένο στο βραχίονα σερβο με δύο συνδέσμους καλωδίων στο καθένα. Αυτά δεν ήταν αρχικά σφιγμένα πλήρως για να επιτρέψουν τη ρύθμιση του μήκους κατά τη ρύθμιση και τη δοκιμή.

Βήμα 6: Φτιάξτε σφυριά και επισυνάψτε στο Servos - Εικόνα 2

Βήμα 7: Ηλεκτρονικά

Αρχικά, εκτυπώσαμε 3D μια βάση για μια πλακέτα Arduino Uno, η οποία ήταν προσαρτημένη σε δύο από τους βραχίονες σερβο στήριξης του ξύλινου πλαισίου. Ένας πίνακας διασύνδεσης δρομολογήθηκε για να συνδέσει τα οκτώ servos στο Uno με το δικό τους ξεχωριστό τροφοδοτικό 5V. Υπήρχε επίσης μια κεφαλίδα για κάρτα προσαρμογέα micro SD με τη σκέψη ότι θα μπορούσα να παίξω μερικά αρχεία midi που είναι αποθηκευμένα στην κάρτα σε αντίθεση με την αποστολή από υπολογιστή. Προς το παρόν χρησιμοποιούμε μόνο το Spielatron με αρχεία που αποστέλλονται από υπολογιστή.

Τοποθετήστε την πλακέτα διασύνδεσης (ασπίδα στο Arduino μιλήστε) στο Arduino και συνδέστε τα servos με την ακόλουθη σειρά:

1. Περιστροφικό σερβο 1 στην καρφίτσα Arduino 2
2. Σέρβο σφυρί 1 στην καρφίτσα Arduino 3
3. Περιστροφικό σερβο 2 στην καρφίτσα Arduino 4
4. Σερβο σερβο 2 στην καρφιτσα Arduino 5
5. Περιστροφικό σερβο 3 στην καρφίτσα Arduino 6
6. Σφυρί σερβο 3 στην καρφίτσα Arduino 7
7. Περιστροφικό σερβο 4 στην καρφίτσα Arduino 8
8. Σερβο σερβο 4 στην καρφιτσα Arduino 9

Βήμα 8: Ηλεκτρονική πλακέτα διεπαφής - Εικόνα 1

Βήμα 9: Ηλεκτρονικός πίνακας διεπαφών - Εικόνα 2

Βήμα 10: Κωδικός Arduino

Προσθέστε τη βιβλιοθήκη MIDI.h στο περιβάλλον προγραμματισμού Arduino και μεταγλωττίστε και ανεβάστε τον συνημμένο κώδικα στο Arduino.

Σημείωση γραμμή 81:

Serial.begin (115200); // χρησιμοποιήστε τον ρυθμό baud του υπολογιστή όχι τον πραγματικό ρυθμό midi baud των 31250

Όπως σχολιάστηκε, στέλνουμε τα δεδομένα Midi στο Spielatron μέσω μιας διεπαφής USB με κανονικό ρυθμό baud υπολογιστή και όχι τον σωστό ρυθμό Midi baud 31250, καθώς κανένας από τους υπολογιστές μας δεν θα μπορούσε εύκολα να ρυθμιστεί σε αυτόν τον ρυθμό baud.

Επίσης, θα σημειώσετε ότι ο κώδικας αφορά μόνο τη σημείωση για γεγονότα Midi, καθώς το σφυρί πρέπει να σηκωθεί αμέσως μετά το κατέβασμα και δεν μπορεί να περιμένει να συμβεί ένα συμβάν σημείωσης.

Βήμα 11: Ολοκληρώθηκε και λειτουργεί

Θα κάνουμε ένα ξεχωριστό Instructable για το πώς συνθέτουμε και στέλνουμε αρχεία Midi από τον υπολογιστή μας στο Spielatron.