Простой аниматроник с Micro: бит: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Добро пожаловать в мой первый учебник. Я расскажу, как я сделал этот Skeksis Animatronic. Я надеюсь, что, проведя вас через весь мой процесс, вы вдохновитесь на создание собственного робота, даже если он совсем не похож на этот. Я не буду много говорить о том, как создавать художественные работы, это больше сосредоточено на том, как совместить их с электроникой.

Этот проект был вдохновлен совершенно великолепной серией The Dark Crystal: Age of Resistance. Вы должны это проверить, это захватывает дух. Я особенно рекомендую наблюдать за кадром, чтобы увидеть потрясающе красивое и творческое мастерство на выставке.

Сегодня совмещать искусство и технологии очень просто. Сейчас существует множество технических ресурсов для новичков, студентов и / или людей, которые просто хотят заставить все работать, не тратя много времени на кодирование, пайку и устранение неполадок. Бит Micro: bit и все дополнительные платы, которые возникли вокруг него, являются отличным примером этого.

Для этого проекта я использовал два бита Micro: бит и две разные дополнительные платы. О некоторых различиях между ними я расскажу позже. Я мог бы просто использовать одно дополнение и один Micro: bit и не иметь пульта дистанционного управления с потенциометрами, но моей целью было смоделировать, как люди управляют аниматроникой издалека, даже если моя небольшая картонная версия.

Все материалы можно использовать повторно, но удаление сервоприводов очень разрушительно.

Запасы

2 Micro: битовые доски

1 дополнительная плата Hummingbirdbit

1 дополнительная плата Makerbit + R.

2 микро сервопривода (если вам понадобятся двигатели для большого подъема / перемещения, я рекомендую металлические редукторы. Я использовал обычные, и меня беспокоит челюсть).

2 4 батарейных блока AA с переключателем и батареями

1 стандартный сервопривод (по моему опыту, Hitec HS-311 работает хорошо и поставляется с множеством рожков и винтов)

2 удлинительных шнура для сервоприводов

1 потенциометр Grove Slide (или аналогичный)

2 поворотных потенциометра (у меня есть крышки, но они не являются абсолютно необходимыми)

1 кнопка Grove (или аналогичный)

1 большой рассеянный белый светодиод (10 мм)

Связка перемычек "мама-мама". Если вы используете детали Grove, вам понадобятся провода Grove to Female.

1 маленький мяч для пинг-понга

Много переработанного картона из коробок. Убедитесь, что детали одинаковой толщины.

Коробка для пульта. Достаточно большой, чтобы вместить Makerbit с прикрепленным битом Micro:.

Один тонкий гвоздь, который может пройти сквозь мяч для пинг-понга.

Акварельная бумага

Акварельные краски (я использовала тюбик M. Graham) и кисти.

Чернильная ручка / маркер (я использовал этот)

Хорошие ножницы

Какой-то полупрозрачный материал. (В моем случае я повторно использовал лист упаковочного пенопласта. Вы также можете использовать многослойную папиросную бумагу.)

Доступ к лазерному резаку или хорошим инструментам для резки картона, таким как картонная пленка и / или резак для канареек.

При лазерной резке доступ к сканеру облегчает жизнь.

Шаг 1: планирование проекта

Как упоминалось ранее, меня вдохновил «Темный кристалл: Эра сопротивления». Обычно мои проекты робототехники начинаются с одного конкретного движения или образа, которого я хочу добиться. В этом случае все было сосредоточено вокруг глаза, и я хотел, чтобы он двигался жутко, а затем двигал ртом, как если бы он говорил (если бы кто-то контролировал его, кто мог бы произносить голоса, было бы плюсом).

Сначала я сделал быстрый прототип, чтобы убедиться, что движения, которых я хотел добиться, работают. Глаз сделан из мяча для пинг-понга и прикреплен к сервоприводу Micro, который прикреплен к лицу спереди и к основанию сзади. Челюсть прикрепляется к основанию через отверстие и помещается за лицом.

После этого я провел несколько исследований персонажа, которого хотел создать, в данном случае - ученого Скексиса, SkekTek.

Шаг 2: Покраска / Дизайн

Имея прототип в руках и изучив, как выглядит персонаж (плюс множество скриншотов), мне нужно было решить, что делать.

С помощью платы Hummingbirdbit я могу управлять 4 различными сервоприводами. Я думал о том, чтобы заставить руки двигаться, но отказался от этого, потому что картон делал бы движения очень жесткими по сравнению с плавной тканью оригинальной марионетки. Поэтому я решил делать все движения вокруг головы: один сервопривод для глаза, один для челюсти и один для головы. Я также решил, что он будет держать эссенцию Гельфлинга, которая затем загорится.

Зная, что все было основано на движении глаза, масштаб лица был измерен с учетом того, насколько большой должна быть голова, чтобы скрыть микро сервопривод, который полностью контролирует мяч для пинг-понга, и чтобы у него был глаз хорошего размера.

Я сделал отдельные рисунки для верхней части головы и челюсти, принимая во внимание, что часть челюсти должна находиться за макушкой, чтобы скрыть микро сервопривод, который будет двигать челюсть, и заставить его поворачиваться из точки, в которой движение челюсти может казаться естественным.

После того, как я нарисовал лицо, я осторожно вырезал его ножницами, а затем использовал их в качестве ориентира, чтобы от руки нарисовать остальную часть тела.

