Animatronic Wheatley V2.0: 9 korakov (s slikami)

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

Zavrnitev odgovornosti:

Preden začnem govoriti o tem projektu, naj vas opozorim: To NI korak za korakom, natančno podrobno, kako si sami izdelati Wheatley Instructable. V dveh letih, ko sem delal na tem projektu, sem spremljal le splošni napredek. Imam nekaj risb, nekaj opomb tu in tam, veliko slik in videoposnetkov, vendar ni natančnega seznama vsakega koraka. Moj pogled na to je naslednji: zabavno je, če to počnete sami! Seveda sem našel referenčne fotografije in video posnetke, vendar mi nihče ni povedal, kako sestaviti Wheatleyja po kosih. To je bil proces odkrivanja, ki je prinesel več težav in s tem več zabave, kot sem si kdajkoli predstavljal. Prosim! Če razmišljate o uporabi tega navodila za gradnjo lastnega Wheatleyja, ga vsekakor uporabite: uporabite ga! Celoten obseg vseh podrobnosti tega projekta najdete na moji spletni strani:

Želite narediti svoj Wheatley? Oglejte si moj vodnik za začetek: kliknite tukaj!

Eden mojih najljubših projektov vseh časov je bil ustvarjanje mojega prvega Animatronic Wheatleyja. Vsekakor preverite! Vendar je bilo to že kar nekaj časa nazaj. Ponovno sem si zamislil ta projekt, ki je večji in boljši kot kdaj koli prej!

Ta različica Wheatleyja vključuje:

• 3D natisnjena lupina/okvir/deli
• Gibanje obraza navzgor/navzdol/levo/desno
• Nagib strani na stran
• Neodvisna funkcija zgornje in spodnje veke
• Neodvisno premikanje zgornjega in spodnjega ročaja
• Svetlo modra optika, ki utripa, ko govori, tako kot v igri
• 40+ pristnih glasovnih linij
• Polnilne/zamenljive notranje baterije
• Krmilnik PS3, povezan prek Bluetootha

Opomba: Wheatley je izmišljen lik iz video igre Portal 2. Izgovorjen s strani čudovitega britanskega igralca in komika Stephena Merchanta, postane sopotnik vašega lika skozi del igre.

1. korak: Oblikovanje

Oblikovanje Wheatley se je začelo z iskanjem programske opreme za 3D oblikovanje. Že na začetku sem vedel, da tokrat želim 3D -tiskanje Wheatleyja, zato sem moral najti programsko opremo, ki bi mi omogočila izvoz 3D -modelov v datoteke za tiskanje. Z googlingom lahko najdete kopico različnih programov. Preizkusil sem nekaj priljubljenih, a nič se mi ni zdelo prav. Mnogi od teh, ki sem jih preizkusil, so imeli zmogljive funkcije, vendar jih je bilo težko obvladati. Na koncu sem naletel na OnShape. To je spletna programska oprema CAD, ki je enostavna za uporabo, dostopna od koder koli in omogoča neposredno uvoz, izvoz in celo naročanje iz storitev 3D tiskanja. Poleg tega je brezplačen, kar je resnično pomagalo.

V naslednjih treh mesecih in pol sem porabil veliko časa za izdelavo Wheatleyjeve zasnove. Medtem sem se učil in počasi sem iz prazne 3D krogle ustvaril osebnostno jedro. Upošteval sem tudi različne funkcije, na primer vrsto materiala, s katerim lahko pritrdim njegove strani, kako premakniti ročaje itd. S klikom na slike lahko vidite, kako se je oblikovanje razvilo.

Ko se je zasnova začela utrjevati, sem se osredotočila na vprašanje: Koliko bo to stalo? Izdelava mojega prvega Wheatleyja je stala približno 350 dolarjev. Ker sem želel podvojiti količino kakovosti z v1.0 na v2.0, sem podvojil svoj proračun. Odločil sem se, da bom vesel, če bom dokončal to različico Wheatleyja za 700 USD ali manj. Ko sem določil proračun, sem vzel tiste 3D datoteke, ki sem jih imel, in jih za ocene popeljal skozi več različnih tiskarskih storitev. Večina spletnih mest ali storitev, ki sem jih preizkusil, je stalo od 750 do 800 dolarjev. To je vzelo precejšen del proračuna, vendar bi bilo še vedno mogoče. Na tej točki sem sprejel dejstvo, da bom za vse to plačal sam.

