Animatronic Wheatley V2.0: 9 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Zrieknutie sa zodpovednosti:

Predtým, ako sa pustím do tápania o tomto projekte, vás upozorním: NIE je to krok za krokom, presne podrobný návod, ako si vyrobiť vlastný Wheatley. Za dva roky, ktoré som na tomto projekte pracoval, som sledoval iba všeobecný pokrok. Mám niekoľko kresieb, sem tam niekoľko poznámok, veľa obrázkov a videí, ale žiadny konkrétny zoznam každého kroku. Môj pohľad na to je tento: Zábava je robiť to sami! Iste som našiel referenčné fotografie a videá, ale nikto mi nepovedal, ako dať dohromady Wheatley kus po kuse. Bol to objavovací proces, ktorý priniesol viac problémov, a tým aj väčšiu zábavu, než som si kedy predstavoval. Prosím! Ak uvažujete o použití tohto Instructable, ktorý vám pomôže postaviť si vlastný Wheatley, všetkými prostriedkami: Použite ho! Úplný rozsah všetkých podrobností o tomto projekte nájdete na mojej webovej stránke:

Chcete si vyrobiť vlastnú Wheatley? Pozrite sa na moju príručku Začíname: Kliknite sem!

Jedným z mojich najobľúbenejších projektov bolo vytvorenie môjho prvého Animatronic Wheatley. Nezabudnite si to pozrieť! To však bolo celkom dávno. Tento projekt som si znova predstavil a je väčší a lepší ako kedykoľvek predtým!

Táto verzia Wheatley obsahuje:

• 3D tlačená škrupina/rám/diely
• Pohyb tváre nahor/nadol/doľava/doprava
• Náklon tváre zo strany na stranu
• Nezávislá funkcia horného a dolného viečka
• Nezávislý pohyb hornej a dolnej rukoväte
• Jasne modrá optika, ktorá pri rozprávaní bliká, rovnako ako v hre
• 40+ autentických hlasových liniek
• Interné nabíjateľné/vymeniteľné batérie
• Ovládač PS3 pripojený cez Bluetooth

Poznámka: Wheatley je fiktívna postava z videohry Portal 2. Vyjadrený nádherným britským hercom a komikom Stephenom Merchantom sa stáva pomocníkom vašej postavy v rámci časti hry.

Krok 1: Návrh

Navrhovanie Wheatley začalo nájdením softvéru pre 3D návrh. Od začiatku som vedel, že tentoraz chcem 3D Print Wheatley, takže som potreboval nájsť softvér, ktorý by mi umožnil exportovať moje 3D modely do tlačiteľných súborov. Prostredníctvom Googlu nájdete množstvo rôznych programov. Vyskúšal som niekoľko obľúbených, ale nič sa nezdalo byť správne. Mnoho z tých, ktoré som vyskúšal, malo silné vlastnosti, ale bolo ťažké ich zvládnuť. Nakoniec som narazil na OnShape. Je to online CAD softvér, ktorý sa ľahko používa, je prístupný odkiaľkoľvek a umožňuje vám importovať, exportovať a dokonca aj objednávať priamo zo služieb 3D Print. Navyše je to zadarmo, čo skutočne pomohlo.

V priebehu nasledujúcich 3 a pol mesiaca som strávil veľa času prípravou Wheatleyho pôvodného návrhu. Naučil som sa, ako som išiel, a pomaly som z prázdnej 3D sféry vytvoril Osobnostné jadro. Tiež som zvážil zahrnutie rôznych funkcií, ako napríklad aký typ materiálu použiť na pripevnenie jeho bokov, ako prinútiť jeho rukoväte pohybovať sa atď. Môžete vidieť, ako sa dizajn vyvíjal, kliknutím na obrázky.

Keď dizajn začal tuhnúť, ďalšia vec, na ktorú som sa zameral, bola otázka: Koľko to bude stáť? Výroba môjho prvého Wheatleyho stála asi 350 dolárov. Keďže som chcel zdvojnásobiť kvalitu z v1.0 na v2.0, zdvojnásobil som rozpočet. Rozhodol som sa, že budem šťastný, ak budem môcť dokončiť túto verziu Wheatley za 700 dolárov a menej. Po určení rozpočtu som zobral, aké 3D súbory mám, a nechal som ich vykonať odhadmi pomocou niekoľkých rôznych tlačových služieb. Väčšina webových stránok alebo služieb, ktoré som vyskúšal, predstavovala 750 až 800 dolárov. To si vyžiadalo značný kus z rozpočtu, ale stále by to bolo možné. V tomto mieste som prijal fakt, že si to celé zaplatím sám.

