Аниматроник Уитли V2.0: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Заявление об ограничении ответственности:

Прежде чем я перейду к своим рассуждениям об этом проекте, позвольте мне предупредить вас: это НЕ пошаговое, а точно подробное руководство по Уитли, как самому сделать. За два года работы над этим проектом я отслеживал только общий прогресс. У меня есть несколько рисунков, кое-какие заметки, много изображений и видео, но нет точного списка каждого шага. Моя точка зрения на это такова: самое интересное - делать это самому! Конечно, я нашел справочные фотографии и видео, но никто не сказал мне, как собрать Уитли по частям. Это был процесс открытия, который привел к большему количеству проблем и, следовательно, большему удовольствию, чем я мог себе представить. Пожалуйста! Если вы думаете об использовании этого руководства, чтобы помочь вам создать свой собственный Уитли, во что бы то ни стало: используйте его! Полную информацию обо всех деталях этого проекта можно найти на моем сайте:

Хотите сделать свой собственный Уитли? Ознакомьтесь с моим руководством по началу работы: нажмите здесь!

Одним из моих самых любимых проектов было создание моей первой аниматроники Уитли. Обязательно зацените! Однако это было довольно давно. Я переосмыслил этот проект, и он стал больше и лучше, чем когда-либо!

Эта версия Уитли включает:

• Корпус / рама / детали, напечатанные на 3D-принтере
• Движение лица вверх / вниз / влево / вправо
• Наклон грани из стороны в сторону
• Независимая функция верхнего и нижнего века
• Независимое движение верхней и нижней ручки
• Ярко-синяя оптика, которая мигает, когда он говорит, как в игре
• 40+ аутентичных голосовых реплик
• Перезаряжаемые / сменные внутренние батареи
• Контроллер PS3 подключен по Bluetooth

Примечание. Уитли - вымышленный персонаж из видеоигры Portal 2. Озвученный замечательным британским актером и комиком Стивеном Мерчантом, он становится помощником вашего персонажа на протяжении всей игры.

Шаг 1. Дизайн

Проектирование Уитли началось с поиска программного обеспечения для 3D-дизайна. Я с самого начала знал, что на этот раз хочу выполнить 3D-печать Уитли, поэтому мне нужно было найти программу, которая позволила бы мне экспортировать мои 3D-модели в файлы для печати. Просто погуглив, можно найти кучу разных программ. Я попробовал несколько популярных, но ничего не показалось мне подходящим. Многие из тех, что я пробовал, обладали мощными функциями, но их было трудно освоить. В конце концов я наткнулся на OnShape. Это онлайн-программное обеспечение САПР, простое в использовании, доступное из любого места и позволяющее напрямую импортировать, экспортировать и даже заказывать из служб 3D-печати. К тому же это бесплатно, что очень помогло.

В течение следующих 3 с половиной месяцев я потратил много времени на разработку первоначального дизайна Уитли. Я учился по ходу дела и постепенно создал Ядро Личности из пустой трехмерной сферы. Я также рассмотрел различные функции, которые нужно включить, например, какой тип материала использовать для прикрепления его сторон, как заставить его ручки двигаться и т. Д. Вы можете увидеть, как эволюционировал дизайн, просто щелкнув изображения.

Когда дизайн начал укрепляться, следующим вопросом, на котором я сосредоточился, был вопрос: сколько это будет стоить? Мой первый Уитли стоил около 350 долларов. Так как я хотел удвоить качество с v1.0 до v2.0, я удвоил свой бюджет. Я решил, что буду счастлив, если смогу завершить эту версию Уитли за 700 долларов или меньше. Определив бюджет, я взял имеющиеся у меня 3D-файлы и прогнал их через несколько различных служб печати для оценки. Большинство веб-сайтов или сервисов, которые я пробовал, оценивают от 750 до 800 долларов. Это отняло значительную часть бюджета, но это все еще возможно. В этот момент я согласился с тем, что буду платить за все это сам.

