Yksinkertainen Animatronic Micro: bit: 9 askelta (kuvilla)

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

Tervetuloa ensimmäiseen Instructable -ohjelmaan. Kerron, miten tein tämän Skeksis Animatronicin. Ohjaamalla sinua läpi koko prosessini, toivon, että saat inspiraation tehdä oma robotti, vaikka se ei näytäkään tältä. En aio puhua paljon taideteoksen luomisesta, tässä keskitytään enemmän sen yhdistämiseen elektroniikan kanssa.

Tämä projekti sai inspiraationsa aivan upeasta The Dark Crystal: Age of Resistance -sarjasta. Kannattaa katsoa, se on henkeäsalpaava. Suosittelen erityisesti katsomaan kulissien taakse, jotta saat näyttävän kauniin ja luovan taiteellisuuden.

Taiteen ja tekniikan yhdistäminen on nykyään erittäin helppoa. Nyt on paljon teknisiä resursseja aloittelijoille, opiskelijoille ja/tai ihmisille, jotka haluavat vain saada asiat toimimaan ilman paljon aikaa koodaamiseen, juottamiseen ja vianmääritykseen. Micro: bit ja kaikki sen ympärille ilmestyneet lisäkortit ovat hyvä esimerkki tästä.

Tässä projektissa käytin kahta Micro: bittiä ja kahta eri lisälevyä. Puhun eräistä eroista myöhemmin. Olisin voinut käyttää vain yhtä lisäosaa ja yhtä Micro: bittiä, eikä minulla olisi kaukosäädintä potentiometrien kanssa, mutta tavoitteeni oli simuloida, miten ihmiset hallitsevat animatroniikkaa kaukaa, vaikka omani onkin pieni pahviversio.

Kaikki materiaalit ovat uudelleenkäytettäviä, mutta servojen poistaminen on erittäin tuhoisaa.

Tarvikkeet

2 Micro: bittilevyt

1 Hummingbirdbit-lisälauta

1 Makerbit+R-lisäkortti.

2 Mikroservot (jos tarvitset moottoreita paljon nostamiseen/siirtämiseen, suosittelen metallivaihteisia. Käytin tavallisia ja olen huolissani leuasta).

2 4 AA -paristoa, joissa on kytkin ja paristot

1 vakio-servo (Kokemukseni mukaan Hitec HS-311 toimii hyvin ja siinä on paljon sarvia ja ruuveja)

2 Servo -jatkojohtoa

1 Grove Slide -potentiometri (tai vastaava)

2 pyörivää potentiometriä (minulla on joitain korkkeja, mutta ne eivät ole ehdottoman välttämättömiä)

1 Grove -painike (tai vastaava)

1 iso hajavalkoinen LED (10 mm)

Joukko naaras -naaras -hyppyjohtimia. Jos käytät Grove -osia, tarvitset Grove -naarasjohdot.

1 pieni pingispallo

Paljon kierrätettyä pahvia laatikoista. Varmista, että palat ovat saman paksuisia.

Laatikko kaukosäätimelle. Riittävästi mahtuu Makerbitille, johon on kiinnitetty Micro: bit.

Yksi ohut naula, joka voi mennä pingispallon läpi.

Vesiväri paperi

Vesivärimaalit (käytin M. Graham -putkea) ja siveltimet.

Muste/kynä (käytin tätä)

Hyvät sakset

Jonkinlainen läpikuultava materiaali. (Minun tapauksessani käytin uudelleen pakkausvaahtoarkkia. Voit käyttää myös kerrostettua pehmopaperia.)

Pääsy laserleikkuriin tai hyviin pahvileikkaustyökaluihin, kuten pahvileikkureihin ja/tai kanarileikkuriin.

Jos laserleikkaus, skannerin käyttö helpottaa elämää.

Vaihe 1: Projektin suunnittelu

Kuten aiemmin mainitsin, minua inspiroi The Dark Crystal: Age of Resistance. Yleensä robotiikkaprojektini alkavat yhdestä tietystä liikkeestä tai ulkoasusta, jonka haluan saavuttaa. Tässä tapauksessa kaikki keskittyi silmän ympärille ja halusin saada sen liikkumaan kammottavasti, sitten suun liikuttaminen ikään kuin puhuisi (jos joku hallitsisi sitä, joka voi tehdä ääniä, olisi plussaa).

