„DMX Animatronic“robotas: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šiame projekte aprašomas visiškai funkcionuojančio animatroninio prototipo kūrimas. Jis įgyvendinamas nuo nulio ir juo siekiama tapti būsimų sudėtingesnių animatroninių robotų kūrimo vadovu. Sistema pagrįsta „Arduino“mikrovaldikliu. Ryšio protokolas su kitais įrenginiais yra DMX512. Šis ryšio protokolas pasirinktas dėl to, kad tai yra standartas apšvietimo technologijų pasaulyje, bendra tokio tipo robotų aplinka. Sukurtas robotas apima servo variklius ir įvairių tipų šviesos diodus. Mechaniniai komponentai buvo gaminami daugiausia naudojant 3D spausdinimą, modeliuojant jį naudojant „Solidworks“.

Prekės

• Arduino MEGA
• 3 5 mm šviesos diodas
• XLR3 jungtis
• 5 V nuolatinės srovės maitinimo šaltinis ir jungtis
• 2 MG996R servos
• MAX485 modulis
• Apvali WS2812 LED pikselių matrica
• 2 servo laikikliai
• 2 servo pavaros
• 3x8x4mm guolis
• 12 8x3 mm neodimio magnetas
• M3 varžtai ir veržlės

Bendra medžiagų, įskaitant PLA, kaina yra apie 60 USD

1 žingsnis: suprojektuokite „Animatronic“

Visų pirma, jei norite sukurti savo animatroninį dizainą, turite jį sukurti naudodami CAD programinę įrangą, tokią kaip „Solidworks“ar „Autodesk fusion 360“. Priverskite dizainą pagalvoti, kokių pavarų ir elementų (pvz., Servo, žibintų …) norite naudoti. Jei norite pakartoti šį modelį, kitame žingsnyje turite STL failus.

2 žingsnis: 3D spausdinkite kūrinius

Norėdami atspausdinti visus gabalus, aš naudoju 0,16 mm sluoksnio aukštį ir 0,4 mm antgalį aukštos kokybės spaudai. Galvos gabaluose naudojama atrama. Tokioje aukštos kokybės spaudoje gali užtrukti iki 100 valandų, kol ant šio prototipo bus atspausdintos visos reikalingos dalys.

3 žingsnis: suprojektuokite elektronikos grandinę

Kai žinosite visus komponentus, kurie bus įtraukti į jūsų dizainą, neskubėkite išsiaiškinti, kaip viską sujungti. Elektronikos schemai sukurti panaudojau fritavimo programinę įrangą. Šiam projektui naudojau „Arduino MEGA“mikrovaldiklį.

4 žingsnis: nušlifuokite ir dažykite galvos gabalus

Atspausdinę visus gabalus, laikas šlifuoti ir purkšti dažais galvutę. Aš naudoju juodus matinius dažus, todėl jie turi puikų kontrastą su šviesos diodais. Kai dažai išdžiūsta, įkiškite magnetus ant galvos ir pagrindo skylių, skirtų gabalų magnetiniam sujungimui.

5 žingsnis: prijunkite elektroniką

Prieš pridėdami visus komponentus į sąranką, turite prijungti visus elektroninius komponentus. Aš naudoju 30 cm 26awg kabelį. Norėdami geriau pažvelgti į burnos šviesos diodus, galite juos poliruoti naudodami smulkiagrūdį popieriaus šlifuoklį.

6 žingsnis: Surinkite mechaniką

Surinkę visus komponentus, surinkite juos. Dauguma dalių jungiamos naudojant bendrus M3 varžtus ir veržles.

7 žingsnis: lituokite elektronines plokštes

Norėdami sumontuoti visus elektroninius komponentus, aš naudoju 5x7 cm universalią plokštę, supjaustytą per pusę. Vienoje pusėje yra ryšių dalis, o kitoje - maitinimo paskirstymo plokštė. Elektronikos dėžutėje taip pat galite įtraukti XLR3 jungtį, skirtą DMX kabeliui prijungti, ir maitinimo lizdą, skirtą visai sistemai maitinti. Mano atveju naudojau 3 kontaktų aviacijos jungtį, nes neturėjau XLR3 jungties. Jei naudojate tokio tipo jungtį, turite pagaminti DMX – aviacijos jungties kabelį.

8 veiksmas: užprogramuokite įrenginį

Programa naudoja 3 bibliotekas: „FastLED.h“, „Adafruit_TiCoServo.h“ir „DMXSerial.h“. Įprasta servo biblioteka neveikia, nes ji prieštarauja „FastLED“bibliotekai. Iš šio kodo lengva suprasti, kaip pridėti daugiau elementų ar valdyti kitokio tipo pavaras sudėtingesnių animatronikos įrenginių atveju.

9 veiksmas: išbandykite įrenginį

Norėdami išbandyti įrenginį, galite naudoti bet kurį šaltinį, išvestį DMX. Mano atveju naudojau DMX konsolę, bet jūs galite sukurti savo „Arduino“aparatinę įrangą, kad išvestumėte DMX naudodami tą pačią biblioteką, naudojamą šiame projekte. Taip pat galite naudoti USB į DMX kabelį ir tokią programinę įrangą kaip „Xlights“.