Animatronic Wheatley V2.0: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Zastrzeżenie:

Zanim wskoczę do moich paplanin o tym projekcie, pozwól, że cię ostrzegę: NIE jest to krok po kroku, dokładnie szczegółowy, jak zrobić własny Wheatley Instructable. Przez dwa lata, kiedy pracowałem nad tym projektem, śledziłem tylko ogólne postępy. Mam kilka rysunków, kilka notatek tu i ówdzie, mnóstwo zdjęć i filmów, ale nie ma konkretnej listy każdego kroku. Mój pogląd na to jest taki: Zabawa polega na robieniu tego samemu! Jasne, znalazłem zdjęcia i filmy referencyjne, ale nikt nie powiedział mi, jak złożyć Wheatley kawałek po kawałku. To był proces odkrywania, który przyniósł więcej problemów, a przez to więcej zabawy, niż kiedykolwiek sobie wyobrażałem. Proszę! Jeśli myślisz o użyciu tej instrukcji, aby pomóc ci zbudować własny Wheatley, za wszelką cenę: użyj go! Pełny zakres wszystkich szczegółów tego projektu można znaleźć na mojej stronie internetowej:

Chcesz zrobić własny Wheatley? Sprawdź mój przewodnik wprowadzający:Kliknij tutaj!

Jednym z moich ulubionych projektów wszech czasów było stworzenie mojego pierwszego Animatronic Wheatley. Koniecznie to sprawdź! Jednak to było dość dawno temu. Przemyśliłem ten projekt na nowo i jest większy i lepszy niż kiedykolwiek!

Ta wersja Wheatleya zawiera:

• Powłoka/rama/części drukowane w 3D
• Ruch twarzy w górę/dół/lewo/prawo
• Pochylenie twarzy na boki
• Niezależna funkcja górnej i dolnej powieki
• Niezależny ruch górnej i dolnej rączki
• Jasnoniebieska optyka, która miga, gdy mówi, tak jak w grze
• Ponad 40 autentycznych linii głosowych
• Akumulatory/wymienne baterie wewnętrzne
• Kontroler PS3 podłączony przez Bluetooth

Uwaga: Wheatley to fikcyjna postać z gry wideo Portal 2. Wyrażona przez wspaniałego brytyjskiego aktora i komika Stephena Merchanta staje się pomocnikiem twojej postaci przez część gry.

Krok 1: Projekt

Projektowanie Wheatleya rozpoczęło się od znalezienia oprogramowania do projektowania 3D. Od początku wiedziałem, że tym razem chcę wydrukować 3D Wheatleya, więc musiałem znaleźć oprogramowanie, które pozwoli mi wyeksportować moje modele 3D do plików do wydrukowania. Tylko przez Google możesz znaleźć kilka różnych programów. Wypróbowałem kilka popularnych, ale nic nie wydawało się właściwe. Wiele z tych, których próbowałem, miało potężne funkcje, ale były trudne do opanowania. W końcu trafiłem na OnShape. Jest to internetowe oprogramowanie CAD, które jest łatwe w użyciu, dostępne z dowolnego miejsca i umożliwia importowanie, eksportowanie, a nawet zamawianie bezpośrednio z usług druku 3D. Dodatkowo jest bezpłatny, co naprawdę pomogło.

Przez następne 3 i pół miesiąca spędziłem dużo czasu na opracowywaniu początkowego projektu Wheatleya. Uczyłem się w miarę postępów i powoli stworzyłem rdzeń osobowości z pustej sfery 3D. Rozważałem również różne funkcje, takie jak rodzaj materiału, z którego ma być przymocowany jego boki, jak poruszać jego uchwytami itp. Możesz zobaczyć, jak projekt ewoluował, po prostu klikając na zdjęcia.

Gdy projekt zaczął się krzepnąć, następną rzeczą, na której się skupiłem, było pytanie: ile to będzie kosztować? Mój pierwszy Wheatley kosztował około 350 dolarów. Ponieważ chciałem podwoić jakość z wersji 1.0 do wersji 2.0, podwoiłem swój budżet. Zdecydowałem, że byłbym szczęśliwy, gdybym mógł ukończyć tę wersję Wheatleya za 700 USD lub mniej. Po ustaleniu budżetu wziąłem posiadane przeze mnie pliki 3D i przepuściłem je przez kilka różnych usług drukarskich do wyceny. Większość stron internetowych lub usług, które wypróbowałem, kosztowała od 750 do 800 USD. To zabrało znaczną część budżetu, ale nadal byłoby to możliwe. W tym momencie zaakceptowałem fakt, że sam za to wszystko zapłacę.