Tein ensin nopean prototyypin varmistaakseni, että haluamani liikkeet toimivat. Silmä on valmistettu pingispallosta ja se on kiinnitetty Micro -servoon, joka on kiinnitetty edessä oleviin kasvoihin ja takana olevaan pohjaan. Leuka kiinnitetään pohjaan reiän kautta ja asetetaan kasvojen taakse.

Sen jälkeen tein useita tutkimuksia hahmosta, jonka halusin luoda, tässä tapauksessa Skeksis Scientist, SkekTek.

Vaihe 2: Maalaus/suunnittelu

Kun prototyyppi oli käsillä ja hahmon ulkonäkö (sekä paljon kuvakaappauksia), minun piti päättää, mitä tehdä.

Hummingbirdbit -levyn avulla voin ohjata 4 erilaista servoa. Ajattelin käsivarsien liikuttamista, mutta päätin sitä vastaan, koska pahvi saisi liikkeet näyttämään erittäin jäykiltä verrattuna alkuperäisen nuken virtaavaan kankaaseen. Joten päätin tehdä kaikki liikkeet pään ympärillä: yksi servo silmille, toinen leualle ja toinen päälle. Päätin myös antaa hänen pitää Gelflingin olemusta, joka sitten syttyy.

Tietäen kaiken perustuvan silmän liikkeeseen, kasvojen mittakaava mitattiin sillä, kuinka suuri pää piti olla piilottaakseen mikropalvelun, joka hallitsee pingispallon kokonaan ja että se olisi hyvän kokoinen.

Tein erilliset maalaukset pään yläosalle ja leualle ottaen huomioon, että osan leuasta on oltava pään yläosan takana piilottaakseen leukaa liikuttavan mikropalvelun ja saadakseen sen kääntymään pisteestä, jossa leuan liike voi tuntua luonnolliselta.

Kun olin maalannut kasvot, leikkasin sen varovasti saksilla ja käytin niitä oppaana vapaata kättä muulle vartalolle.

Huomaa, että olen piirtänyt kaikki piirrokset vapaalla kädellä, mutta voit tehdä monia asioita sen sijaan, jos piirtäminen ei ole sinun juttusi, kuten projektorin käyttäminen kuvan jäljittämiseen paperille, muista vain servon ja silmän koko. Lisäksi valitsin maalauksiin akvarellin ja musteen, koska ne saivat minut ajattelemaan Brian Froudin luomia hahmojen suunnittelukuvia. Mutta jos sinusta tuntuu mukavammalta muiden välineiden kanssa, ota se.

Keholle tiesin, että halusin saada 3D -vaikutuksen robottiin, mutta silti se on lähinnä liikkuva maalaus. Tätä tarkoitusta varten tiesin, että halusin kaiken erottavan osiin, jotta siinä olisi kerroksia. Tein käsivarsista pidemmät kuin ne tarvitsisivat keholle, joten ne saattoivat olla ulospäin kulmassa. Päädyin seuraavaan maalausten luetteloon: pää, leuka, päärunko, karapatukkainen asia, vasen kyynärvarsi, vasen käsi, oikea kyynärvarsi, oikea käsi, oikea käsi pullon kanssa.

Leikkasin ne kaikki taas saksilla hyvin varovasti. Käsi oli erityisen haastava, koska tiesin, että halusin pullon olevan vain ääriviivat, koska myöhemmin lisäisin läpikuultavaa paperia pullon hehkun lisäämiseksi.

Vaihe 3: Leikkaa pahvi

Nyt on aika kiinnittää vakio servo runkoon tavalla, joka saa pään liikkeen näyttämään hyvältä ja piilottamaan servon. Sinun on tehtävä reikä kaulaan, kun se vedetään vartaloon, jäljittämällä uudelleen servoa ja tekemällä reikä, jotta se pääsee läpi paitsi leveämpi asennusosa. Kun olet saanut servon läpi ja kaikki näyttää hyvältä, voit liimata sen paikalleen kuumaliimalla.

