DMX Animatronic Robot: 9 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Ta projekt opisuje razvoj popolnoma funkcionalnega prototipa animatronike. Izvaja se iz nič in želi biti vodnik za razvoj prihodnjih kompleksnejših animatronskih robotov. Sistem temelji na mikrokrmilniku Arduino. Komunikacijski protokol z drugimi napravami je DMX512. Izbira tega komunikacijskega protokola je posledica dejstva, da je standard v svetu svetlobne tehnologije, skupno okolje za tovrstne robote. Razviti robot vključuje servo motorje in različne vrste LED. Izdelava mehanskih komponent je potekala predvsem s 3D tiskanjem, potem ko so ga modelirali s Solidworks.

Zaloge

• Arduino MEGA
• 3 5 mm LED
• Priključek XLR3
• 5V DC napajalnik in priključek
• 2 servomotorja MG996R
• Modul MAX485
• Okrogla matrika slikovnih pik LED WS2812
• 2 servo nosilca
• 2 servo gonila
• Ležaj 3x8x4 mm
• 12 neodim magneta 8x3 mm
• Vijaki in matice M3

Skupni stroški materialov, vključno s PLA, znašajo približno 60 USD

1. korak: Oblikujte Animatronic

Najprej, če želite ustvariti lastno animacijsko zasnovo, jo morate oblikovati s programsko opremo CAD, kot sta Solidworks ali Autodesk fusion 360. Oblikovanje naj razmisli o tem, katere aktuatorje in elemente (kot so servomotorji, luči …) želite uporaba. Če želite ponoviti ta model, imate v naslednjem koraku na voljo datoteke STL.

2. korak: 3D -tiskanje kosov

Za tiskanje vseh kosov sem uporabil višino plasti 0,16 mm in šobo 0,4 mm za visokokakovosten tisk. Kosi glave uporabljajo podporo. Pri tako visokokakovostnem tisku lahko traja do 100 ur, da se natisnejo vsi potrebni kosi na tem prototipu.

3. korak: Oblikujte vezje elektronike

Ko poznate vse komponente, ki bodo vključene v vaš dizajn, si vzemite čas, da ugotovite, kako vse povezati skupaj. Za oblikovanje sheme elektronike sem uporabil programsko opremo za fritzing. Za ta projekt sem uporabil mikrokrmilnik Arduino MEGA.

4. korak: Polirajte in pobarvajte glave

Ko natisnete vse kose, je čas, da glavo polirate in razpršite. Uporabil sem črno mat barvo, tako da ima čudovit kontrast z LED diodami. Ko se barva posuši, vstavite magnete na glavo in osnovne luknje za magnetno sklopko kosov.

5. korak: Ožičite elektroniko

Preden dodate vse komponente v sklop, morate vse elektronske komponente ožičiti. Uporabil sem 30 cm kabel 26awg. Za boljši pogled na ustnice LED jih lahko polirate z brusilnikom za drobnozrnat papir.

Korak 6: Sestavite mehaniko

Ko imate vse komponente, jih sestavite. Večina delov se poveže z običajnimi vijaki in maticami M3.

7. korak: Spajkajte elektronske plošče

Za montažo vseh elektronskih komponent sem uporabil univerzalno vezje 5x7 cm, prerezano na pol. Ena polovica vsebuje komunikacijski del, druga polovica pa razdelilno ploščo. Na škatlo z elektroniko lahko vključite tudi ženski konektor XLR3 za priključitev kabla DMX in ženski vtič za napajanje celotnega sistema. V mojem primeru sem uporabil 3 -polni letalski priključek, ker nisem imel priključka XLR3. Če uporabljate to vrsto konektorja, morate narediti kabel DMX -a za letalstvo.

8. korak: Programirajte napravo

Program uporablja 3 knjižnice: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h in DMXSerial.h. Navadna servo knjižnica ne deluje, ker je v sporu s knjižnico FastLED. Iz te kode je enostavno razumeti, kako dodati več elementov ali nadzirati druge vrste aktuatorjev, v primeru bolj zapletenih naprav animatronike.

9. korak: Preizkusite napravo

Za preizkus naprave lahko uporabite kateri koli vir, ki oddaja DMX. V mojem primeru sem uporabil konzolo DMX, vendar lahko ustvarite svojo strojno opremo Arduino za izhod DMX z isto knjižnico, ki je bila uporabljena pri tem projektu. Uporabite lahko tudi kabel USB -DMX in programsko opremo, kot je Xlights.