Обратите внимание, что я отрисовал все рисунки от руки, но есть много вещей, которые вы можете сделать вместо этого, если рисование не ваше дело, например, использование проектора для обведения изображения на бумагу, просто помните о размере сервопривода и глаза. Кроме того, я выбрал акварель и тушь для рисования, потому что они заставили меня задуматься о дизайне персонажей, которые создает Брайан Фрауд. Но если вы чувствуете себя более комфортно с другими медиумами, сделайте это.

Что касается тела, я знал, что хочу создать трехмерный эффект на робота, но при этом в основном это будет картина, которая движется. Для этого эффекта я знал, что хочу, чтобы все было разделено на части, чтобы у него были слои. Я сделал руки длиннее, чем нужно для тела, чтобы они могли торчать под углом. В итоге я получил следующий список картин: голова, челюсть, основное тело, нечто похожее на панцирь, левое предплечье, левая рука, правое предплечье, правая рука, правая рука с бутылкой.

Я очень осторожно резала все это ножницами. Рука была особенно сложной, так как я знал, что хочу, чтобы бутылка была просто контуром, потому что позже я добавлю полупрозрачную бумагу, чтобы придать бутылке свечение.

Шаг 3: вырезание картона

Теперь пришло время прикрепить стандартный сервопривод к корпусу таким образом, чтобы движение головы выглядело нормально и скрыло сервопривод. Вы должны проделать отверстие в шейке, так как она нарисована на корпусе, снова проследив сервопривод и проделав отверстие для его прохождения, за исключением более широкой монтажной части. После того, как сервопривод будет готов и все будет в порядке, вы можете приклеить его горячим клеем.

У меня был хороший большой красный сервопривод, который кажется более прочным, чем другие. Я использовал это, чтобы прикрепить голову, приклеив ее к задней части основания головы и прикрутив ее на место, как только я проверю, насколько далеко будет движение головы, осторожно перемещая сервоприводы.

Когда основание установлено на место, прикрепленное к корпусу сервоприводом, теперь я приклеиваю горячим клеем микро сервопривод, который будет контролировать челюсть, где она находилась, затем прикрепляю челюсть к рогу, который был приклеен горячим клеем, и добавляю винт, чтобы удерживать его. на месте тоже.

Последняя часть конструкции - прикрепить верхнюю часть лица с глазом и сервоприводом к основанию головы, у которой теперь есть челюсть. Я добавил кусочки картона толщиной с микро сервопривод у клюва, чтобы сделать лицо более крепким. Как только это у меня получится, я склеиваю все вместе горячим клеем, очень внимательно следя за выравниванием.

Шаг 7: Работа с электроникой

Когда я размещал сервоприводы, я думал о том, как будут выглядеть провода и смогу ли я их достаточно хорошо спрятать. Поскольку плата Hummingbirdbit будет находиться за Skeksis, я должен добавить удлинительные шнуры сервоприводов к двум микросервоприводам, чтобы провода могли дотянуться. Я подключил Jaw к Серво 1, глаз к Серво 2, а голову к Серво 3.

Светодиод подключен к светодиоду 3. Я использовал перемычки, поэтому мне не пришлось паять.

Пульт дистанционного управления был встроен в коробку, где я мог аккуратно и плотно установить все потенциометры, просто скрутив стяжки или прикрутив их.

HummingbirdBit прекрасно подходит для подключения двигателей и светодиодов. Это доска, которую я выбираю для большей части того, что я делаю, потому что она очень удобна в использовании. У них есть приложение для iPad, которое может подключаться к Micro: bit по беспроводной сети, что упрощает устранение неполадок. Я фактически переключался между битом Micro: bit, который был запрограммирован для работы на iPad, и битом, запрограммированным с помощью Makecode, который должен был контролироваться другим Micro: bit, потому что с iPad я мог очень сильно проверить диапазон движения сервоприводов. легко найти, в каких градусах я хотел бы быть минимальным и максимальным движением для каждого из них.

MakerBit, с другой стороны, отлично подходит для подключения различных устройств, таких как датчики, потенциометры, и вещей, которые поступают из других комплектов, таких как детали Grove, которые я использовал. Мне удалось подключить поворотные потенциометры с помощью перемычек без пайки.

Поворотный горшок, управляющий глазом, подключен к А2.

Поворотный горшок, который управляет головкой, подключен к A4.

Кнопка подключена к А3.

Slide Pot, который управляет челюстью, подключен к разъему Grove A1 / A0.

Шаг 8: кодирование

Я написал код MakeCode, который является блочным кодированием Microsoft для Micro: bit.

Первым шагом было найти минимальные и максимальные числа для углов сервоприводов. На самом деле, как я уже говорил, я сделал это методом проб и ошибок в приложении Birdblox для iPad, потому что это проще и быстрее.

Получив это, я сначала закодировал пульт. Вот код. Он сопоставляет минимальные и максимальные значения горшков с минимальным и максимальным углами, которые, как я обнаружил, работали для каждого сервопривода.

Обратите внимание, на этом этапе я решил, что не хочу, чтобы кнопка включала свет, поскольку у меня свет включался сам по себе, но вы можете добавить это. Это код для двигателей.

Шаг 9: Заключение

Теперь у нас есть робот, и он закодирован! Пришло время проверить это.

Надеюсь, это руководство вдохновит вас на создание собственного робота и ответит на некоторые вопросы, которые могли у вас возникнуть.

Финалист конкурса робототехники