Minulla oli mukava iso punainen servosarvi, joka näyttää kestävämmältä kuin muut. Käytin sitä pään kiinnittämiseen liimaamalla sen pään pohjan taakse JA ruuvaamalla sen paikalleen, kun tarkistan, kuinka pitkälle pään liike tulee siirtämällä varovasti servovaihteita.

Kun pohja on paikallaan servon kanssa kiinnitettynä runkoon, nyt liimaan kuumaa liimaa mikropalveluun, joka ohjaa leukaa siellä, missä se oli, sitten kiinnitän leuan kuumaliimatulla sarvella ja lisään ruuvin pitämään sitä paikallaan myös.

Rakenteen viimeinen osa on kiinnittää kasvojen yläosa, jossa on silmä ja servo, pään pohjaan, jossa on nyt leuka. Lisäsin pahvipaloja, jotka ovat paksuja kuin nokan mikropalvelu, jotta kasvot olisivat tukevammat. Kun minulla on se, liimaan kaikki yhteen erittäin varovasti kohdistuksen suhteen.

Vaihe 7: Elektroniikan käsittely

Kun olen asettanut servoja, olen miettinyt, miltä johdot näyttävät ja voinko piilottaa ne tarpeeksi hyvin. Koska Hummingbirdbit -levy on Skeksien takana, minun on lisättävä servon jatkojohdot kahteen mikro -servoon, jotta johdot voivat päästä. Johdotin leuan Servo 1: lle, silmän Servo 2: lle ja pään Servo 3: lle.

LED on kytketty LEDiin 3. Käytin hyppyjohtoja, joten minun ei tarvinnut juottaa.

Kaukosäädin rakennettiin laatikkoon, johon pystyin asentamaan kaikki potentiometrit kauniisti ja tiukasti vain kiertämällä siteitä tai ruuvaamalla ne sisään.

HummingbirdBit on loistava moottorien ja LEDien liittämiseen. Se on valintalauta suurimmalle osalle tekemistäni tuotteista, koska se on niin käyttäjäystävällinen. Heillä on iPad -sovellus, joka voi muodostaa yhteyden Micro: bittiin langattomasti, ja se tekee vianetsinnästä erittäin helppoa. Vaihdoin todella Micro: bitin, joka oli ohjelmoitu toimimaan iPadilla, ja Makecode -ohjelmoidun, toisen Micro: bitin ohjaaman bitin välillä paljon, koska iPadilla voisin testata servojen liikealueen hyvin helposti löytää, mitkä asteet halusin olla min ja max liike jokaiselle.

MakerBit toisaalta sopii erinomaisesti erilaisten asioiden, kuten antureiden, potentiometrien ja muiden sarjojen, kuten käyttämieni Grove -osien, liittämiseen. Pystyin liittämään pyörivät potentiometrit vain hyppyjohtoihin ilman juottamista.

Silmiä ohjaava pyörivä potti on kytketty A2: een.

Pään ohjaava pyörivä potti on liitetty A4 -liitäntään.

Painike on kytketty A3: een.

Leukaa ohjaava liukupannu on kytketty Grove -liittimeen A1/A0.

Vaihe 8: Koodaus

Tein koodauksen MakeCodessa, joka on Microsoftin lohkokoodaus Micro: bitille.

Ensimmäinen askel oli löytää servojen kulmien min- ja max -numerot. Tein sen itse, kuten aiemmin sanoin, kokeilemalla ja erehtymällä iPadin Birdblox -sovelluksessa, koska se on helpompaa ja nopeampaa.

Otin sen, koodasin ensin kaukosäätimen. Tässä on koodi. Se kartoittaa ruukkujen min ja max min ja max kulmiin, jotka löysin toimiviksi kullekin servolle.

Huomaa tässä vaiheessa, että päätin, etten halunnut painikkeen sytyttävän valoa, koska olin sytyttänyt valon itsestään, mutta voit lisätä sen. Tämä on moottorien koodi.

Vaihe 9: Johtopäätös

Nyt meillä on robotti ja se on koodattu! Aika testata sitä.

Toivottavasti tämä ohje antaa sinulle inspiraation tehdä oma robotti ja se vastasi joihinkin kysymyksiin.

Toinen sija Robotics -kilpailussa