Keď sa návrh blížil k dokončeniu, rozhodol som sa pre skvelú službu 3D tlače s názvom 3D Hubs. Pomerne ľahko vás spojí s najbližšími ľuďmi, ktorí na webe zaregistrovali svoje 3D tlačiarne, a vy platíte tlačiarni, nie webovému serveru. Je to naozaj geniálne. Vzhľadom na veľkosť mojich súborov som musel tlačiť cez rozbočovač vzdialený asi 80 míľ. Hub je vo vlastníctve muža menom Carlos, ktorý bol počas celého procesu veľmi nápomocný. Trvalo nejaký čas, kým bolo všetko pripravené na 3D tlač, vrátane prestávky na prázdniny. Najlepšou správou zo všetkých však bolo zistenie, že mi za diely bude účtovať iba 240 dolárov! Bol som nadšený! Kým sa to všetko dialo, v blízkej budúcnosti sa črtala možná prekážka: Starting College. Vedel som, že kvôli školským povinnostiam nebudem mať toľko času, ako predtým. Ale rozhodol som sa, že s Wheatleym skončím skôr ako neskôr.

Krok 2: 3D tlač

3D tlač úprimne nezabrala toľko času, aj keď sa mi zdalo, že je to navždy. Jednou z radostí 3D tlače je, že môžete prototypovať a vytvárať oveľa rýchlejšie, ako by ste bežne dokázali.

Celý proces tlače prebehol hladko, až na jednu nehodu s tlačiarňou. Pri tlači jedného z kúskov vnútornej zásuvky tlačiareň narazila na niečo, čo spôsobilo, že sa zvyšná časť vytlačila nesprávne zarovnaná. Carlos to však vyriešil veľmi dobre, takže si nemusíte robiť starosti. Keď mi Carlos oznámil, že súčiastky sú pripravené na vyzdvihnutie, v sobotu ráno som sa vydal na 80 a viac kilometrov a išiel som si ich kúpiť. Trochu som sa musel porozprávať s Carlosom, keď sme odstraňovali podporný materiál z výtlačkov a spájali niektoré časti dohromady. Je to skutočne úhľadný chlap!

Celkovo som s kvalitou tlače veľmi spokojný. Existuje niekoľko miest, kde sa ABS počas chladenia deformovalo, a tiež niekoľko miest, ktoré bolo potrebné doplniť ďalšími podrobnosťami. Bolo tiež potrebné upraviť niekoľko ďalších vecí, ale tie budú popísané v nasledujúcej časti.

Krok 3: Spracovanie súčiastok

Začal som tým, že som vykopal svojho dôveryhodného dremelu a prebrúsil niekoľko častí. Pri tom som zistil dve veci: Po prvé, to ABS veľmi rýchlo pieskuje dremelom. Za druhé, brúsny ABS dostane čiastočky materiálu KAŽDÝ! Množstvo plastového prachu, ktoré vytvorilo brúsenie častí Wheatley, je smiešne. Oblasť, v ktorej som pracoval, som musel vysávať každý týždeň. Dremel som použil aj na vyvŕtanie väčšiny otvorov pre skrutky. Väčšina dielov bola zostavená celkom pekne a umožňovala voľný pohyb (po veľkom brúsení).

Krok 4: Nehoda a redizajn

Nehoda s nejakým rozpínajúcim sa lepidlom zanechala najväčšiu časť Wheatleyho tela znetvorenú a neopraviteľnú, takže jeho hlavné časti museli byť dotlačené. Táto nehoda však ustúpila tak potrebnému prepracovaniu jeho vnútorného fungovania. Tiež som si dal na redizajn robotickej zostavy, ktorá ho núti pohybovať sa, aby umožňoval väčší rozsah pohybu a jednoduchšiu údržbu.

Čas, ktorý som strávil čakaním na nové diely, som využil na spevnenie obvodov Wheatleyho mozgu. Prvou polovicou je Arduino UNO, ktorý preberá vstupy z ovládača PS3 a vydáva signály pre serva a spúšťače pre zvukovú dosku. Druhá polovica je obvod, na ktorom som pracoval, ktorý obsahuje pripojenia pre serva, obvod zvuk-svetlo s pripojením reproduktorov a samotnú zvukovú dosku. Vytvoril som veľa rôznych plánov, ako to všetko pôjde dohromady. Väčšina z týchto plánov sa menila a vyvíjala, ale vždy to bolo k lepšiemu.

Krok 5: Nové diely a elektronický vývoj

Potom, čo som dostal nové 3D tlačené diely, začal som ich spracovávať dremelom, brúsnym papierom a všetkým, čo bolo potrebné, aby pohodlne sedeli. Carlos ma opäť prekvapil zľavou na tlačené diely, za čo som mu nesmierne vďačný.