Когда дизайн приближался к завершению, я остановился на отличном сервисе 3D-печати под названием 3D Hubs. Он довольно легко связывает вас с самыми близкими людьми, которые зарегистрировали свои 3D-принтеры на сайте, и вы платите за принтер, а не за сайт. Это действительно гениально. Из-за большого размера файлов мне приходилось печатать через центр, расположенный примерно в 80 милях оттуда. Хаб принадлежит человеку по имени Карлос, который очень помогал на протяжении всего процесса. Потребовалось время, чтобы все подготовить для 3D-печати, включая перерыв на праздники. Однако самой лучшей новостью было то, что он собирался брать с меня всего 240 долларов за запчасти! Я был в восторге! Пока все это происходило, в ближайшем будущем вырисовывалась возможная неудача: начало колледжа. Я знал, что у меня не будет столько времени, сколько раньше, из-за школьных занятий. Но я решил, что закончу с Уитли раньше, чем позже.

Шаг 2: 3D-печать

Честно говоря, 3D-печать не заняла так много времени, хотя казалось, что это навсегда. Одна из радостей 3D-печати заключается в том, что вы можете создавать прототипы намного быстрее, чем обычно.

Весь процесс печати прошел гладко, за исключением одной неудачи с принтером. Во время печати одной из частей внутреннего гнезда что-то ударило принтер, в результате чего остальная часть распечатывалась смещенным. Карлос исправил это очень хорошо, так что не беспокойтесь. Как только Карлос сообщил мне, что детали готовы к отправке, в субботу утром я проехал 80 миль и пошел за ними. Мне пришлось немного поговорить с Карлосом, пока мы снимали вспомогательный материал с отпечатков и соединяли некоторые части вместе. Он действительно классный парень!

В целом я очень доволен качеством печати. Было несколько мест, где АБС деформировалась во время охлаждения, а также некоторые места, в которые нужно было добавить больше деталей. Было также несколько других вещей, которые нужно было отрегулировать, но они будут рассмотрены в следующем разделе.

Шаг 3: Обработка детали

Я начал с того, что выкопал свой верный дремель и отшлифовал несколько деталей. При этом я обнаружил две вещи. Во-первых, ABS очень быстро шлифуется дремелем. Во-вторых, шлифовка ABS приводит к попаданию частиц материала ВЕЗДЕ! Количество пластиковой пыли, которая образуется при шлифовании деталей Уитли, просто смешно. Мне приходилось пылесосить то место, где я работала каждую неделю. Я также использовал дремель, чтобы просверлить большинство отверстий под винты. Большинство деталей собраны довольно красиво и допускают свободу движений (после долгой шлифовки).

Шаг 4. Неполадки и редизайн

Авария с расширяющимся суперклеем оставила большую часть тела Уитли изуродованной и непоправимой, поэтому его основные части пришлось перепечатать. Однако этот несчастный случай уступил место столь необходимому изменению его внутренней работы. Я также потратил это время на переработку роботизированной сборки, которая заставляет его двигаться, чтобы обеспечить больший диапазон движений и упростить обслуживание.

Я потратил время на ожидание новых деталей, чтобы укрепить схему мозга Уитли. Первая половина - это Arduino UNO, которая принимает входные данные от контроллера PS3 и выводит сигналы для сервоприводов и триггеры для деки. Вторая половина - это схема, над которой я работал, которая включает соединения для сервоприводов, схему «звук-свет» с подключениями динамиков и саму деку. Я строил много разных планов относительно того, как все это сложится. Большинство этих планов менялись и развивались, но это всегда было к лучшему.

Шаг 5: Новые детали и разработка электроники

Получив новые детали, напечатанные на 3D-принтере, я начал обрабатывать их дремелем, наждачной бумагой и всем остальным, что требовалось для удобства. Карлос снова удивил меня скидкой на распечатанные детали, за что я ему очень благодарен.

Я с небольшими проблемами выполнил элементарную проводку для системы питания. Я проверил, какую электронику собрал до этого момента, и все работало замечательно! Однако у меня были проблемы с механическим аспектом движения ручки Уитли. Попробовав несколько разных решений, я решил разместить сервоприводы в самих рукоятках, а не внутри его тела.

