Robot DMX Animatronic: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Acest proiect descrie dezvoltarea unui prototip animatronic complet funcțional. Este implementat de la zero și își propune să fie un ghid pentru dezvoltarea viitoarelor roboți animatronici mai complexi. Sistemul se bazează pe un microcontroler Arduino. Protocolul de comunicare cu alte dispozitive este DMX512. Alegerea acestui protocol de comunicare se datorează faptului că este un standard în lumea tehnologiei de iluminat, un mediu comun pentru acest tip de roboți. Robotul dezvoltat include servomotoare și diferite tipuri de LED-uri. Fabricarea componentelor mecanice a fost realizată în principal prin imprimare 3D după modelarea acestuia folosind Solidworks.

Provizii

• Arduino MEGA
• 3 LED de 5 mm
• Conector XLR3
• Alimentare și conector 5V DC
• 2 servere MG996R
• Modulul MAX485
• Matricea rotundă de pixeli LED WS2812
• 2 servocupi
• 2 angrenaje servo
• Rulment de 3x8x4mm
• 12 magnet de neodim de 8x3mm
• Șuruburi și piulițe M3

Costul total al materialelor, inclusiv PLA, este de aproximativ 60 $

Pasul 1: Proiectați Animatronic

În primul rând, dacă doriți să creați propriul dvs. design animatronic, trebuie să îl proiectați folosind un software CAD precum Solidworks sau Autodesk fusion 360. Faceți proiectarea gândindu-vă la ce elemente de acționare și elemente (cum ar fi servomotoare, lumini …) doriți să utilizare. Dacă doriți să reproduceți acest model, aveți fișierele STL disponibile la pasul următor.

Pasul 2: Imprimați 3D piesele

Pentru a imprima toate piesele, am folosit un strat de 0,16 mm înălțime și o duză de 0,4 mm pentru o imprimare de înaltă calitate. Piesele de cap folosesc suport. La o imprimare atât de înaltă, poate dura până la 100 de ore pentru a imprima toate piesele necesare pe acest prototip.

Pasul 3: Proiectați circuitul electronic

După ce cunoașteți toate componentele care vor intra în proiectarea dvs., acordați-vă timp pentru a afla cum să conectați totul împreună. Am folosit software-ul fritzing pentru a proiecta schema electronică. Pentru acest proiect am folosit un microcontroler Arduino MEGA.

Pasul 4: lustruiți și vopsiți capetele

După ce ați imprimat toate piesele, este timpul să lustruiți și să pulverizați capul cu vopsea. Am folosit vopsea neagră mată, astfel încât are un contrast superb cu LED-urile. Odată ce vopseaua se usucă, introduceți magneții pe cap și găuri de bază pentru cuplarea magnetică a pieselor.

Pasul 5: conectați dispozitivele electronice

Înainte de a adăuga toate componentele în ansamblu, trebuie să conectați toate componentele electronice. Am folosit cablu de 30cm 26awg. Pentru a da un aspect mai bun LED-urilor gurii, le puteți lustrui folosind un șlefuitor de hârtie cu bob fin.

Pasul 6: Asamblați mecanica

Odată ce ai toate componentele, asamblează-le. Cele mai multe piese se conectează folosind șuruburi și piulițe M3 generice.

Pasul 7: lipiți plăcile electronice

Pentru a monta toate componentele electronice am folosit o placă de circuit universal de 5x7 cm tăiată pe jumătate. O jumătate conține partea de comunicații, iar cealaltă jumătate conține placa de distribuție a energiei. Pe cutia electronică puteți include și un conector mamă XLR3 pentru a conecta cablul DMX și o mufă de alimentare mamă pentru a alimenta întregul sistem. În cazul meu, am folosit un conector de aviație cu 3 pini, deoarece nu aveam un conector XLR3. Dacă utilizați acest tip de conector, trebuie să creați un cablu de conector DMX la aviatie.

Pasul 8: Programați dispozitivul

Programul folosește 3 biblioteci: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h și DMXSerial.h. Servotecoteca obișnuită nu funcționează deoarece are conflict cu biblioteca FastLED. Din acest cod este ușor de înțeles cum să adăugați mai multe elemente sau să controlați alte tipuri de actuatoare, în cazul dispozitivelor animatronice mai complexe.

Pasul 9: Testați dispozitivul

Pentru a testa dispozitivul, puteți utiliza orice sursă care produce DMX. În cazul meu, am folosit o consolă DMX, dar vă puteți crea propriul hardware Arduino pentru a produce DMX cu aceeași bibliotecă folosită în acest proiect. De asemenea, puteți utiliza un cablu USB către DMX și un software precum Xlights.