S malými problémami som dokončil základné vedenie pre energetický systém. Vyskúšal som, akú elektroniku som doteraz zostavil, a všetko fungovalo úžasne! Mal som však problémy s mechanickým aspektom pohybu Wheatley’s Handles. Po vyskúšaní niekoľkých rôznych riešení som sa uspokojil s tým, že namiesto do jeho tela vložíme servo do samotných kľučiek.

Krok 6: Neúspechy a úspechy

Prešlo niekoľko týždňov bez výrazného vývoja. Potom však prišla katastrofa: Wheatleyho zvuková doska bola mŕtva. Predtým som bez problémov používal zvukovú dosku Adafruit Audio FX. Buď som ho však omylom poškodil, alebo výkyv v batérii preťaženej časti zvukovej dosky. Nie som si istý, ktorý spôsobil zničenie, ale jeden z palubných komponentov spadol a doska prestala fungovať. Po bolestivo pomalej interakcii s Adafruit Support som konečne dostal náhradnú dosku.

V čase čakania na príchod zvukovej dosky som pracoval na rôznych častiach Wheatley, vylepšoval a spracovával diely a funkčnosť. Každý deň bol o krok bližšie k dokončeniu, ale stále bola dlhá cesta. Po riešení problémov so zvukovým systémom som sa rozhodol vykonať zmenu: Nezávislé batérie. V mojich obvodoch bolo toľko elektrického šumu, že to ovplyvňovalo Wheatleyovu kvalitu zvuku, takže som zapojil zvukový systém do vlastných batérií. Bola to malá cena za funkčnosť.

Moja zvedavosť ma tiež priviedla k vyskúšaniu zvukového formátu OGG a umožnila mi strojnásobiť kapacitu Wheatleyho hlasovej linky! Už som nebol obmedzovaný veľkosťou zvukových súborov (ale stále obmedzený iným hardvérom). Vďaka tomu bolo v Wheatley možné naraz naprogramovať až 40+ hlasových liniek! Prišiel nový rok a s ním aj ďalší pokrok, zmeny a úpravy. Wheatley prvýkrát zažmurkal a krátko nato sa pohol a prehovoril! Vylepšili sa mu držadlá a prepracoval sa batériový systém. Vysoká škola mi týmto projektom zaberala veľa času, takže veci postupovali pomalšie, ako by som si želal. Bol som však rozhodnutý dokončiť Wheatley, bez ohľadu na cenu.

Krok 7: Maľovanie a riešenie problémov

Jar konečne prišla, ale nedosiahol som toľko, koľko by som chcel. Pracoval som na šošovke a obtlačkoch pre Wheatleyho oko, bol som frustrovaný z nedostatku inventára v mojom miestnom obchode, objednal som si ďalšie diely z internetu a nechal som znova vytlačiť ďalšie diely, aby som vyriešil niekoľko problémov.

Najvýznamnejšou vecou, ktorú sme v tejto dobe dosiahli, bol môj sused, umelec, ktorý maľoval Wheatleyovu tvár! Ukázalo sa to úžasne a naplnilo ma to nádejou! Akonáhle prišlo leto, môj voľný čas sa zvýšil a bol som schopný dosiahnuť väčší pokrok na Wheatley. Riešil som problémy so zvukovým systémom a našiel som konfiguráciu zosilňovačov a reproduktorov, ktorá poskytovala najmenšie a najhlasnejšie riešenie v mojom rozpočte. Na ostatné diely som tiež prebrúsil, natrel základným náterom a namaľoval základný náter, vyskúšal som servá kľučky, dokončil som všetky vnútorné rozvody a našiel som silný, ale super tenký suchý zips, pomocou ktorého bolo možné pripevniť strany.

Potom zvyšok Wheatleyho dielov namaľoval môj priateľ z výtvarnej sféry a do dokončenia Wheatleyho nezostalo veľa ďalšieho!

Krok 8: Vyladenie kódu a hotová Wheatley

Keď bolo všetko namaľované a riešenie problémov bolo dokončené, išlo iba o vyladenie jeho kódu, aby všetko fungovalo správne. Dostal som pomoc od Kristiana Lauszusa, jedného z pôvodných tvorcov knižnice Bluetooth PS3 pre Arduino, pri zostavovaní Wheatleyovho kódu. Osobitná vďaka mu za pomoc!

Akonáhle Wheatleyho kód fungoval správne a jeho hlasové linky boli načítané do zvukovej tabule, bol úplný!

• Celkové náklady na materiál, ktorý bol vložený do Wheatley: 1 dolár, 097,06
• Celkové náklady s odhadovanou daňou a poštovným: 1 274,95 dolára
• Celkové náklady na celý projekt (vrátane nevyužitých materiálov): 1 533,90 dolárov
• Celkové náklady na celý projekt s odhadovanou daňou a poštovným: 1 742,80 dolára

Nezabudnite navštíviť webovú stránku dokumentujúcu projekt pre úplný denník práce, všetky podrobnosti a zaujímavejší obsah portálu:

Krok 9: Vytvorte si vlastný Wheatley

Ak by ste si chceli vyrobiť vlastného Wheatleyho, v prílohe nájdete najnovšiu verziu jeho kódu a môj kusovník. Ak by ste sa ma chceli opýtať na to, ako som postavil Wheatley, alebo potrebujete poradiť s vytvorením vlastného, pošlite mi e -mail na adresu [email protected]. Veľa šťastia!

