Prosta Animatronic z Micro:bit: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Witam w moim pierwszym Instructable. Podzielę się tym, jak zrobiłem ten Skeksis Animatronic. Mam nadzieję, że prowadząc Cię przez cały mój proces, zainspirujesz Cię do stworzenia własnego robota, nawet jeśli nie wygląda tak. Nie będę dużo mówił o tym, jak tworzyć szatę graficzną, bardziej skupiam się na łączeniu jej z elektroniką.

Inspiracją dla tego projektu była absolutnie wspaniała seria The Dark Crystal: Age of Resistance. Powinieneś to sprawdzić, zapiera dech w piersiach. Szczególnie polecam oglądanie za kulisami, aby zobaczyć oszałamiający piękny i kreatywny artyzm na wystawie.

Łączenie sztuki i technologii jest w dzisiejszych czasach bardzo łatwe. Obecnie dostępnych jest wiele zasobów technicznych dla początkujących, studentów i/lub osób, które po prostu chcą, aby wszystko działało bez poświęcania czasu na kodowanie, lutowanie i rozwiązywanie problemów. Micro:bit i wszystkie dodatkowe karty, które pojawiły się wokół niego, są tego doskonałym przykładem.

W tym projekcie użyłem dwóch Micro:bitów i dwóch różnych kart rozszerzeń. O niektórych różnicach między nimi opowiem później. Mogłem po prostu użyć jednego dodatku i jednego Micro:bit i nie mieć pilota z potencjometrami, ale moim celem było zasymulowanie, jak ludzie kontrolują animatronikę z daleka, nawet jeśli moja jest mała, kartonowa wersja.

Wszystkie materiały są wielokrotnego użytku, ale usuwanie serw jest bardzo destrukcyjne.

Kieszonkowe dzieci

2 karty Micro:bitowe

1 karta dodatkowa Hummingbirdbit

1 płytka dodatkowa Makerbit+R.

2 mikro serwa (jeśli będziesz potrzebować silników do wielu podnoszenia / przenoszenia, polecam te z metalowymi przekładniami. Użyłem zwykłych i martwię się o szczękę).

2 4 zestawy baterii AA z włącznikiem i bateriami

1 Serwo standardowe (z mojego doświadczenia Hitec HS-311 działa dobrze i jest wyposażony w wiele rogów i śrub)

2 przedłużacze serwo

1 potencjometr suwakowy Grove (lub podobny)

2 potencjometry obrotowe (mam na sobie kilka nasadek, ale nie są one absolutnie konieczne)

1 przycisk Grove (lub podobny)

1 duża rozproszona biała dioda LED (10mm)

Pęczek żeńskich i żeńskich przewodów połączeniowych. Jeśli używasz części Grove, potrzebujesz przewodów Grove to Female.

1 mała piłka do ping-ponga

Dużo kartonu z recyklingu z pudełek. Upewnij się, że kawałki są tej samej grubości.

Pudełko na pilota. Wystarczająco duży, aby pomieścić Makerbit z dołączonym Micro:bit.

Jeden cienki gwóźdź, który przebije piłeczkę pingpongową.

Papier akwarelowy

Farby akwarelowe (użyłem tubki M. Graham) i pędzle.

Atramentowy długopis/marker (użyłem tego)

Dobre nożyczki

Jakiś półprzezroczysty materiał. (W moim przypadku ponownie użyłem arkusza pianki do pakowania. Możesz również użyć warstwowej bibuły.)

Dostęp do wycinarki laserowej lub dobrych narzędzi do cięcia tektury, takich jak przecinaki do tektury i/lub krajalnica do kanarków.

W przypadku cięcia laserowego dostęp do skanera ułatwia życie.

Krok 1: Planowanie projektu

Jak wspomniałem wcześniej, zainspirował mnie The Dark Crystal: Age of Resistance. Zazwyczaj moje projekty z zakresu robotyki zaczynają się od jednego konkretnego ruchu lub spojrzenia, które chcę osiągnąć. W tym przypadku wszystko było skoncentrowane wokół oka i chciałem, aby poruszało się ono przerażająco, a następnie poruszanie ustami tak, jakby mówiły (byłoby to plusem, gdyby ktoś je kontrolował, kto może wydawać głosy).

