DMX Animatronic Robot: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Ovaj projekt opisuje razvoj potpuno funkcionalnog prototipa animatronike. Provodi se od nule i ima za cilj biti vodič za razvoj budućih složenijih animatronskih robota. Sustav se temelji na Arduino mikrokontroleru. Komunikacijski protokol s drugim uređajima je DMX512. Odabir ovog komunikacijskog protokola posljedica je činjenice da je standard u svijetu svjetlosne tehnologije, uobičajeno okruženje za ovu vrstu robota. Razvijeni robot uključuje servo motore i različite vrste LED dioda. Proizvodnja mehaničkih komponenti provodila se uglavnom 3D ispisom nakon modeliranja pomoću programa Solidworks.

Pribor

• Arduino MEGA
• 3 LED dioda 5 mm
• XLR3 konektor
• 5V DC napajanje i priključak
• 2 servo servera MG996R
• Modul MAX485
• Okrugla matrica LED piksela WS2812
• 2 servo nosača
• 2 servo zupčanika
• Ležaj 3x8x4 mm
• 12 neodimijskog magneta 8x3 mm
• M3 vijci i matice

Ukupni troškovi materijala uključujući PLA su oko 60 USD

Korak 1: Dizajnirajte Animatronic

Prije svega, ako želite stvoriti vlastiti animatronski dizajn, morate ga dizajnirati pomoću CAD softvera kao što su Solidworks ili Autodesk fusion 360. Neka dizajn razmišlja o tome koji pokretači i elementi (poput servo upravljača, svjetala …) želite koristiti. Ako želite replicirati ovaj model, STL datoteke su vam dostupne u sljedećem koraku.

Korak 2: 3D ispis komada

Za ispis svih komada koristio sam sloj visine 0,16 mm i mlaznicu 0,4 mm za ispis visoke kvalitete. Glava koristi potporu. Na tako visokokvalitetnom ispisu može proći i do 100 sati za ispis svih potrebnih komada na ovom prototipu.

Korak 3: Projektirajte elektronički krug

Nakon što znate sve komponente koje će ući u vaš dizajn, odvojite vrijeme da shvatite kako sve spojiti. Koristio sam softver za fritzing za oblikovanje sheme elektronike. Za ovaj projekt koristio sam Arduino MEGA mikrokontroler.

Korak 4: Uglačajte i obojite glave

Nakon što ste odštampali sve komade, vrijeme je za glačanje i lakiranje glave. Koristio sam crnu mat boju tako da ima prekrasan kontrast sa LED diodama. Nakon što se boja osuši, umetnite magnete na glavu i rupe za podlogu za magnetsko spajanje komada.

Korak 5: Ožičite elektroniku

Prije dodavanja svih komponenti u sklop morate spojiti sve elektroničke komponente. Koristio sam 30 cm kabel 26awg. Da biste bolje pogledali LED diode za usta, možete ih ispolirati pomoću brusilice za papir finog zrna.

Korak 6: Sastavite mehaniku

Nakon što imate sve komponente sastavite ih. Većina dijelova spaja se pomoću generičkih vijaka i matica M3.

Korak 7: Lemite elektroničke ploče

Za montažu svih elektroničkih komponenti upotrijebio sam univerzalnu ploču 5x7 cm prerezanu na pola. Jedna polovica sadrži komunikacijski dio, a druga polovica sadrži ploču za distribuciju energije. Na kutiji za elektroniku možete uključiti i XLR3 ženski konektor za priključivanje DMX kabela i žensku utičnicu za napajanje cijelog sustava. U mom slučaju koristio sam 3 -pinski zrakoplovni konektor jer nisam imao XLR3 konektor. Ako koristite ovu vrstu konektora, morate napraviti kabel DMX -a za zrakoplovstvo.

Korak 8: Programirajte uređaj

Program koristi 3 knjižnice: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h i DMXSerial.h. Uobičajena servo knjižnica ne radi jer je u sukobu s knjižnicom FastLED. Iz ovog koda lako je razumjeti kako dodati više elemenata ili upravljati drugom vrstom pokretača, u slučaju složenijih animatronskih uređaja.

Korak 9: Testirajte uređaj

Za testiranje uređaja možete koristiti bilo koji izvor koji emitira DMX. U mom slučaju koristio sam DMX konzolu, ali možete stvoriti vlastiti Arduino hardver za izlaz DMX -a s istom bibliotekom koja se koristi na ovom projektu. Također možete koristiti USB na DMX kabel i softver poput Xlights.