Zdroj položky

• (LWS) = nízke
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Miestny obchod RC
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Dolárový strom
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Harbor Freight
• (LTS) = Local Thrift Store
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Joann's Crafts
• (AO) = Už vlastnené

BOM

• (LWS) Servoskrutky a podložky- 1 za 0,99 USD
• (LWS) Strojné skrutky č. 8-32 x 1in (8 ks)- 1 za 1,24 dolára
• (LWS) Strojné skrutky ploché č. 8-32 x 3/4 palca (8 ks)- 1 za 1,24 dolára
• (LWS) Strojné skrutky č. 8-32 x 1,5 palca (6 ks)- 1 za 1,24 dolára
• (LWS) Strojné skrutky ploché č. 8-32 x 1 palcov (8 ks)- 1 za 1,24 dolára
• (LWS) 3M 0,94 "páska Blue Painters- 1 za 3,98 dolára
• (LWS) Rustoleum plochá čiernobiela sprejová farba- 2 za 3,98 dolára
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2-in-1 2 za 4,98 dolára
• (WM) 1/8th Yard Stretchy Black Fabric- 1 @ 0,59 $
• (WM) 9 diódových bateriek- 1 za 1,00 dolára
• (WM) Zosilnené reproduktory- 1 za 8,00 dolárov
• (RS) TIP31 Tranzistor- 1 za 1,99 dolára
• (RS) 2,1 mm hlaveň (2 ks)- 1 za 3,49 dolára
• (RS) Konektor XLR Male- 1 za 6,99 dolárov
• (RS) Súprava polovičného zosilňovača- 1 za 10,00 dolárov
• (RS) Micro Servo- 4 za 12,99 dolára
• (RS) Arduino Uno R3-1 za 24,99 dolára
• (ARC) 12-palcové predĺženie servo- 4 za 3,49 dolára
• (ARC) Rage Standard Metal Gear Servo RGRS104-16-6vm- 7 @ 12,99 dolárov
• (Ebay) 1x20 kolíkové zástrčky- 3 za 0,82 dolára
• (Ebay) Posuvný prepínač DPST- 2 za 1,25 dolára
• (Ebay) Držiak batérie 4xAA- 1 za 2,29 dolára
• (Ebay) Prepojovacie káble muž- muž (40 ks)- 1 za 3,75 dolára
• (Ebay) Kinivo BT USB adaptér BTD-300-1 za 10,00 dolárov
• (Ebay) SMD LED 76 mm Halo, biela- 1 @ 11,75 dolára
• (Ebay) Keyes USB Host Shield- 1 za 17,95 dolárov
• (Ebay) Castle Creations 10A 6S BEC- 1 19,99 dolára
• (Ebay) Biely ovládač PS3- 1 za 29,94 dolára
• (HD) Defiant Motion Security Light 1000 050 242-1 za 29,97 dolárov
• (ADA) Zvuková doska Audio FX Mini 16 MB-1 za 19,95 dolárov
• (AB) Tenergy 9,6 V 2 000 mAh NiMH batéria- 1 za 14,99 dolára
• (AMZ) Papier so samolepkami Avery, biely (5 ks)- 1 za 5,46 dolára
• Samolepiaci papier (AMZ) Avery, čistý (3 kusy)- 1 za 5,46 dolára
• (AMZ) Konektory XT60 (6 párov)- 2 za 6,80 dolára
• (AMZ) Apoxie Sculpt Color Kit: NEUTRÁLNY- 1 za 8,39 dolárov
• (AMZ) Floureon 9,6 V 1 800 mAh NiMH batéria- 3 za 11,99 dolára
• (AMZ) 6x3 mm brúsené niklové magnety- 2 za 0,12 dolára
• (AMZ) Inteligentná nabíjačka OceanLoong- 1 za 12,98 dolára
• (LTS) 6 ohmový 10 W reproduktor- 1 @ 2,00 dolárov
• (DGK) 1K ohmový odpor- 6 @ 0,04 dolára
• (DGK) 470 ohmový odpor- 6 @ 0,04 dolára
• (DGK) Tranzistor NPN 45V 0,1A- 6 za 0,20 dolára
• (3DH) Wheatleyho 3D tlačené diely- 1 za 600,00 dolárov
• (JOA) Tenké číre zipsy na suchý zips- 1 za 3,99 dolára