Ko se je oblikovanje bližalo koncu, sem se odločil za odlično storitev 3D tiskanja, imenovano 3D Hubs. Precej enostavno vas poveže z najbližjimi ljudmi, ki so svoje 3D tiskalnike registrirali na spletnem mestu, vi pa plačate tiskalnik, ne spletno mesto. Res je genialno. Zaradi velikosti datotek sem moral tiskati skozi vozlišče, približno 80 milj stran. Središče je v lasti človeka po imenu Carlos, ki mu je bil v celotnem procesu zelo v pomoč. Kar nekaj časa je trajalo, da smo dobili vse za 3D tiskanje, vključno s počitkom za praznike. Najboljša novica pa je bila ugotovitev, da mi bo za dele zaračunal samo 240 USD! Bil sem navdušen! Medtem ko se je vse to dogajalo, se je v bližnji prihodnosti pojavil možen zastoj: ustanovitev fakultete. Vedela sem, da zaradi šolskega dela ne bom imela toliko časa kot včasih. Odločil sem se, da bom Wheatleyja končal prej kot slej.

2. korak: 3D tiskanje

Iskanje 3D si iskreno ni vzelo toliko časa, čeprav se mi je zdelo večno. Eden od užitkov 3D tiskanja je, da lahko prototipirate in ustvarjate veliko hitreje, kot bi običajno zmogli.

Celoten postopek tiskanja je potekal brez težav, razen ene napake s tiskalnikom. Med tiskanjem enega od kosov notranje vtičnice je tiskalnik udaril, kar je povzročilo, da se preostali del natisne neusklajeno. Carlos je to zelo dobro popravil, tako da brez skrbi. Ko me je Carlos obvestil, da so deli pripravljeni za prevzem, sem se v soboto zjutraj odpravil na 80+ miljo in se odpravil po njih. Moral sem se malo pogovoriti s Carlosom, ko smo odstranili podporni material iz odtisov in združili nekatere dele skupaj. Res je čeden fant!

Na splošno sem zelo zadovoljen s kakovostjo tiska. ABS se je med hlajenjem popačil na več mestih, pa tudi na nekaterih mestih, ki jim je bilo treba dodati več podrobnosti. Prav tako je bilo treba prilagoditi še nekaj drugih stvari, vendar bodo te obravnavane v naslednjem razdelku.

3. korak: Obdelava delov

Začel sem z izkopavanjem svojega zaupanja vrednega dremela in brušenjem nekaterih delov. Pri tem sem odkril dve stvari: prvič, da ABS zelo hitro brusi z dremelom. Drugič, brušenje ABS -a dobi delce stvari povsod! Količina plastičnega prahu, ki jo je brusilo Wheatleyjeve dele, je smešna. Vsak teden sem moral sesati območje, na katerem sem delal. Dremel sem uporabil tudi za izvrtanje večine lukenj za vijake. Večina delov je bila lepo sestavljena in omogočala prost gibanje (po veliko brušenja).

4. korak: Napaka in prenova

Nesreča z nekaj razširjenim superlepilom je pustila največji del Wheatleyjevega telesa popačeno in nepopravljivo, zato je bilo treba njegove glavne dele ponatisniti. Vendar je ta napaka umaknila prepotrebno prenovo njegovega notranjega delovanja. Ta čas sem si vzela tudi za preoblikovanje robotskega sklopa, zaradi katerega se je premaknil, da bi omogočil večji obseg gibanja in lažje vzdrževanje.

Čas, ki sem ga porabil za čakanje na nove dele, sem porabil za utrditev vezja za Wheatleyjeve možgane. Prva polovica je Arduino UNO, ki sprejema vhode iz krmilnika PS3 in oddaja signale za servomotorje in sprožilce za zvočno ploščo. Druga polovica je vezje, na katerem sem delal, ki vključuje povezave za servomotorje, vezje zvok-svetloba s povezavami zvočnikov in samo zvočno ploščo. Naredil sem veliko različnih načrtov, kako se bo vse skupaj sestavilo. Večina teh načrtov se je spreminjala in razvijala, vendar je bilo vedno na bolje.

5. korak: Novi deli in elektronski razvoj

Ko sem prejel nove 3D tiskane dele, sem jih začel obdelovati z dremelom, brusnim papirjem in vsem, kar je bilo potrebno, da so se udobno prilegali. Carlos me je znova presenetil s popustom na tiskane dele, za kar sem jim izredno hvaležen.

Osnovne napeljave za elektroenergetski sistem sem dokončal brez težav. Preizkusil sem, kakšno elektroniko sem do sedaj sestavil, in vse je delovalo čudovito! Vendar sem imel težave z mehanskim vidikom premikanja Wheatleyjevih ročajev. Ko sem preizkusil nekaj različnih rešitev, sem se odločil, da bom servomotorje namestil v ročaje namesto v njegovo telo.