Gdy projekt dobiegał końca, zdecydowałem się na świetną usługę drukowania 3D o nazwie 3D Hubs. Łączy Cię dość łatwo z najbliższymi osobami, które zarejestrowały swoje drukarki 3D na stronie, i płacisz drukarce, a nie stronie internetowej. To naprawdę genialne. Ze względu na rozmiar moich plików musiałem drukować przez hub oddalony o około 80 mil. Centrum jest własnością niejakiego Carlosa, który był bardzo pomocny w całym procesie. Przygotowanie wszystkiego do druku 3D zajęło trochę czasu, łącznie z przerwą świąteczną. Jednak najlepszą wiadomością ze wszystkich było to, że zapłacił mi tylko 240 dolarów za części! Byłem podekscytowany! Podczas gdy to wszystko się działo, w najbliższej przyszłości pojawiła się ewentualna porażka: rozpoczęcie studiów. Wiedziałem, że ze względu na pracę szkolną nie będę miał tyle czasu, ile kiedyś. Ale zdecydowałem, że skończę Wheatleya raczej wcześniej niż później.

Krok 2: Drukowanie 3D

Drukowanie 3D szczerze nie zajęło dużo czasu, chociaż wydawało się, że trwa wieczność. Jedną z radości drukowania 3D jest to, że możesz prototypować i tworzyć znacznie szybciej niż normalnie.

Cały proces drukowania przebiegł sprawnie, z wyjątkiem jednej wpadki z drukarką. Podczas drukowania jednego z elementów Inner Socket coś uderzyło w drukarkę, powodując, że reszta części została wydrukowana niewłaściwie. Carlos jednak naprawił to bardzo dobrze, więc nie ma obaw. Kiedy Carlos poinformował mnie, że części są gotowe do odbioru, przejechałem ponad 80 mil w sobotę rano i pojechałem po nie. Porozmawiałem trochę z Carlosem, kiedy usuwaliśmy materiał podporowy z wydruków i łączyliśmy ze sobą niektóre części. To naprawdę fajny facet!

Ogólnie jestem bardzo zadowolony z jakości druku. Było kilka miejsc, w których ABS wypaczał się podczas chłodzenia, a także kilka miejsc, w których trzeba było dodać więcej szczegółów. Było też kilka innych rzeczy, które wymagały dostosowania, ale zostaną one omówione w następnej sekcji.

Krok 3: Przetwarzanie części

Zacząłem od wykopania mojego sprawdzonego dremela i zeszlifowania kilku części. W ten sposób odkryłem dwie rzeczy: Po pierwsze, ABS szlifuje się bardzo szybko za pomocą narzędzia dremel. Po drugie, szlifowanie ABS powoduje drobinki materiału WSZĘDZIE! Ilość pyłu z tworzywa sztucznego, która powstała podczas szlifowania części Wheatleya, jest śmieszna. Co tydzień musiałem odkurzać obszar, w którym pracowałem. Za pomocą dremela wywierciłem też większość otworów na śruby. Większość części została zmontowana całkiem ładnie i pozwalała na swobodny ruch (po sporym szlifowaniu).

Krok 4: Nieszczęśliwy wypadek i przeprojektowanie

Wypadek z jakimś rozszerzającym się superklejem spowodował, że największa część ciała Wheatleya została zniekształcona i nieodwracalna, więc jego główne części musiały zostać przedrukowane. Jednak ta wpadka ustąpiła miejsca bardzo potrzebnemu przeprojektowaniu jego wewnętrznych działań. Poświęciłem również ten czas na przeprojektowanie zespołu robota, który sprawia, że się porusza, aby umożliwić większy zakres ruchu i łatwiejszą konserwację.

Wykorzystałem czas, który spędziłem czekając na nowe części, aby zestalić obwody mózgu Wheatleya. Pierwsza połowa to Arduino UNO, która pobiera wejścia z kontrolera PS3 i wysyła sygnały dla serw i wyzwalacze dla płyty rezonansowej. Druga połowa to obwód, nad którym pracowałem, który obejmuje połączenia serw, obwód dźwięk-światło z połączeniami głośników i samą płytę rezonansową. Stworzyłem wiele różnych planów, jak to wszystko się połączyło. Większość z tych planów zmieniała się i ewoluowała, ale zawsze na lepsze.

Krok 5: Nowe części i rozwój elektroniki

Po otrzymaniu nowych części wydrukowanych w 3D zacząłem je obrabiać za pomocą mojego narzędzia dremel, papieru ściernego i wszystkiego, co było potrzebne, aby wygodnie pasowały. Carlos ponownie zaskoczył mnie rabatem na drukowane części, za co jestem niezmiernie wdzięczny.

Z niewielkimi problemami wykonałem podstawowe okablowanie systemu zasilania. Sprawdziłem, jaką elektronikę zmontowałem do tej pory i wszystko działało cudownie! Miałem jednak problemy z mechanicznym aspektem poruszania Uchwytami Wheatleya. Po wypróbowaniu kilku różnych rozwiązań zdecydowałem się umieścić serwa w samych uchwytach zamiast w jego ciele.