Najpierw zrobiłem szybki prototyp, aby upewnić się, że ruchy, które chciałem osiągnąć, zadziałają. Oczko wykonane jest z piłki pingpongowej i jest przymocowane do serwa Micro, które jest przymocowane do twarzy z przodu i podstawy z tyłu. Szczęka jest przymocowana do podstawy przez otwór i umieszczona za twarzą.

Następnie wykonałem kilka badań postaci, którą chciałem stworzyć, w tym przypadku Skeksis Scientist, SkekTek.

Krok 2: Malowanie/projektowanie

Mając prototyp w ręku i studiując, jak wygląda postać (plus wiele zrzutów ekranu), musiałem zdecydować, co zrobić.

Dzięki płytce Hummingbirdbit mogę sterować 4 różnymi serwomechanizmami. Myślałem o ruchu ramion, ale zrezygnowałem z tego, ponieważ tektura sprawi, że ruchy będą wyglądały bardzo sztywno w porównaniu z płynącą tkaniną oryginalnej lalki. Postanowiłem więc wykonać cały ruch wokół głowy: jedno serwo dla oka, jedno dla szczęki i jedno dla głowy. Zdecydowałem się również, aby trzymał esencję Gelfling, która następnie się zapaliła.

Wiedząc, że wszystko opiera się na ruchu oka, skala twarzy była mierzona tym, jak duża musiałaby być głowa, aby całkowicie ukryć mikro serwo, które kontroluje piłeczkę pingpongową i mieć oko odpowiedniej wielkości.

Na czubku głowy i żuchwie wykonałem osobne obrazy, biorąc pod uwagę, że część szczęki musi znajdować się za czubkiem głowy, aby ukryć mikro serwo, które będzie poruszało szczęką i sprawiło, że obraca się od punktu, w którym ruch szczęki może być naturalny.

Po pomalowaniu twarzy ostrożnie wyciąłem ją nożyczkami, a następnie użyłem ich jako prowadnicy do odręcznej reszty ciała.

Pamiętaj, że odręcznie wykonałem wszystkie rysunki, ale jest wiele rzeczy, które możesz zrobić, jeśli rysowanie nie jest twoją rzeczą, na przykład używanie projektora do śledzenia obrazu na papierze, pamiętaj tylko o rozmiarze serwomechanizmu i oku. Do wykonania tych obrazów wybrałem także akwarelę i tusz, ponieważ skłoniły mnie one do myślenia o obrazach projektowych postaci, które tworzy Brian Froud. Ale jeśli czujesz się bardziej komfortowo z innymi mediami, zrób to.

Jeśli chodzi o ciało, wiedziałem, że chcę mieć efekt 3D na robocie, podczas gdy nadal ma to być głównie obraz, który się porusza. Aby uzyskać ten efekt, wiedziałem, że chcę, aby wszystko było rozdzielone na części, aby mieć warstwy. Sprawiłem, że ramiona były dłuższe niż byłyby potrzebne do ciała, aby mogły wystawać pod kątem. Skończyło się na następującym zestawieniu obrazów: głowa, szczęka, główny korpus, coś wyglądającego jak pancerz, lewe przedramię, lewe ramię, prawe przedramię, prawe ramię, prawa ręka z butelką.

Wszystkie te ponownie przecinam nożyczkami bardzo ostrożnie. Ręka była szczególnie trudna, ponieważ wiedziałem, że chcę, aby butelka była tylko konturem, ponieważ później dodałem półprzezroczysty papier, aby zabłysnąć butelką.

Krok 3: Cięcie kartonu

Teraz nadszedł czas na przymocowanie serwa standardowego do korpusu w taki sposób, aby ruch głowy wyglądał dobrze i ukrył serwo. Musisz zrobić otwór na szyję, gdy jest on narysowany na korpusie, ponownie śledząc serwo i robiąc otwór, aby go przepuścić, z wyjątkiem szerszej części montażowej. Gdy serwo przepłynie i wszystko wygląda dobrze, możesz go przykleić na gorąco.

