Animatronic Wheatley V2.0: 9 askelta (kuvilla)

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

Vastuuvapauslauseke:

Ennen kuin ryhdyn tämän hankkeen mellakointiin, haluan varoittaa sinua: Tämä EI ole askel askeleelta, tarkasti yksityiskohtainen, kuinka tehdä itse Wheatley Instructable. Kahden vuoden aikana, jolloin työskentelin tämän projektin parissa, seurasin vain yleistä edistymistä. Minulla on muutamia piirustuksia, joitain muistiinpanoja siellä täällä, paljon kuvia ja videoita, mutta ei tarkkaa luetteloa jokaisesta vaiheesta. Näkemykseni asiasta on seuraava: Hauskaa on tehdä se yksin! Toki löysin viitekuvia ja -videoita, mutta kukaan ei kertonut minulle, miten Wheatley kootaan palasittain. Se oli löytöprosessi, joka tuotti enemmän ongelmia ja siten hauskempaa kuin olin koskaan kuvitellut. Ole kiltti! Jos aiot käyttää tätä Instructable -ohjelmaa oman Wheatleyn rakentamiseen, kaikin keinoin: Käytä sitä! Hankkeen kaikkien yksityiskohtien koko laajuus löytyy verkkosivustoltani:

Haluatko tehdä oman Wheatleyn? Tutustu aloitusoppaaseeni: Klikkaa tästä!

Yksi kaikkien aikojen suosikkiprojekteistani oli ensimmäisen Animatronic Wheatleyn luominen. Muista tarkistaa se! Se oli kuitenkin aika kauan sitten. Olen kuvitellut tämän projektin uudelleen, ja se on suurempi ja parempi kuin koskaan!

Tämä Wheatleyn versio sisältää:

• 3D -tulostettu kuori/kehys/osat
• Ylös/alas/vasemmalle/oikealle kasvojen liike
• Kallistus sivulta toiselle
• Riippumaton ylä- ja alaluomen toiminta
• Riippumaton ylä- ja alakahvan liike
• Kirkas sininen optiikka, joka vilkkuu puhuessaan, aivan kuten pelissä
• 40+ aitoa äänilinjaa
• Ladattavat/vaihdettavat sisäiset akut
• PS3 -ohjain yhdistetty Bluetoothin kautta

Huomautus: Wheatley on kuvitteellinen hahmo videopelistä Portal 2. Upean brittiläisen näyttelijän ja koomikon Stephen Merchantin äänellä hänestä tulee hahmosi avustaja osassa peliä.

Vaihe 1: Suunnittelu

Wheatleyn suunnittelu alkoi löytää 3D -suunnitteluohjelmisto. Tiesin alusta alkaen, että haluan tällä kertaa 3D -tulostus Wheatleyn, joten minun oli löydettävä ohjelmisto, jonka avulla voin viedä 3D -mallini tulostettaviin tiedostoihin. Googlaamalla löydät joukon erilaisia ohjelmia. Kokeilin muutamia suosittuja, mutta mikään ei tuntunut oikealta. Monilla niistä, joita yritin, oli tehokkaita ominaisuuksia, mutta niitä oli vaikea hallita. Lopulta törmäsin OnShapeen. Se on online -CAD -ohjelmisto, joka on helppokäyttöinen, saatavana mistä tahansa ja jonka avulla voit tuoda, viedä ja jopa tilata suoraan 3D -tulostuspalveluista. Lisäksi se on ilmainen, mikä todella auttoi.

Seuraavien 3½ kuukauden aikana vietin paljon aikaa Wheatleyn alkuperäisen suunnittelun toteuttamiseen. Opin kulkiessani eteenpäin ja hitaasti loin persoonallisuusytimen tyhjästä 3D -pallosta. Harkitsin myös erilaisia ominaisuuksia, kuten minkä tyyppistä materiaalia sivujen kiinnittämiseen, kuinka kahvat liikutettiin jne. Voit nähdä, miten muotoilu kehittyi vain napsauttamalla kuvia.

