Einfache Animatronic mit Micro:bit - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Willkommen zu meinem ersten Instructable. Ich werde teilen, wie ich diese Skeksis Animatronic gemacht habe. Indem ich Sie durch meinen gesamten Prozess führe, hoffe ich, dass Sie inspiriert werden, Ihren eigenen Roboter zu bauen, auch wenn er nicht so aussieht. Ich werde nicht viel darüber sprechen, wie man das Kunstwerk erstellt, dies konzentriert sich mehr darauf, wie man es mit Elektronik kombiniert.

Dieses Projekt wurde von der absolut großartigen Serie The Dark Crystal: Age of Resistance inspiriert. Sie sollten es sich ansehen, es ist atemberaubend. Ich empfehle besonders, den Blick hinter die Kulissen zu werfen, um atemberaubend schöne und kreative Kunst zu zeigen.

Die Kombination von Kunst und Technik ist heutzutage sehr einfach. Es gibt jetzt viele technische Ressourcen für Anfänger, Studenten und / oder Leute, die einfach nur Dinge zum Laufen bringen möchten, ohne viel Zeit mit Codieren, Löten und Fehlerbehebung zu verbringen. Das Micro:bit und all die Add-On-Boards, die um ihn herum aufgetaucht sind, sind ein großartiges Beispiel dafür.

Für dieses Projekt habe ich zwei Micro: Bits und zwei verschiedene Add-On-Boards verwendet. Ich werde später über einige der Unterschiede zwischen ihnen sprechen. Ich hätte nur ein Add-On und ein Micro:bit verwenden können und die Fernbedienung mit den Potentiometern nicht haben, aber mein Ziel war es, zu simulieren, wie Leute Animatronics aus der Ferne steuern, auch wenn meine eine kleine Pappversion ist.

Alle Materialien sind wiederverwendbar, aber das Entfernen der Servos ist sehr destruktiv.

Lieferungen

2 Micro:Bit-Boards

1 Hummingbirdbit-Zusatzplatine

1 Makerbit+R-Zusatzplatine.

2 Mikroservos (wenn Sie die Motoren zum Heben / Bewegen benötigen, empfehle ich Metallgetriebe. Ich habe normale verwendet und mache mir Sorgen um den Kiefer).

2 4 AA Batteriepacks mit Schalter und den Batterien

1 Standard Servo (Meiner Erfahrung nach funktioniert der Hitec HS-311 gut und wird mit vielen Hörnern und Schrauben geliefert)

2 Servo-Verlängerungskabel

1 Grove Slide Potentiometer (oder ähnlich)

2 Drehpotentiometer (ich habe einige Kappen auf meinem, aber sie sind nicht unbedingt notwendig)

1 Grove-Taste (oder ähnlich)

1 große diffuse weiße LED (10mm)

Ein Bündel weiblicher zu weiblicher Überbrückungsdrähte. Wenn Sie Grove-Teile verwenden, benötigen Sie Drähte von Grove zu Female.

1 kleiner Tischtennisball

Viel recycelter Karton aus Kartons. Stellen Sie sicher, dass die Stücke die gleiche Dicke haben.

Box für die Fernbedienung. Groß genug, um Makerbit mit einem angeschlossenen Micro:Bit aufzunehmen.

Ein dünner Nagel, der durch einen Tischtennisball gehen kann.

Aquarellpapier

Aquarellfarben (ich habe M. Graham in Tuben verwendet) und Pinsel.

Tintenstift/Marker (ich habe diesen verwendet)

Gute Schere

Durchscheinendes Material irgendeiner Art. (In meinem Fall habe ich eine Verpackungsschaumstoffplatte wiederverwendet. Sie könnten auch geschichtetes Seidenpapier verwenden.)

Zugang zu einem Laserschneider oder guten Kartonschneidewerkzeugen wie Kartonscheren und / oder einem Kanarienvogelschneider.

Beim Laserschneiden erleichtert der Zugriff auf einen Scanner das Leben.

Schritt 1: Planung des Projekts

Wie bereits erwähnt, wurde ich von The Dark Crystal: Age of Resistance inspiriert. Normalerweise beginnen meine Robotikprojekte mit einer bestimmten Bewegung oder einem bestimmten Aussehen, die ich erreichen möchte. In diesem Fall war alles um das Auge herum zentriert und ich wollte, dass es sich gruselig bewegt, und dann den Mund bewegen, als würde er sprechen (jemand zu haben, der es kontrolliert, der Stimmen machen kann, wäre ein Plus).

Zuerst machte ich einen schnellen Prototyp, um sicherzustellen, dass die Bewegungen, die ich erreichen wollte, funktionieren. Das Auge besteht aus dem Tischtennisball und ist an einem Micro-Servo befestigt, das vorne am Gesicht und hinten an einer Basis befestigt ist. Der Kiefer wird durch ein Loch an der Basis befestigt und hinter dem Gesicht platziert.

Danach habe ich mehrere Studien über den Charakter gemacht, den ich erstellen wollte, in diesem Fall den Skeksis-Wissenschaftler SkekTek.

Schritt 2: Malerei/Design

Mit dem Prototyp in der Hand und den Studien, wie der Charakter aussieht (plus viele Screenshots), musste ich mich entscheiden, was ich bewegen sollte.

