DMX Animatronic Robot: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Ovaj projekt opisuje razvoj potpuno funkcionalnog animatronskog prototipa. Implementira se od nule i ima za cilj biti vodič za razvoj budućih složenijih animatronskih robota. Sistem je zasnovan na Arduino mikrokontroleru. Komunikacijski protokol s drugim uređajima je DMX512. Odabir ovog komunikacijskog protokola posljedica je činjenice da je standard u svijetu svjetlosne tehnologije, uobičajeno okruženje za ovu vrstu robota. Razvijeni robot uključuje servo motore i različite vrste LED dioda. Proizvodnja mehaničkih komponenti odvijala se uglavnom 3D printanjem nakon modeliranja pomoću Solidworks -a.

Supplies

• Arduino MEGA
• 3 LED dioda 5 mm
• XLR3 konektor
• 5V DC napajanje i konektor
• 2 servo servera MG996R
• MAX485 modul
• Okrugla matrica LED piksela WS2812
• 2 servo držača
• 2 servo zupčanika
• 3x8x4mm ležaj
• 12 neodimijumskih magneta 8x3 mm
• M3 vijci i matice

Ukupni troškovi materijala uključujući PLA su oko 60 USD

Korak 1: Dizajnirajte Animatronic

Prije svega, ako želite stvoriti vlastiti animatronski dizajn, morate ga dizajnirati pomoću CAD softvera kao što su Solidworks ili Autodesk fusion 360. Neka dizajn razmišlja o tome koji aktuatori i elementi (kao što su servo upravljači, svjetla …) želite upotreba. Ako želite replicirati ovaj model, STL datoteke su vam dostupne u sljedećem koraku.

Korak 2: 3D ispis komada

Za ispis svih komada koristio sam sloj visine 0,16 mm i mlaznicu 0,4 mm za ispis visokog kvaliteta. Glave koriste potporu. Na tako visokokvalitetnom ispisu može proći i do 100 sati za ispis svih potrebnih komada na ovom prototipu.

Korak 3: Dizajnirajte elektroničko kolo

Nakon što znate sve komponente koje će ući u vaš dizajn, odvojite vrijeme da shvatite kako sve spojiti. Koristio sam softver za fritzing za dizajniranje sheme elektronike. Za ovaj projekt koristio sam Arduino MEGA mikrokontroler.

Korak 4: Uglačajte i ofarbajte glave

Nakon što odštampate sve komade, vrijeme je za poliranje i lakiranje glave. Koristio sam crnu mat boju tako da ima prekrasan kontrast sa LED diodama. Nakon što se boja osuši, umetnite magnete na glavu i rupe za podlogu za magnetsko spajanje komada.

Korak 5: Ožičite elektroniku

Prije dodavanja svih komponenti u sklop morate spojiti sve elektroničke komponente. Koristio sam kabel 30 cm 26awg. Da biste bolje pogledali LED diode na ustima, možete ih ispolirati pomoću brusilice za papir finog zrna.

Korak 6: Sastavite mehaniku

Nakon što imate sve komponente, sastavite ih. Većina dijelova spaja se pomoću generičkih vijaka i matica M3.

Korak 7: Lemite elektronske ploče

Za montažu svih elektroničkih komponenti koristio sam univerzalnu ploču dimenzija 5x7 cm prerezanu na pola. Jedna polovica sadrži komunikacijski dio, a druga polovica sadrži ploču za distribuciju energije. Na kutiji za elektroniku možete uključiti i XLR3 ženski konektor za priključivanje DMX kabela i žensku utičnicu za napajanje cijelog sistema. U mom slučaju koristio sam 3 -pinski zrakoplovni konektor jer nisam imao XLR3 konektor. Ako koristite ovu vrstu konektora, morate napraviti kabel konektora DMX -a za zrakoplovstvo.

Korak 8: Programirajte uređaj

Program koristi 3 biblioteke: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h i DMXSerial.h. Uobičajena servo biblioteka ne radi jer je u sukobu sa bibliotekom FastLED. Iz ovog koda je lako razumjeti kako dodati više elemenata ili upravljati drugom vrstom aktuatora, u slučaju složenijih animatronskih uređaja.

Korak 9: Testirajte uređaj

Za testiranje uređaja možete koristiti bilo koji izvor koji emitira DMX. U mom slučaju koristio sam DMX konzolu, ali možete stvoriti vlastiti Arduino hardver za izlaz DMX -a s istom bibliotekom koja se koristi na ovom projektu. Također možete koristiti USB na DMX kabel i softver poput Xlights.