Kun suunnittelu alkoi kiinteytyä, seuraavaksi keskityin kysymykseen: Kuinka paljon tämä tulee maksamaan? Ensimmäisen Wheatleyn valmistaminen maksoi noin 350 dollaria. Koska halusin kaksinkertaistaa laadun v1.0: sta v2.0: een, kaksinkertaistin budjettini. Päätin, että olisin onnellinen, jos voisin suorittaa tämän Wheatleyn version hintaan 700 dollaria tai vähemmän. Budjetin määrittämisen jälkeen otin 3D -tiedostot ja käytin niitä useiden eri tulostuspalvelujen kautta arvioita varten. Suurin osa kokeilluista verkkosivustoista tai palveluista mainitsi 750–800 dollaria. Se vei huomattavan osan budjetista, mutta se olisi silti mahdollista. Tässä vaiheessa hyväksyin tosiasian, että maksan tämän kaiken itse.

Suunnittelun lähestyessä valmistumista päädyin loistavaan 3D -tulostuspalveluun, nimeltään 3D -keskittimet. Se yhdistää sinut melko helposti lähimpiin ihmisiin, jotka ovat rekisteröineet 3D -tulostimensa sivustolle, ja maksat tulostimelle, ei verkkosivustolle. Se on todella nero. Tiedostojeni koon vuoksi minun piti tulostaa noin 80 mailin päässä olevan keskittimen kautta. Keskuksen omistaa Carlos -niminen mies, joka oli erittäin hyödyllinen koko prosessin ajan. Kesti jonkin aikaa saada kaikki 3D -tulostuksen sijainti, mukaan lukien loma. Paras uutinen oli kuitenkin selvittää, että hän veloitti minulta vain 240 dollaria osista! Olin innoissani! Kun kaikki tämä oli käynnissä, mahdollinen takaisku uhkasi lähitulevaisuudessa: Collegein aloittaminen. Tiesin, että minulla ei olisi niin paljon aikaa kuin ennen koulutehtävien vuoksi. Päätin kuitenkin, että lopetan Wheatleyn ennemmin kuin myöhemmin.

Vaihe 2: 3D -tulostus

3D -tulostus ei rehellisesti ottaen kestänyt niin paljon aikaa, vaikka se tuntui ikuiselta. Yksi 3D -tulostuksen iloista on, että voit prototyyppiä ja luoda paljon nopeammin kuin normaalisti pystyisit.

Koko tulostusprosessi sujui ongelmitta, lukuun ottamatta yhtä tulostimen häiriötä. Tulostettaessa jotakin Inner Socket -kappaletta tulostimessa tapahtui jotain törmäystä, mikä aiheutti muun osan tulostuksen vääristymisen. Carlos kuitenkin korjasi sen erittäin hyvin, joten ei hätää. Kun Carlos ilmoitti minulle, että osat ovat valmiita noudettavaksi, tein yli 80 kilometrin ajomatkan lauantaiaamuna ja menin hakemaan ne. Sain puhua Carlosin kanssa hieman, kun poistimme tukimateriaalia tulosteista ja yhdistämme joitakin osia yhteen. Hän on todella siisti kaveri!

Kaiken kaikkiaan olen erittäin tyytyväinen tulostuslaatuun. Oli useita paikkoja, joissa ABS vääntyi jäähtyessään, sekä joitain paikkoja, joihin piti lisätä yksityiskohtia. Oli myös useita muita asioita, joita oli muutettava, mutta ne käsitellään seuraavassa osassa.

Vaihe 3: Osien käsittely

Aloitin kaivamalla luotettavan dremelin ja hiomalla muutamia osia. Näin tehdessäni huomasin kaksi asiaa: Ensinnäkin ABS hioa erittäin nopeasti dremelillä. Toiseksi ABS: n hionta saa hiukkasia tavarasta KAIKKI! Wheatleyn osien hiominen muovipölyn määrä on naurettavaa. Minun piti imuroida alue, jolla työskentelin joka viikko. Käytin dremeliä myös useimpien ruuvinreikien poraamiseen. Suurin osa osista kokoontui hienosti ja sallii vapaan liikkeen (paljon hiontaa).