Шаг 6: неудачи и успехи

Несколько недель прошло без каких-либо серьезных изменений. Но затем случилась катастрофа: дека Уитли была мертва. Раньше я без проблем пользовался звуковой платой Adafruit Audio FX. Однако я либо случайно повредил его, либо колебания заряда батареи привели к перегрузке части звуковой платы. Я не уверен, какой из них вызвал разрушение, но один из компонентов на плате отвалился, и плата перестала работать. После мучительно медленного взаимодействия со службой поддержки Adafruit я наконец получил замену плате.

Ожидая прибытия звуковой платы, я работал над различными частями Уитли, улучшая и обрабатывая части и функциональность. Каждый день был на шаг ближе к завершению, но впереди еще долгий путь. После устранения неполадок в аудиосистеме решил сделать замену: Аккумуляторы автономные. В моей схеме было так много электрических помех, что они влияли на качество звука Уитли, поэтому я подключил звуковую систему к ее собственным батареям. Это была небольшая цена за функциональность.

Мое любопытство также побудило меня попробовать аудиоформат OGG и позволило мне утроить пропускную способность голосовой линии Уитли! Я больше не был ограничен размером аудиофайлов (но все еще ограничен другим оборудованием). Это сделало так, что Уитли может запрограммировать до 40+ голосовых линий одновременно! Наступил Новый год, а вместе с ним и новые успехи, изменения и корректировки. Уитли впервые моргнул, а вскоре после этого двинулся и заговорил! Его ручки были улучшены, а система батарей была переработана. Колледж отнял у меня много времени на этом проекте, поэтому дела шли медленнее, чем мне хотелось бы. Однако я был полон решимости прикончить Уитли любой ценой.

Шаг 7. Покраска и устранение неполадок

Наконец-то пришла весна, но я не успел добиться того, чего хотел. Я работал над линзами и наклейками для глаза Уитли, был разочарован отсутствием инвентаря в моем местном магазине, заказал дополнительные детали через Интернет и перепечатал другие детали, чтобы исправить несколько проблем.

Самым значительным достижением в то время было то, что мой сосед-художник нарисовал лицо Уитли! Получилось потрясающе и наполнило меня надеждой! С наступлением лета у меня увеличилось свободное время, и я смог добиться большего прогресса в Уитли. Я проверил звуковую систему и нашел конфигурацию усилителей и динамиков, которая обеспечила самое маленькое и самое громкое решение в моем бюджете. Я также отшлифовал, загрунтовал и покрасил базовое покрытие на остальных частях, протестировал сервоприводы ручки, закончил всю внутреннюю проводку и нашел прочную, но сверхтонкую липучку для крепления сторон.

После этого мой друг-художник рисовал остальные части Уитли, и осталось не так уж много работы, пока Уитли не был закончен!

Шаг 8: настройка кода и завершение работы Уитли

После того, как все было нарисовано и устранение неполадок было завершено, оставалось только настроить его код, чтобы все работало правильно. Я получил помощь от Кристиана Лаушуса, одного из первых создателей библиотеки Bluetooth PS3 для Arduino, в компиляции кода Уитли. Отдельное спасибо ему за помощь!

Как только код Уитли заработал должным образом и его голосовые строки были загружены в звуковую плату, он был готов!

• Общая стоимость материалов, которые пошли в Уитли: $ 1 097,06.
• Общая стоимость с расчетным налогом и доставкой: $ 1 274,95
• Общая стоимость всего проекта (включая ненужные материалы): $ 1 533,90.
• Общая стоимость всего проекта с предполагаемыми налогами и доставкой: $ 1 742,80.

Обязательно посетите веб-сайт, на котором описан проект, чтобы получить полный рабочий журнал, все подробности и более интересный контент портала:

Шаг 9: сделайте свой собственный Уитли

Если вы хотите создать свой собственный Уитли, вы найдете прилагаемую последнюю версию его кода и мою ведомость материалов ниже. Если вы хотите задать мне какие-либо вопросы о том, как я построил свой Уитли, или вам нужен совет по созданию собственного, напишите мне на [email protected]. Удачи!