Korak 6: Zaostanki in uspehi

Nekaj tednov je minilo brez pomembnih sprememb. Potem pa je prišlo do katastrofe: Wheatleyjeva plošča je bila mrtva. Pred tem sem brez težav uporabljal zvočno ploščo Adafruit Audio FX. Vendar sem ga po nesreči poškodoval ali pa je del zvočne plošče preobremenil nihanje moči baterije. Nisem prepričan, kateri je povzročil uničenje, vendar je ena od komponent na vozilu odpadla in plošča je prenehala delovati. Po boleče počasni interakciji s podporo za Adafruit sem končno dobil nadomestno ploščo.

V času, ko je čakal na prihod zvočne plošče, sem delal na različnih delih Wheatleyja, izboljšal in obdelal dele in funkcionalnost. Vsak dan je bil korak bližje koncu, a do tega je še dolga pot. Po odpravljanju težav z avdio sistemom sem se odločil za spremembo: neodvisne baterije. V mojem vezju je bilo toliko električnega hrupa, da je vplival na Wheatleyjevo kakovost zvoka, zato sem zvočni sistem priključil na lastne baterije. Za funkcionalnost je bila to majhna cena.

Moja radovednost me je pripeljala tudi do preizkusa avdio formata OGG in mi omogočila, da sem trikrat povečala zmogljivost glasovne linije Wheatleyja! Nisem bil več omejen z velikostjo zvočnih datotek (vendar še vedno omejen z drugo strojno opremo). Tako je lahko Wheatley naenkrat programiral do 40+ govornih linij! Prišlo je novo leto in z njim več napredka, sprememb in prilagoditev. Wheatley je prvič utripal in se kmalu zatem premaknil in spregovoril! Njegovi ročaji so bili izboljšani in akumulatorski sistem je bil prenovljen. Fakulteta mi je s tem projektom vzela veliko časa, zato so stvari napredovale počasneje, kot bi si želel. Odločil sem se, da bom dokončal Wheatleyja, ne glede na ceno.

7. korak: barvanje dela in odpravljanje težav

Končno je prišla pomlad, a nisem dosegel skoraj toliko, kot sem hotel. Delal sem na objektivu in nalepkah za Wheatleyjevo oko, bil razočaran zaradi pomanjkanja zalog v lokalni trgovini, naročil več delov iz interneta in dal več delov ponovno natisniti, da bi odpravil nekaj težav.

Najpomembnejša stvar, ki je bila dosežena v tem času, je bila soseda umetnica, ki je naslikala Wheatleyjev obraz! Izkazalo se je neverjetno in me navdalo z upanjem! Ko je prišlo poletje, se je moj prosti čas povečal in na Wheatleyju sem lahko napredoval. Odpravil sem težave z zvočnim sistemom in našel konfiguracijo ojačevalnikov in zvočnikov, ki so v mojem proračunu ponudili najmanjšo in najglasnejšo rešitev. Tudi ostale dele sem pobrusil, premazal in pobarval z osnovnim premazom, preizkusil servomotorje Handle, dokončal vse notranje ožičenje in našel močan, a zelo tanek Velcro, s katerim lahko pritrdim stranice.

Po tem je moj prijatelj umetnik naslikal preostale Wheatleyjeve dele in ni bilo treba še veliko narediti, dokler ni bil Wheatley dokončan!

8. korak: Prilagoditev kode in končani Wheatley

Ko je bilo vse pobarvano in je bilo odpravljanje težav končano, je bilo treba le spremeniti njegovo kodo, da je vse delovalo pravilno. Od Kristiana Lauszusa, enega od prvotnih ustvarjalcev knjižnice PS3 Bluetooth za Arduino, sem prejel pomoč pri sestavi Wheatleyjeve kode. Posebna zahvala mu za pomoč!

Ko je Wheatleyjeva koda delovala pravilno in so se njegove glasovne linije naložile v zvočno ploščo, je bil popoln!

• Skupni stroški materialov, ki so bili vloženi v Wheatley: 1, 097,06 USD
• Skupni stroški z ocenjenim davkom in poštnino: 1 274,95 USD
• Skupni stroški celotnega projekta (vključno z odpadnim materialom): 1 533,90 USD
• Skupni stroški celotnega projekta z ocenjenimi davki in poštnino: 1 742,80 USD

Na spletnem mestu, ki dokumentira projekt, si oglejte celoten dnevnik dela, vse podrobnosti in bolj zanimivo vsebino portala:

9. korak: Naredite si svojega Wheatleyja

Če bi radi izdelali svojega Wheatleyja, spodaj najdete priloženo najnovejšo različico njegove kode in mojega gradiva. Če me želite vprašati o tem, kako sem zgradil svoj Wheatley, ali potrebujete nasvet o gradnji lastnega, mi pišite na [email protected]. Srečno!