Vaihe 4: Vika ja uudelleensuunnittelu

Onnettomuus, jossa oli jonkin verran laajeneva superliima, jätti suurimman osan Wheatleyn vartalosta epämuodostuneeksi ja korjaamattomaksi, joten hänen pääosat oli painettava uudelleen. Tämä onnettomuus antoi kuitenkin mahdollisuuden kaivatulle sisäiselle toiminnalle. Käytin tällä kertaa myös uudelleensuunnittelun robottikokoonpanoon, joka saa hänet liikkumaan, jotta liikealue olisi suurempi ja huolto helpompaa.

Käytin uusien osien odottamiseen käytetyn ajan kiinteyttääkseni Wheatleyn aivojen piirin. Ensimmäinen puolisko on Arduino UNO, joka ottaa tulot PS3 -ohjaimesta ja lähettää signaaleja servoja ja laukaisimia varten. Toinen puoli on piiri, jota olen työskennellyt ja joka sisältää liitännät servoille, ääni-valopiiri kaiutinliitännöillä ja kaikupohja itse. Tein monia erilaisia suunnitelmia siitä, miten kaikki toteutuu. Suurin osa näistä suunnitelmista muuttui ja kehittyi, mutta se oli aina parempaan suuntaan.

Vaihe 5: Uudet osat ja sähköinen kehitys

Vastaanotettuaan uudet 3D -tulostetut osat, aloin käsitellä niitä dremelillä, hiekkapaperilla ja kaikella muulla tarvittavalla, jotta ne sopisivat mukavasti. Carlos yllätti minut jälleen alennuksella painetuista osista, mistä olen erittäin kiitollinen.

Suoritin sähköjärjestelmän alkeelliset johdotukset pienillä ongelmilla. Testasin, mitä elektroniikkaa olin koonnut tähän asti, ja kaikki toimi upeasti! Minulla oli kuitenkin ongelmia Wheatleyn kahvien liikuttamisen mekaanisessa aspektissa. Kokeiltuani muutamia eri ratkaisuja päätin laittaa servot itse kahvoihin hänen kehonsa sisäpuolelle.

Vaihe 6: Takaiskuja ja menestyksiä

Muutama viikko meni ilman mitään merkittävää kehitystä. Mutta sitten katastrofi iski: Wheatleyn äänitaulu oli kuollut. Olin käyttänyt Adafruit Audio FX Sound Boardia ilman ongelmia aiemmin. Kuitenkin olen vahingoittanut sitä vahingossa tai vaihtelut akun ylikuormittamassa osassa äänikorttia. En ole varma kumpi aiheutti tuhoutumisen, mutta yksi koneen osista putosi ja levy lakkasi toimimasta. Kivuttoman hitaan vuorovaikutuksen jälkeen Adafruit Supportin kanssa sain vihdoin korvaavan levyn.

Äänikortin saapumista odottaessani työskentelin Wheatleyn eri osien parissa parantamalla ja käsittelemällä osia ja toiminnallisuutta. Jokainen päivä oli askeleen lähempänä valmistumista, mutta matkaa oli vielä jäljellä. Äänijärjestelmän vianmäärityksen jälkeen päätin tehdä muutoksen: itsenäiset paristot. Piirissäni oli niin paljon sähköistä kohinaa, että se vaikutti Wheatleyn äänenlaatuun, joten kytkin äänijärjestelmän omiin akkuihinsa. Se oli pieni hinta toimivuudesta.