Krok 6: niepowodzenia i sukcesy

Kilka tygodni minęło bez znaczących zmian. Ale wtedy nastąpiła katastrofa: płyta rezonansowa Wheatleya była martwa. Wcześniej używałem płyty dźwiękowej Adafruit Audio FX Sound Board bez żadnych problemów. Jednak albo przypadkowo go uszkodziłem, albo wahania mocy baterii przeciążyły część płyty dźwiękowej. Nie jestem pewien, który spowodował zniszczenie, ale jeden z elementów na pokładzie odpadł i płyta przestała działać. Po boleśnie powolnej interakcji z Adafruit Support w końcu otrzymałem deskę zastępczą.

W czasie oczekiwania na przybycie płyty dźwiękowej pracowałem nad różnymi częściami Wheatley, ulepszając i przetwarzając części i funkcjonalność. Każdy dzień zbliżał się do końca, ale przed nami jeszcze długa droga. Po rozwiązaniu problemu z systemem audio postanowiłem dokonać zmiany: Niezależne baterie. W moich obwodach było tak dużo szumu elektrycznego, że wpływało to na jakość dźwięku Wheatleya, więc podłączyłem system dźwiękowy do własnych baterii. To była niewielka cena za funkcjonalność.

Moja ciekawość skłoniła mnie również do wypróbowania formatu audio OGG i pozwoliła mi potroić pojemność linii głosowej Wheatleya! Nie byłem już ograniczony rozmiarem plików audio (ale nadal ograniczał mnie inny sprzęt). Dzięki temu Wheatley może mieć zaprogramowanych do 40+ linii głosowych jednocześnie! Nadszedł Nowy Rok, a wraz z nim kolejne postępy, zmiany i poprawki. Wheatley zamrugał po raz pierwszy, a wkrótce potem poruszył się i przemówił! Jego uchwyty zostały ulepszone, a system baterii został przerobiony. Studia zajęły mi dużo czasu podczas tego projektu, więc sprawy posuwały się wolniej, niż bym chciał. Byłem jednak zdeterminowany skończyć z Wheatleyem, za wszelką cenę.

Krok 7: Malowanie i rozwiązywanie problemów

W końcu nadeszła wiosna, ale nie udało mi się osiągnąć tyle, ile chciałem. Pracowałem nad soczewką i naklejkami do oka Wheatleya, byłem sfrustrowany brakiem zapasów w moim lokalnym sklepie, zamówiłem więcej części przez Internet i przedrukowałem więcej części, aby naprawić kilka problemów.

Najważniejszą rzeczą, jaką udało się osiągnąć w tym czasie, było malowanie twarzy Wheatleya przez mojego sąsiada-artystę! Okazało się to niesamowite i napełniło mnie nadzieją! Kiedy nadeszło lato, mój wolny czas się wydłużył i mogłem poczynić większe postępy w Wheatley. Naprawiłem system dźwiękowy i znalazłem konfigurację wzmacniaczy i głośników, która zapewniła najmniejsze i najgłośniejsze rozwiązanie w moim budżecie. Przeszlifowałem, zagruntowałem i pomalowałem warstwę bazową na pozostałych częściach, przetestowałem serwomechanizmy Handle, wykończyłem całe wewnętrzne okablowanie i znalazłem mocny, ale super cienki rzep do mocowania boków.

Potem reszta części Wheatleya była malowana przez mojego przyjaciela artystę i niewiele więcej pozostało do zrobienia, dopóki Wheatley nie został ukończony!

Krok 8: Ulepszanie kodu i gotowe Wheatley

Gdy wszystko zostało namalowane i rozwiązywanie problemów dobiegło końca, wystarczyło dostroić jego kod, aby wszystko działało poprawnie. Otrzymałem pomoc od Kristiana Lauszusa, jednego z pierwotnych twórców biblioteki PS3 Bluetooth dla Arduino, w skompilowaniu kodu Wheatleya. Specjalne podziękowania dla niego za pomoc!

Gdy kod Wheatleya działał poprawnie, a jego linie głosowe zostały załadowane do płyty dźwiękowej, był gotowy!

• Całkowity koszt materiałów, które trafiły do Wheatley: 1 097,06 $
• Całkowity koszt z szacowanym podatkiem i wysyłką: 1 274,95 USD
• Całkowity koszt całego projektu (w tym zmarnowane materiały): 1 533,90 USD
• Całkowity koszt całego projektu z szacowanym podatkiem i wysyłką: 1 742,80 USD

Koniecznie zajrzyj na stronę dokumentującą projekt, gdzie znajdziesz pełny Dziennik prac, wszystkie szczegóły i ciekawszą zawartość portalu:

Krok 9: Zrób własny Wheatley

Jeśli chcesz stworzyć własnego Wheatleya, poniżej znajdziesz najnowszą wersję jego kodu i mój wykaz materiałów. Jeśli chcesz zadać mi jakieś pytania dotyczące tego, jak zbudowałem Wheatley lub potrzebujesz porady na temat budowania własnego, napisz do mnie na [email protected]. Powodzenia!

