Robot DMX Animatronic: 9 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Tento projekt popisuje vývoj plne funkčného prototypu animatroniky. Implementuje sa od nuly a jej cieľom je byť sprievodcom pre vývoj budúcich komplexnejších animatronických robotov. Systém je založený na mikrokontroléri Arduino. Komunikačný protokol s inými zariadeniami je DMX512. Voľba tohto komunikačného protokolu je daná skutočnosťou, že ide o štandard vo svete svetelnej techniky, bežného prostredia pre tento druh robotov. Vyvinutý robot obsahuje servomotory a rôzne typy diód LED. Výroba mechanických komponentov bola vykonaná hlavne 3D tlačou po jej modelovaní pomocou Solidworks.

Zásoby

• Arduino MEGA
• 3 5mm LED
• Konektor XLR3
• Napájanie a konektor 5 V DC
• 2 serva MG996R
• Modul MAX485
• Okrúhla matica pixelov WS2812 LED
• 2 servopohony
• 2 servoprevodovky
• Ložisko 3x8x4mm
• 12 neodymový magnet 8x3 mm
• Skrutky a matice M3

Celkové náklady na materiál vrátane PLA sú asi 60 dolárov

Krok 1: Navrhnite Animatronic

V prvom rade, ak chcete vytvoriť svoj vlastný animatronický dizajn, musíte ho navrhnúť pomocou CAD softvéru, ako je Solidworks alebo Autodesk fusion 360. Nechajte dizajn premýšľať o tom, aké ovládače a prvky (ako sú serva, svetlá …) chcete používať. Ak chcete replikovať tento model, máte v nasledujúcom kroku k dispozícii súbory STL.

Krok 2: 3D tlač dielov

Na vytlačenie všetkých kusov som použil 0,16 mm vysokú vrstvu a 0,4 mm trysku na vysokokvalitnú tlač. Časti hlavy používajú podperu. Na tak vysokej kvalite tlače môže trvať vytlačenie všetkých potrebných kusov na tomto prototype až 100 hodín.

Krok 3: Navrhnite elektronický obvod

Keď poznáte všetky komponenty, ktoré budú súčasťou vášho návrhu, urobte si čas na to, aby ste zistili, ako všetko prepojiť. Na navrhnutie schémy elektroniky som použil softvér na drvenie. Na tento projekt som použil mikrokontrolér Arduino MEGA.

Krok 4: Leštenie a natretie častí hlavy

Keď máte vytlačené všetky kusy, je načase vyleštiť a nastriekať hlavu. Použil som čiernu matnú farbu, takže má nádherný kontrast s LED diódami. Akonáhle farba zaschne, vložte magnety na hlavu a otvory pre magnetické spojenie dielov.

Krok 5: Pripojte elektroniku

Pred pridaním všetkých komponentov do zostavy musíte zapojiť všetky elektronické súčiastky. Použil som 30 cm 26awg kábel. Aby ste lepšie pozreli LED diódy v ústach, môžete ich vyleštiť pomocou brúsky na jemné zrno.

Krok 6: Zostavte mechaniku

Akonáhle budete mať všetky komponenty, zostavte ich. Väčšina častí sa pripája pomocou všeobecných skrutiek a matíc M3.

Krok 7: Spájkujte elektronické dosky

Na montáž všetkých elektronických súčiastok som použil univerzálnu dosku 5 x 7 cm prekrojenú na polovicu. Jedna polovica obsahuje komunikačnú časť a druhá polovica obsahuje rozvodnú dosku. Na skrinke elektroniky môžete tiež zahrnúť XLR3 zásuvku pre pripojenie DMX kábla a zásuvku pre napájanie celého systému. V mojom prípade som použil 3 -pinový letecký konektor, pretože som nemal konektor XLR3. Ak používate tento druh konektora, musíte vytvoriť konektorový kábel DMX - letecký.

Krok 8: Naprogramujte zariadenie

Program používa 3 knižnice: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h a DMXSerial.h. Bežná servo knižnica nefunguje, pretože je v konflikte s knižnicou FastLED. Z tohto kódu je ľahké pochopiť, ako pridať ďalšie prvky alebo ovládať iný druh pohonov v prípade zložitejších zariadení pre animatroniku.

Krok 9: Otestujte zariadenie

Na testovanie zariadenia môžete použiť ľubovoľný zdroj s výstupom DMX. V mojom prípade som použil konzolu DMX, ale môžete si vytvoriť svoj vlastný hardvér Arduino na výstup DMX s rovnakou knižnicou, aká bola použitá v tomto projekte. Môžete tiež použiť kábel USB až DMX a softvér, ako je Xlights.