Uteliaisuuteni sai minut myös kokeilemaan OGG -äänimuotoa ja mahdollistanut kolminkertaisen Wheatleyn äänilinjan kapasiteetin! Äänitiedostojen koko ei enää rajoittanut minua (mutta silti muu laitteisto). Tämä teki niin, että Wheatley voi ohjelmoida jopa 40+ äänilinjaa kerralla! Uusi vuosi saapui ja sen myötä tuli lisää edistystä, muutoksia ja säätöjä. Wheatley räpytti ensimmäistä kertaa ja pian sen jälkeen hän liikkui ja puhui! Hänen kahvojaan parannettiin ja akkujärjestelmää uusittiin. College vei paljon aikani tämän projektin kautta, joten asiat etenivät hitaammin kuin olisin halunnut. Olin kuitenkin päättänyt lopettaa Wheatleyn hinnasta riippumatta.

Vaihe 7: Maalityö ja vianmääritys

Kevät tuli vihdoin, mutta en saanut aikaan niin paljon kuin olisin halunnut. Työskentelin Wheatleyn silmän linssien ja tarrojen parissa, turhauduin paikallisen myymäläni varaston puutteeseen, tilasin lisää osia Internetistä ja sain uusia osia uudelleenpainettua muutaman ongelman korjaamiseksi.

Tämän hetken merkittävin asia oli taiteilijanaapurini, joka maalasi Wheatleyn kasvot! Siitä tuli hämmästyttävä ja täynnä toivoa! Kun kesä tuli, vapaa -aikani lisääntyi ja pystyin edistymään enemmän Wheatleyssä. Tein äänijärjestelmän vianmäärityksen ja löysin vahvistimien ja kaiuttimien kokoonpanon, joka tarjosi pienimmän ja kovimman ratkaisun budjetissani. Hioin, pohjustin ja maalasin myös muille osille pohjalakan, testasin kahvan servoja, viimeistelin kaikki sisäiset johdot ja löysin vahvan mutta erittäin ohuen tarranauhan sivujen kiinnittämiseen.

Tämän jälkeen taiteilijaystäväni maalasi muut Wheatleyn osat, eikä paljon muuta ollut tehtävissä ennen kuin Wheatley valmistui!

Vaihe 8: Koodin säätäminen ja valmis Wheatley

Kun kaikki oli maalattu ja vianmääritys päättynyt, kyse oli vain koodin säätämisestä, jotta kaikki toimisi oikein. Sain apua Kristian Lauszusilta, joka on yksi PS3: n Bluetooth -kirjaston alkuperäisistä luojat Arduinolle, Wheatleyn koodin kääntämiseen. Erityiset kiitokset hänelle avusta!

Kun Wheatleyn koodi toimi oikein ja hänen äänilinjansa ladattiin äänitauluun, hän oli valmis!

• Wheatleyn materiaalien kokonaiskustannukset: $ 1, 097.06
• Kokonaiskustannukset arvioiduilla veroilla ja lähetyksillä: $ 1, 274,95
• Koko projektin kokonaiskustannukset (mukaan lukien hukkatut materiaalit): $ 1, 533,90
• Koko projektin kokonaiskustannukset arvioiduilla veroilla ja toimituksilla: 1 $, 742,80

Muista tarkistaa koko työpäiväkirja, kaikki yksityiskohdat ja mielenkiintoisempi portaalin sisältö sivustolta, jossa dokumentoidaan projekti:

Vaihe 9: Tee oma Wheatley

Jos haluat tehdä oman Wheatleyn, alla on hänen koodinsa ja materiaaliluetteloni uusin versio. Jos haluat kysyä minulta kysymyksiä Wheatleyn rakentamisesta tai tarvitset neuvoja oman rakentamiseen, lähetä minulle sähköpostia osoitteeseen [email protected]. Onnea!