Źródło przedmiotu

• (LWS) = Lowes
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Lokalny magazyn RC
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Domowy magazyn
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Drzewo dolara
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Fracht portowy
• (LTS) = Lokalny sklep z używanymi rzeczami
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHub.com
• (JOA) = Rzemiosło Joanny
• (AO) = Już posiadane

BOM

• (LWS) Serwośruby i podkładki - 1 @ 0,99 USD
• (LWS) Śruby maszynowe #8-32 x 1in (8 szt.) - 1 @ 1,24 USD
• (LWS) Śruby maszynowe Płaskie #8-32 x 3/4in (8 szt.) - 1 @ $1,24
• (LWS) Śruby maszynowe #8-32 x 1,5 cala (6 szt.) - 1 @ 1,24 USD
• (LWS) Śruby maszynowe Płaskie #8-32 x 1in (8 sztuk) - 1 @ $1,24
• (LWS) 3M 0,94 "Niebieska taśma malarska - 1 za 3,98 USD
• (LWS) Rustoleum Flat Black & White Spray Paint - 2 @ 3,98 USD
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2 w 1 2 za 4,98 USD
• (WM) Rozciągliwa czarna tkanina 1/8 stoczni – 1 @ 0,59 USD
• (WM) Latarka 9 LED - 1 za 1,00 USD
• (WM) Onn Wzmacniane głośniki – 1 za 8,00 USD
• (RS) Tranzystor TIP31 - 1 za 1,99 USD
• (RS) Gniazdo lufy 2,1 mm (2 szt.) - 1 za 3,49 USD
• (RS) Złącze męskie XLR – 1 za 6,99 USD
• (RS) Zestaw wzmacniacza pół watowego – 1 za $10,00
• (RS) Micro Servo - 4 za 12,99 USD
• (RS) Arduino Uno R3- 1 za 24,99 USD
• (ARC) 12-calowe rozszerzenie serwomechanizmu - 4 @ 3,49 USD
• (ARC) Rage Standard Metal Gear Servo RGRS104-16-6vm-7 @ 12,99 USD
• (Ebay) 1x20-pinowe męskie nagłówki – 3 @ 0,82 USD
• (Ebay) Przełącznik suwakowy DPST – 2 za 1,25 USD
• (Ebay) Uchwyt baterii 4xAA-1 za 2,29 USD
• (Ebay) Kable połączeniowe męskie na męskie (40 szt.) - 1 @ 3,75 USD
• (Ebay) Kinivo BT USB Adapter BTD-300- 1 @ 10,00 zł
• (Ebay) SMD LED 76mm Halo, biały- 1 @ 11,75
• (Ebay) Keyes USB Host Shield – 1 @ 17,95 USD
• (Ebay) Castle Creations 10A 6S BEC- 1 19,99 zł
• (Ebay) Biały kontroler PS3 - 1 za 29,94 USD
• (HD) Wyzywająca lampka bezpieczeństwa ruchu 1000 050 242- 1 @ 29,97
• (ADA) Audio FX Mini Soundboard 16 MB-1 za 19,95 USD
• (AB) Akumulator NiMH 9,6 V 2000 mAh Tenergy – 1 za 14,99 USD
• (AMZ) Papier do naklejek Avery, biały (5 szt.) - 1 @ 5,46 USD
• (AMZ) Papier do naklejek Avery, przezroczysty (3 szt.) - 1 @ 5,46 USD
• (AMZ) Złącza XT60 (6 par) - 2 po 6,80 USD
• (AMZ) Zestaw kolorów Apoxie Sculpt: NEUTRAL - 1 za 8,39 USD
• (AMZ) Floureon Akumulator NiMH 9,6 V 1800 mAh - 3 za 11,99 USD
• (AMZ) 6x3mm szczotkowane magnesy niklowe - 2 @ 0,12 USD
• (AMZ) Inteligentna ładowarka OceanLoong - 1 za 12,98 USD
• (LTS) Głośnik 6 Ohm 10 W – 1 za 2,00 USD
• (DGK) Rezystor 1K Ohm - 6 za 0,04 USD
• (DGK) Rezystor 470 omów - 6 za 0,04 USD
• (DGK) Tranzystor NPN 45 V 0,1 A – 6 przy 0,20 USD
• (3DH) Drukowane części 3D firmy Wheatley – 1 za $600.00
• (JOA) Cienkie, przezroczyste zapięcia na rzepy - 1 @ 3,99 USD