Miałem ładny duży czerwony klakson serwo, który wydaje się bardziej wytrzymały niż inne. Wykorzystałem to do zamocowania głowicy przyklejając ją do tyłu podstawy głowicy ORAZ wkręcając ją raz na miejsce sprawdzam, jak daleko będzie się ruch głowicy, ostrożnie poruszając zębatkami serwa.

Gdy podstawa jest na swoim miejscu przymocowana do korpusu za pomocą serwa, teraz przyklejam na gorąco mikro serwo, które będzie sterować szczęką w miejscu, w którym była, następnie mocuję szczękę z tubą, która była wklejona na gorąco i dodaję śrubę do trzymania na miejscu.

Ostatnią częścią konstrukcji jest przymocowanie górnej części twarzy, która ma oko i serwa do podstawy głowy, która teraz ma szczękę. Dodałem kawałki tektury, które są tak grube jak mikro serwo przy dziobie, aby twarz była bardziej wytrzymała. Kiedy już to mam, sklejam wszystko na gorąco bardzo ostrożnie, aby wyrównać.

Krok 7: Radzenie sobie z elektroniką

Rozmieszczając serwa, zastanawiałem się, jak będą wyglądały przewody i czy uda mi się je wystarczająco dobrze ukryć. Ponieważ płyta Hummingbirdbit będzie za Skeksis, muszę dodać przedłużacze serw do dwóch mikro serw, aby przewody mogły sięgnąć. Podłączyłem szczękę do Servo 1, oko do Servo 2, a głowę do Servo 3.

Dioda LED jest podłączona do diody LED 3. Użyłem przewodów połączeniowych, więc nie musiałbym lutować.

Pilot został wbudowany w puszkę, w której mogłem zamontować wszystkie potencjometry ładnie i ciasno, po prostu przekręcając opaski lub wkręcając je.

HummingbirdBit doskonale nadaje się do łączenia silników i diod LED. Jest to deska z wyboru dla większości tego, co robię, ponieważ jest bardzo przyjazna dla użytkownika. Mają aplikację na iPada, która może łączyć się z Micro:bit bezprzewodowo i bardzo ułatwia rozwiązywanie problemów. Właściwie często przełączałem się między Micro:bit, który był zaprogramowany do pracy na iPadzie, a tym zaprogramowanym z Makecode, który miał być kontrolowany przez inne Micro:bit, ponieważ z iPadem mogłem bardzo przetestować zakres ruchu serw łatwo znaleźć, jakie stopnie chciałem być minimalnym i maksymalnym ruchem dla każdego z nich.

Z drugiej strony MakerBit doskonale nadaje się do łączenia różnych rzeczy, takich jak czujniki, potencjometry i elementy pochodzące z innych zestawów, takie jak części Grove, których użyłem. Potencjometry obrotowe udało mi się podłączyć tylko przewodami połączeniowymi bez żadnego lutowania.

Obrotowy garnek, który kontroluje oko jest podłączony do A2.

Obrotowy garnek, który kontroluje głowicę, jest podłączony do A4.

Przycisk jest podłączony do A3.

Suwak, który kontroluje szczękę, jest podłączony do złącza Grove A1/A0.

Krok 8: Kodowanie

Zrobiłem kodowanie na MakeCode, który jest kodowaniem blokowym Microsoft dla Micro:bit.

Pierwszym krokiem było znalezienie wartości min i max dla kątów serw. Zrobiłem to, jak powiedziałem wcześniej, metodą prób i błędów w aplikacji Birdblox na iPada, ponieważ jest to łatwiejsze i szybsze.

Mając to, najpierw zakodowałem pilota. Oto kod. Odwzorowuje min i max garnków na min i max kąty, które znalazłem dla każdego serwa.

Zwróć uwagę, że w tym momencie zdecydowałem, że nie chcę, aby przycisk włączał światło, ponieważ światło włączało się samo, ale możesz to dodać. To jest kod silników.

Krok 9: Wniosek

Teraz mamy robota i jest zakodowany! Czas to przetestować.

Mamy nadzieję, że ta instrukcja zainspiruje Cię do stworzenia własnego robota i odpowiedziała na kilka pytań, które możesz mieć.

Drugie miejsce w konkursie robotyki