DMX Animatronic Robot: 9 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Dette prosjektet beskriver utviklingen av en fullt funksjonell animatronisk prototype. Den er implementert fra bunnen av og har som mål å være en guide for utviklingen av fremtidige mer komplekse animatroniske roboter. Systemet er basert på en Arduino mikrokontroller. Kommunikasjonsprotokollen med andre enheter er DMX512. Valget av denne kommunikasjonsprotokollen skyldes at det er en standard i belysningsteknologien, et vanlig miljø for denne typen roboter. Den utviklede roboten inkluderer servomotorer og forskjellige typer lysdioder. Produksjonen av de mekaniske komponentene har hovedsakelig blitt utført ved 3D -utskrift etter modellering med Solidworks.

Rekvisita

• Arduino MEGA
• 3 5 mm LED
• XLR3 -kontakt
• 5V DC strømforsyning og kontakt
• 2 MG996R servoer
• MAX485 modul
• Rund WS2812 LED -pikselmatrise
• 2 servobeslag
• 2 servo gir
• 3x8x4mm lager
• 12 8x3 mm neodymmagnet
• M3 bolter og muttere

Total materialkostnad inkludert PLA er omtrent 60 $

Trinn 1: Design Animatronic

Først av alt, hvis du vil lage ditt eget animatroniske design, må du designe det ved hjelp av en CAD -programvare som Solidworks eller Autodesk fusion 360. Få designet til å tenke på hvilke aktuatorer og elementer (for eksempel servoer, lys …) du vil bruk. Hvis du vil replikere denne modellen, har du STL -filene tilgjengelig på neste trinn.

Trinn 2: 3D -utskrift av delene

For å skrive ut alle bitene brukte jeg en 0,16 mm laghøyde og 0,4 mm dyse for utskrift av høy kvalitet. Hodebitene bruker støtte. På så høy utskrift kan det ta opptil 100 timer å skrive ut alle nødvendige stykker på denne prototypen.

Trinn 3: Design elektronikkretsen

Når du vet alle komponentene som vil gå inn i designet ditt, ta deg tid til å finne ut hvordan du kobler alt sammen. Jeg brukte fritzing -programvare for å designe elektronikkskjematikken. Til dette prosjektet brukte jeg en Arduino MEGA mikrokontroller.

Trinn 4: Poler og mal hodestykkene

Når du har skrevet ut alle bitene, er det på tide å polere og spraymale hodet. Jeg brukte svart matt maling, så den har en nydelig kontrast med lysdiodene. Når malingen tørker, sett inn magnetene på hodet og bunnhullene for den magnetiske koblingen av brikkene.

Trinn 5: Koble til elektronikken

Før du legger til alle komponentene i enheten, må du koble alle elektroniske komponenter. Jeg brukte 30 cm 26awg kabel. For å gi et bedre utseende til munn -LED -ene kan du polere dem med en finpusset slipemaskin.

Trinn 6: Monter mekanikken

Når du har alle komponentene, monterer du dem. De fleste deler kobles sammen med generiske M3 -bolter og muttere.

Trinn 7: Lodd de elektroniske kortene

For å montere alle elektroniske komponenter brukte jeg et 5x7 cm universelt kretskort skåret i to. Den ene halvdelen inneholder kommunikasjonsdelen og den andre halvparten inneholder strømfordelingsbordet. På elektronikkboksen kan du også inkludere en XLR3 hunkontakt for å koble DMX -kabelen og en hunkontakt for å drive hele systemet. I mitt tilfelle brukte jeg en 3 -pins luftfartskontakt siden jeg ikke hadde en XLR3 -kontakt. Hvis du bruker denne typen kontakter, må du lage en DMX til luftfartskabel.

Trinn 8: Programmer enheten

Programmet bruker 3 biblioteker: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h og DMXSerial.h. Det vanlige servobiblioteket fungerer ikke fordi det er i konflikt med FastLED -biblioteket. Fra denne koden er det lett å forstå hvordan du legger til flere elementer eller styrer andre typer aktuatorer, i tilfelle av mer komplekse animatronikk -enheter.

Trinn 9: Test enheten

For å teste enheten kan du bruke hvilken som helst kilde som sender ut DMX. I mitt tilfelle brukte jeg en DMX -konsoll, men du kan lage din egen Arduino -maskinvare for å sende ut DMX med det samme biblioteket som ble brukt på dette prosjektet. Du kan også bruke en USB til DMX -kabel og en programvare som Xlights.