DMX Animatronic -robotti: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tämä projekti kuvaa täysin toimivan animatronic -prototyypin kehittämistä. Se toteutetaan alusta alkaen ja sen tavoitteena on olla opas tulevien monimutkaisempien animatronisten robottien kehittämiseen. Järjestelmä perustuu Arduino -mikrokontrolleriin. Viestintäprotokolla muiden laitteiden kanssa on DMX512. Tämän viestintäprotokollan valinta johtuu siitä, että se on valaistustekniikan maailman standardi, yhteinen ympäristö tällaisille roboteille. Kehitetty robotti sisältää servomoottoreita ja erityyppisiä LED -valoja. Mekaanisten komponenttien valmistus on suoritettu pääasiassa 3D -tulostuksella sen mallinnuksen jälkeen Solidworksin avulla.

Tarvikkeet

• Arduino MEGA
• 3 5 mm LED
• XLR3 -liitin
• 5V DC -virtalähde ja liitin
• 2 MG996R -servoa
• MAX485 -moduuli
• Pyöreä WS2812 LED -pikselimatriisi
• 2 servokannatinta
• 2 servovaihdetta
• 3x8x4mm laakeri
• 12 8x3 mm: n neodyymimagneetti
• M3 pultit ja mutterit

Materiaalien kokonaiskustannukset, mukaan lukien PLA, ovat noin 60 dollaria

Vaihe 1: Suunnittele Animatronic

Ensinnäkin, jos haluat luoda oman animatronic -mallisi, sinun on suunniteltava se käyttämällä CAD -ohjelmistoa, kuten Solidworksia tai Autodesk fusion 360: tä. Anna suunnittelun miettiä, mitä toimilaitteita ja elementtejä (kuten servoja, valoja …) haluat käyttää. Jos haluat toistaa tämän mallin, STL -tiedostot ovat käytettävissä seuraavassa vaiheessa.

Vaihe 2: Tulosta kappaleet 3D -muodossa

Kaikkien kappaleiden tulostamiseen käytin 0,16 mm: n kerroksen korkeutta ja 0,4 mm: n suulaketta korkealaatuiseen tulostukseen. Pääkappaleet käyttävät tukea. Tällaisessa korkealaatuisessa tulostuksessa kaikkien tarvittavien kappaleiden tulostaminen tähän prototyyppiin voi kestää jopa 100 tuntia.

Vaihe 3: Suunnittele elektroniikkapiiri

Kun tiedät kaikki suunnittelussa käytettävät komponentit, ota aikaa selvittääksesi, miten kaikki johdotetaan yhteen. Käytin fritzing -ohjelmistoa elektroniikan kaavion suunnitteluun. Tässä projektissa käytin Arduino MEGA -mikro -ohjainta.

Vaihe 4: Kiillota ja maalaa pääkappaleet

Kun olet tulostanut kaikki palat, on aika kiillottaa ja ruiskuttaa maali. Käytin mustaa matta maalia, joten sillä on upea kontrasti LEDien kanssa. Kun maali on kuivunut, aseta magneetit päähän ja pohjareikiin kappaleiden magneettikytkentää varten.

Vaihe 5: Kytke elektroniikka

Ennen kaikkien komponenttien lisäämistä kokoonpanoon sinun on kytkettävä kaikki elektroniset komponentit. Käytin 30cm 26awg kaapelia. Saat paremman ulkonäön suussa oleville LED -valoille kiillottamalla ne hienorakeisella paperihiomakoneella.

Vaihe 6: Kokoa mekaniikka

Kun kaikki osat on koottu, ne on koottava. Useimmat osat kytketään käyttämällä yleisiä M3 -pultteja ja muttereita.

Vaihe 7: Juottaa elektroniset levyt

Kaikkien elektronisten komponenttien asentamiseen käytin 5x7 cm: n yleispiirilevyä, joka oli leikattu puoliksi. Toinen puoli sisältää viestintäosan ja toinen puoli sisältää jakelukortin. Elektroniikkalaatikkoon voit liittää myös XLR3 -naarasliittimen DMX -kaapelin liittämiseksi ja naaraspistokkeen koko järjestelmän virransyöttöön. Minun tapauksessani käytin 3 -nastaista ilma -liitintä, koska minulla ei ollut XLR3 -liitintä. Jos käytät tällaista liitintä, sinun on tehtävä DMX -ilma -liitäntäkaapeli.

Vaihe 8: Ohjelmoi laite

Ohjelma käyttää 3 kirjastoa: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h ja DMXSerial.h. Tavallinen servokirjasto ei toimi, koska se on ristiriidassa FastLED -kirjaston kanssa. Tästä koodista on helppo ymmärtää, kuinka lisätä elementtejä tai ohjata muita toimilaitteita monimutkaisempien animatroniikkalaitteiden tapauksessa.

Vaihe 9: Testaa laite

Laitteen testaamiseen voit käyttää mitä tahansa DMX -lähtöä. Minun tapauksessani käytin DMX -konsolia, mutta voit luoda oman Arduino -laitteiston DMX: n tuottamiseksi samalla kirjastolla, jota käytetään tässä projektissa. Voit myös käyttää USB -DMX -kaapelia ja ohjelmistoa, kuten Xlights.