DMX Animatronic Robot: 9 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Detta projekt beskriver utvecklingen av en fullt fungerande animatronisk prototyp. Det implementeras från grunden och det syftar till att vara en vägledning för utvecklingen av framtida mer komplexa animatroniska robotar. Systemet är baserat på en Arduino mikrokontroller. Kommunikationsprotokollet med andra enheter är DMX512. Valet av detta kommunikationsprotokoll beror på att det är en standard i belysningsteknologins värld, en gemensam miljö för denna typ av robotar. Den utvecklade roboten innehåller servomotorer och olika typer av lysdioder. Tillverkningen av de mekaniska komponenterna har huvudsakligen utförts genom 3D -utskrift efter modellering med Solidworks.

Tillbehör

• Arduino MEGA
• 3 5 mm LED
• XLR3 -kontakt
• 5V DC strömförsörjning och kontakt
• 2 MG996R -servon
• MAX485 -modul
• Rund WS2812 LED -pixelmatris
• 2 servofästen
• 2 servoväxlar
• 3x8x4mm lager
• 12 8x3mm neodymmagnet
• M3 bultar och muttrar

Total materialkostnad inklusive PLA är cirka 60 $

Steg 1: Designa Animatronic

Först och främst, om du vill skapa din egen animatroniska design, måste du designa den med en CAD -programvara som Solidworks eller Autodesk fusion 360. Få designen att tänka på vilka ställdon och element (som servon, lampor …) du vill använda sig av. Om du vill kopiera den här modellen har du STL -filerna tillgängliga i nästa steg.

Steg 2: 3D -utskrift av bitarna

För att skriva ut alla bitar använde jag en 0,16 mm lagerhöjd och 0,4 mm munstycke för ett högkvalitativt tryck. Huvudstyckena använder stöd. På ett sådant högkvalitativt tryck kan det ta upp till 100 timmar att skriva ut alla nödvändiga bitar på denna prototyp.

Steg 3: Designa elektronikkretsen

När du väl känner till alla komponenter som kommer in i din design, ta dig tid att ta reda på hur du kopplar ihop allt. Jag använde fritzing -programvara för att designa elektronikschemat. För detta projekt använde jag en Arduino MEGA mikrokontroller.

Steg 4: Polera och måla huvudstyckena

När du har skrivit ut alla bitar är det dags att polera och spruta måla huvudet. Jag använde svart matt färg så den har en underbar kontrast med lysdioderna. När färgen torkat sätter du in magneterna på huvudet och bashålen för bitarnas magnetiska koppling.

Steg 5: Anslut elektroniken

Innan du lägger till alla komponenter i enheten måste du ansluta alla elektroniska komponenter. Jag använde 30 cm 26awg kabel. För att ge ett bättre utseende till mun -lysdioderna kan du polera dem med en finkornig pappersslip.

Steg 6: Montera mekaniken

När du har alla komponenter montera dem. De flesta delar ansluts med generiska M3 -bultar och muttrar.

Steg 7: Löd de elektroniska korten

För att montera alla elektroniska komponenter använde jag ett 5x7 cm universellt kretskort skivat på mitten. Ena halvan innehåller kommunikationsdelen och den andra hälften innehåller kraftfördelningskortet. På elektronikboxen kan du också inkludera en XLR3 -honkontakt för att ansluta DMX -kabeln och en honkontakt för att driva hela systemet. I mitt fall använde jag en 3 -stifts luftfartskontakt eftersom jag inte hade en XLR3 -kontakt. Om du använder den här typen av kontakter måste du göra en DMX till flygkontaktkabel.

Steg 8: Programmera enheten

Programmet använder tre bibliotek: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h och DMXSerial.h. Det vanliga servobiblioteket fungerar inte eftersom det har konflikt med FastLED -biblioteket. Från den här koden är det lätt att förstå hur man lägger till fler element eller styr andra typer av manöverdon, vid mer komplexa animatronik -enheter.

Steg 9: Testa enheten

För att testa enheten kan du använda valfri källa som matar ut DMX. I mitt fall använde jag en DMX -konsol, men du kan skapa din egen Arduino -hårdvara för att mata ut DMX med samma bibliotek som används för detta projekt. Du kan också använda en USB till DMX -kabel och en programvara som Xlights.