Источник товара

• (LWS) = Lowes
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Локальный магазин дистанционного управления
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Долларовое дерево
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Портовый фрахт
• (LTS) = Местный комиссионный магазин
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Ремесла Джоанны
• (AO) = Уже есть в собственности

Спецификация

• (LWS) Винты и шайбы сервопривода - 1 по 0,99 $
• (LWS) Крепежные винты # 8-32 x 1 дюйм (8 шт.) - 1 по 1,24 доллара США
• (LWS) Крепежные винты, плоские # 8-32 x 3/4 дюйма (8 шт.) - 1 по 1,24 доллара США
• (LWS) Крепежные винты # 8-32 x 1,5 дюйма (6 шт.) - 1 по 1,24 доллара США
• (LWS) Крепежные винты с плоской головкой # 8-32 x 1 дюйм (8 шт.) - 1 по 1,24 доллара США
• (LWS) 3M 0,94-дюймовая лента Blue Painters - 1 по цене 3,98 доллара США
• (LWS) Плоская черно-белая аэрозольная краска Rustoleum - 2 по цене 3,98 доллара США.
• (LWS) Грунтовка Rustoleum Filler 2-в-1-2 по цене 4,98 $
• (WM) Эластичная черная ткань 1/8 ярда - 1 по 0,59 доллара
• (WM) 9 светодиодных фонарей - 1 по $ 1,00
• (WM) Динамики с усилителем Onn - 1 по 8,00 $
• (RS) Транзистор TIP31 - 1 по цене 1,99 доллара США
• (RS) Домкрат для ствола 2,1 мм (2 шт.) - 1 по 3,49 долл. США
• (RS) Штекерное соединение XLR - 1 по цене 6,99 долларов США
• (RS) Полуваттный усилитель - 1 по 10,00 $
• (RS) Micro Servo- 4 по цене 12,99 долларов США
• (RS) Arduino Uno R3-1 по цене 24,99 доллара США.
• (ARC) 12-дюймовый сервопривод - 4 по цене 3,49 долл. США
• (ARC) Rage Standard Metal Gear Servo RGRS104-16-6vm- 7 @ 12,99 долларов США
• (Ebay) Штекерные разъемы 1x20 - 3 по 0,82 доллара США
• (Ebay) Ползунковый переключатель DPST - 2 по 1,25 доллара США
• (Ebay) Держатель батареи 4xAA - 1 по 2,29 $
• (Ebay) Кабели-перемычки между мужчинами (40 шт.) - 1 по 3,75 доллара США
• (Ebay) USB-адаптер Kinivo BT BTD-300-1 @ 10,00 $
• (Ebay) Светодиод SMD 76 мм Halo, белый - 1 по $ 11,75
• (Ebay) Keyes USB Host Shield - 1 при $ 17,95
• (Ebay) Castle Creations 10A 6S BEC- 1 $ 19,99
• (Ebay) Белый контроллер PS3 - 1 по $ 29,94
• (HD) Defiant Motion Security Light 1000 050 242-1 по 29,97 долл. США
• (ADA) Мини-дека Audio FX 16 МБ-1 по цене 19,95 долл. США
• (AB) NiMH аккумулятор Tenergy 9,6 В 2000 мАч - 1 по цене 14,99 долларов США
• (AMZ) Бумага для наклеек Avery, белая (5 шт.) - 1 по 5,46 $
• (AMZ) Бумага для стикеров Avery, прозрачная (3 шт.) - 1 по 5,46 $
• (AMZ) Разъемы XT60 (6 пар) - 2 по 6,80 $
• (AMZ) Цветной набор Apoxie Sculpt: НЕЙТРАЛЬНО-1 по 8,39 доллара США.
• (AMZ) Floureon 9.6V 1800mAh NiMH аккумулятор - 3 по цене 11,99 долларов США
• (AMZ) Магниты из матового никеля размером 6x3 мм - 2 по цене 0,12 доллара США
• (AMZ) Смарт-зарядное устройство OceanLoong - 1 по цене 12,98 долларов США
• (LTS) Динамик 6 Ом, 10 Вт - 1 по цене 2,00 доллара США
• (DGK) Резистор 1 кОм - 6 по цене 0,04 $
• (DGK) Резистор 470 Ом - 6 по 0,04 $
• (DGK) Транзистор NPN 45V 0.1A- 6 @ 0,20 $
• (3DH) Детали, напечатанные на 3D-принтере Уитли - 1 по $ 600.00
• (JOA) Тонкие прозрачные застежки-липучки - 1 по 3,99 доллара США.