Vir postavke

• (LWS) = Najnižje vrednosti
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Lokalna trgovina RC
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Dollar Tree
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Harbour Freight
• (LTS) = Local Thrift Store
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Joannova obrt
• (AO) = Že v lasti

BOM

• (LWS) Servo vijaki in podložke- 1 pri 0,99 USD
• (LWS) Strojni vijaki #8-32 x 1in (8 kosov)- 1 pri 1,24 USD
• (LWS) Strojni vijaki ploski #8-32 x 3/4in (8 kosov)- 1 pri 1,24 USD
• (LWS) Strojni vijaki #8-32 x 1,5 palca (6 kosov)- 1 pri 1,24 USD
• (LWS) Strojni vijaki Ploski #8-32 x 1in (8 kosov)- 1 pri 1,24 USD
• (LWS) 3M 0,94 "trak modrih slikarjev- 1 pri 3,98 USD
• (LWS) Rustoleum ravna črno-bela barva v spreju- 2 @ 3,98 USD
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2-v-1 2 pri 4,98 USD
• (WM) Raztegljiva črna tkanina 1/8 dvorišča- 1 pri 0,59 USD
• (WM) 9 LED svetilka- 1 pri 1,00 USD
• (WM) Onn ojačani zvočniki- 1 pri 8,00 USD
• (RS) TIP31 Tranzistor- 1 pri 1,99 USD
• (RS) 2,1-milimetrska cevna vtičnica (2 kosa)- 1 pri 3,49 USD
• (RS) XLR moški priključek- 1 pri 6,99 USD
• (RS) Komplet ojačevalnika s pol vati- 1 pri 10,00 USD
• (RS) Mikro servo-4 pri 12,99 USD
• (RS) Arduino Uno R3-1 pri 24,99 USD
• (ARC) 12-palčna servo razširitev- 4 pri 3,49 USD
• (ARC) Rage Standard Metal Gear Servo RGRS104-16-6vm- 7 @ 12,99 USD
• (Ebay) Moške glave 1 x 20 pin- 3 @ 0,82 USD
• (Ebay) Drsno stikalo DPST- 2 pri 1,25 USD
• (Ebay) Držalo za baterijo 4xAA- 1 pri 2,29 USD
• (Ebay) Moški priključni kabli za moške (40 kosov)- 1 pri 3,75 USD
• (Ebay) Kinivo BT USB adapter BTD-300-1 pri 10,00 USD
• (Ebay) SMD LED 76 mm Halo, bela- 1 @ 11,75 USD
• (Ebay) USB ključ gostitelja Keyes- 1 @ 17,95 USD
• (Ebay) Grajske kreacije 10A 6S BEC- 1 19,99 USD
• (Ebay) Beli PS3 krmilnik- 1 @ 29,94 USD
• (HD) Defiant Motion Security Light 1000 050 242-1 pri 29,97 USD
• (ADA) Mini zvočna plošča Audio FX 16 MB-1 @ 19,95 USD
• (AB) 9,6V 2000 mAh NiMH baterija Tenergy- 1 pri 14,99 USD
• (AMZ) Papir za nalepke Avery, bel (5 kosov)- 1 pri 5,46 USD
• (AMZ) Papir za nalepke Avery, prozoren (3 kosi)- 1 pri 5,46 USD
• (AMZ) Priključki XT60 (6 parov)- 2 pri 6,80 USD
• (AMZ) Barvni komplet Apoxie Sculpt: NEUTRALNO-1 @ 8,39 USD
• (AMZ) NiMH baterija Floureon 9,6V 1800mAh- 3 @ 11,99 USD
• (AMZ) 6X3 mm magneti iz brušenega niklja- 2 @ 0,12 USD
• (AMZ) Pametni polnilnik OceanLoong- 1 @ 12,98 USD
• (LTS) 6 ohmski 10-vatni zvočnik- 1 pri 2,00 USD
• (DGK) 1K ohmski upor- 6 pri 0,04 USD
• (DGK) 470 ohmski upor- 6 pri 0,04 USD
• (DGK) Tranzistor NPN 45V 0.1A- 6 @ 0,20 USD
• (3DH) Wheatleyjevi 3D natisnjeni deli- 1 pri 600,00 USD
• (JOA) Tanki prozorni pritrdilni elementi na Velcro- 1 pri 3,99 USD