DMX Animatronic Robot: 9 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Този проект описва разработването на напълно функционален аниматронен прототип. Той се прилага от нулата и има за цел да бъде ръководство за разработването на бъдещи по -сложни аниматронични роботи. Системата е базирана на микроконтролер Arduino. Комуникационният протокол с други устройства е DMX512. Изборът на този комуникационен протокол се дължи на факта, че той е стандарт в света на технологиите за осветление, обща среда за този вид роботи. Разработеният робот включва серво мотори и различни видове светодиоди. Производството на механичните компоненти се извършва главно чрез 3D печат след моделирането му с помощта на Solidworks.

Консумативи

• Arduino MEGA
• 3 5 мм LED
• XLR3 конектор
• 5V DC захранване и конектор
• 2 сервомотора MG996R
• Модул MAX485
• Кръгла WS2812 LED пикселна матрица
• 2 серво скоби
• 2 серво предавки
• Лагер 3x8x4mm
• 12 неодимов магнит 8x3 мм
• M3 болтове и гайки

Общата цена на материалите, включително PLA, е около 60 $

Стъпка 1: Проектирайте Animatronic

На първо място, ако искате да създадете свой собствен аниматронен дизайн, трябва да го проектирате с помощта на CAD софтуер като Solidworks или Autodesk fusion 360. Накарайте дизайна да мисли за това какви задвижващи механизми и елементи (като сервомотори, светлини …) искате да използвайте. Ако искате да копирате този модел, имате STL файлове на разположение на следващата стъпка.

Стъпка 2: 3D отпечатване на парчетата

За да отпечатам всички парчета, използвах 0,16 мм височина на слоя и 0,4 мм дюза за висококачествен печат. Частите на главата използват опора. При такова висококачествено отпечатване може да отнеме до 100 часа, за да отпечатате всички необходими парчета на този прототип.

Стъпка 3: Проектирайте електрическата верига

След като знаете всички компоненти, които ще влязат във вашия дизайн, отделете време да разберете как да свържете всичко заедно. Използвах софтуер за фризиране, за да проектирам схемата на електрониката. За този проект използвах микроконтролер Arduino MEGA.

Стъпка 4: Полирайте и боядисвайте парчетата на главата

След като отпечатате всички парчета, е време да полирате и напръскате главата с боя. Използвах черна матова боя, така че тя има прекрасен контраст със светодиодите. След като боята изсъхне, поставете магнитите на главата и отворите за основата за магнитното свързване на парчетата.

Стъпка 5: Свържете електрониката

Преди да добавите всички компоненти към монтажа, трябва да свържете всички електронни компоненти. Използвах 30 см кабел 26awg. За да придадете по -добър поглед на светодиодите за устата, можете да ги полирате с помощта на фино шлайфмашина за хартия.

Стъпка 6: Сглобете механиката

След като имате всички компоненти, ги сглобете. Повечето части се свързват с обикновени болтове и гайки M3.

Стъпка 7: Запоявайте електронните платки

За монтиране на всички електронни компоненти използвах универсална платка с размери 5x7 см, нарязана наполовина. Едната половина съдържа комуникационната част, а другата половина съдържа разпределителната платка. В кутията за електроника можете също да включите XLR3 женски конектор за включване на DMX кабела и женски жак за захранване за захранване на цялата система. В моя случай използвах 3 пинов авиационен конектор, тъй като нямах XLR3 конектор. Ако използвате този вид конектор, трябва да направите кабел от DMX към авиация.

Стъпка 8: Програмирайте устройството

Програмата използва 3 библиотеки: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h и DMXSerial.h. Обикновената серво библиотека не работи, защото има конфликт с библиотеката FastLED. От този код е лесно да се разбере как да се добавят повече елементи или да се контролира друг вид задвижвания, в случай на по -сложни устройства за аниматроника.

Стъпка 9: Тествайте устройството

За да тествате устройството, можете да използвате всеки източник, който извежда DMX. В моя случай използвах DMX конзола, но можете да създадете свой собствен Arduino хардуер за извеждане на DMX със същата библиотека, използвана в този проект. Можете също така да използвате USB към DMX кабел и софтуер като Xlights.