Kohteen lähde

• (LWS) = Lowes
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Paikallinen RC -kauppa
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Dollar Tree
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Satamarahti
• (LTS) = Paikallinen säästökauppa
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Joann's Crafts
• (AO) = Jo omistettu

BOM

• (LWS) Servoruuvit ja aluslevyt- 1 @ 0,99 dollaria
• (LWS) koneruuvit #8-32 x 1in (8 kpl)- 1 @ 1,24 $
• (LWS) Koneen ruuvit, litteät #8-32 x 3/4 tuumaa (8 kpl)- 1 @ 1,24 $
• (LWS) koneruuvit #8-32 x 1,5in (6 kpl)- 1 @ 1,24 $
• (LWS) koneruuvit, litteät #8-32 x 1in (8 kpl)- 1 @ 1,24 $
• (LWS) 3M 0,94 "sininen maalarinteippi- 1 @ 3,98 dollaria
• (LWS) Rustoleum Flat Black & White Spray Paint- 2 @ $ 3.98
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2-in-1-2 @ 4,98 dollaria
• (WM) 1/8 pihan joustava musta kangas- 1 @ 0,59 dollaria
• (WM) 9 LED-taskulamppu- 1 @ 1,00 dollaria
• (WM) Onn-vahvistimet- 1 @ 8,00 dollaria
• (RS) TIP31 Transistori- 1 @ 1,99 dollaria
• (RS) 2,1 mm: n tynnyritankki (2 kpl)- 1 @ 3,49 dollaria
• (RS) XLR-urosliitäntä- 1 @ 6,99 dollaria
• (RS) Puolivattivahvistinsarja- 1 @ 10,00 dollaria
• (RS) Micro Servo- 4 @ 12,99 dollaria
• (RS) Arduino Uno R3- 1 @ 24,99 dollaria
• (ARC) 12 tuuman servolaajennus- 4 @ 3,49 dollaria
• (ARC) Rage Standard Metal Gear Servo RGRS104-16-6vm- 7 @ 12,99 dollaria
• (Ebay) 1x20-nastaiset urosotsikot- 3 @ $ 0.82
• (Ebay) DPST-liukukytkin- 2 @ 1,25 dollaria
• (Ebay) 4xAA-paristopidike- 1 @ 2,29 dollaria
• (Ebay) Uros-uros-kaapelit (40 kpl)- 1 @ 3,75 dollaria
• (Ebay) Kinivo BT USB-sovitin BTD-300-1 @ $ 10.00
• (Ebay) SMD LED 76mm Halo, valkoinen- 1 @ $ 11.75
• (Ebay) Keyes USB Host Shield- 1 @ 17,95 dollaria
• (Ebay) Castle Creations 10A 6S BEC- 1 19,99 dollaria
• (Ebay) Valkoinen PS3-ohjain- 1 @ 29,94 dollaria
• (HD) Defiant Motion Security Light 1000 050 242-1 @ 29,97 dollaria
• (ADA) Audio FX Mini Soundboard 16MB- 1 @ 19,95 dollaria
• (AB) Tenergy 9.6V 2000mAh NiMH -akku- 1 @ 14,99 dollaria
• (AMZ) Avery-tarrapaperi, valkoinen (5 kpl)- 1 @ 5,46 dollaria
• (AMZ) Avery-tarrapaperi, kirkas (3 kpl)- 1 @ 5,46 dollaria
• (AMZ) XT60-liittimet (6 paria)- 2 @ 6,80 dollaria
• (AMZ) Apoxie Sculpt -värisarja: NEUTRAL- 1 @ $ 8.39
• (AMZ) Floureon 9.6V 1800mAh NiMH -akku- 3 @ 11,99 dollaria
• (AMZ) 6X3 mm harjatut nikkelimagneetit- 2 @ 0,12 dollaria
• (AMZ) OceanLoong Smart -laturi- 1 @ 12,98 dollaria
• (LTS) 6 ohmin 10 watin kaiutin- 1 @ 2,00 dollaria
• (DGK) 1 K ohmin vastus- 6 @ 0,04 dollaria
• (DGK) 470 ohmin vastus- 6 @ 0,04 dollaria
• (DGK) Transistori NPN 45V 0.1A- 6 @ $ 0.20
• (3DH) Wheatleyn 3D-painetut osat- 1 @ 600,00 dollaria
• (JOA) Velcro Thin Clear Fasteners- 1 @ 3,99 dollaria