Mit dem Hummingbirdbit Board kann ich 4 verschiedene Servos ansteuern. Ich dachte darüber nach, die Arme bewegen zu lassen, entschied mich aber dagegen, weil der Karton die Bewegungen im Vergleich zum fließenden Stoff der Originalpuppe sehr steif aussehen würde. Also beschloss ich, alle Bewegungen um den Kopf herum auszuführen: ein Servo für das Auge, eines für den Kiefer und eines für den Kopf. Ich entschied mich auch, ihn die Gelfling-Essenz halten zu lassen, die dann aufleuchten würde.

Da man wusste, dass alles auf der Bewegung des Auges beruhte, wurde die Skala des Gesichts gemessen, wie groß der Kopf sein müsste, um das Mikroservo zu verbergen, das den Tischtennisball vollständig steuert und das ein Auge von guter Größe hat.

Ich habe separate Bilder für die Oberseite des Kopfes und den Kiefer gemacht, wobei berücksichtigt wurde, dass sich ein Teil des Kiefers hinter der Oberseite des Kopfes befinden muss, um das Mikroservo zu verstecken, das den Kiefer bewegt und ihn von einem Punkt aus schwenken lässt Kieferbewegung kann sich natürlich anfühlen.

Nachdem ich das Gesicht bemalt hatte, schnitt ich es vorsichtig mit einer Schere ab und benutzte sie dann als Anleitung, um den Rest des Körpers freihändig zu handhaben.

Bitte beachten Sie, dass ich alle Zeichnungen freihändig erstellt habe, aber es gibt viele Dinge, die Sie stattdessen tun können, wenn das Zeichnen nicht Ihr Ding ist, z. Außerdem habe ich Aquarell und Tinte gewählt, um die Gemälde zu malen, weil sie mich an die Charakterdesign-Bilder von Brian Froud denken ließen. Aber wenn Sie sich mit anderen Medien wohler fühlen, haben Sie es dabei.

Für den Körper wusste ich, dass ich einen 3D-Effekt auf den Roboter haben wollte, während es immer noch hauptsächlich ein Gemälde sein sollte, das sich bewegt. Für diesen Effekt wusste ich, dass ich alles in Teile zerlegen wollte, damit es Schichten hat. Ich habe die Arme länger gemacht, als sie für den Körper benötigt werden, damit sie schräg abstehen können. Am Ende hatte ich die folgende Liste von Gemälden: Kopf, Kiefer, Hauptkörper, panzerartig aussehendes Ding, linker Unterarm, linker Arm, rechter Unterarm, rechter Arm, rechte Hand mit der Flasche.

All das habe ich noch einmal sehr vorsichtig mit einer Schere geschnitten. Die Hand war besonders herausfordernd, da ich wusste, dass die Flasche nur der Umriss sein sollte, da ich später ein durchscheinendes Papier hinzufügen würde, um die Flasche zum Leuchten zu bringen.

Schritt 3: Schneiden des Kartons

Jetzt ist es an der Zeit, das Standard-Servo so am Körper zu befestigen, dass die Kopfbewegung in Ordnung aussieht und das Servo versteckt wird. Sie müssen ein Loch in den Hals bohren, während er auf den Körper gezogen wird, indem Sie das Servo erneut verfolgen und ein Loch bohren, um es mit Ausnahme des breiteren Befestigungsteils durchzulassen. Sobald Sie das Servo durch haben und alles in Ordnung aussieht, können Sie es heiß kleben.

Ich hatte ein schönes großes rotes Servohorn, das haltbarer zu sein scheint als die anderen. Ich habe das verwendet, um den Kopf zu befestigen, indem ich ihn auf die Rückseite der Basis des Kopfes klebe UND ihn festschraube, sobald ich überprüfe, wie weit die Bewegung des Kopfes durch vorsichtiges Bewegen der Servogetriebe sein wird.

Wenn die Basis durch das Servo am Körper befestigt ist, klebe ich jetzt das Mikroservo, das den Kiefer steuert, dort, wo er war, klebe ich dann den Kiefer mit dem heiß geklebten Horn an und füge eine Schraube hinzu, um ihn zu halten auch an Ort und Stelle.

Der letzte Teil der Konstruktion besteht darin, die Oberseite des Gesichts mit dem Auge und dem Servo an der Basis des Kopfes zu befestigen, der jetzt den Kiefer hat. Ich fügte Pappstücke hinzu, die so dick sind wie das Mikroservo am Schnabel, um das Gesicht stabiler zu machen. Sobald ich das habe, klebe ich alles zusammen, sehr vorsichtig über die Ausrichtung.

Schritt 7: Umgang mit der Elektronik

Während ich die Servos platziert habe, habe ich mir überlegt, wie die Drähte aussehen werden und ob ich sie gut genug verstecken kann. Da sich das Hummingbirdbit-Board hinter dem Skeksis befindet, muss ich die Servo-Verlängerungskabel zu den beiden Mikro-Servos hinzufügen, damit die Drähte reichen können. Ich habe den Kiefer auf Servo 1, das Auge auf Servo 2 und den Kopf auf Servo 3 verdrahtet.

Die LED ist mit LED 3 verdrahtet. Ich habe Überbrückungsdrähte verwendet, damit ich nicht löten muss.

Die Fernbedienung wurde auf eine Box gebaut, in der ich alle Potentiometer schön fest montieren konnte, indem ich sie nur mit Kabelbindern verdrehte oder einschraubte.

Das HummingbirdBit eignet sich wunderbar zum Anschluss von Motoren und LEDs. Es ist das Board der Wahl für die meisten meiner Produkte, weil es so benutzerfreundlich ist. Sie verfügen über eine iPad-App, die sich drahtlos mit dem Micro:bit verbinden kann und die Fehlerbehebung sehr einfach macht. Ich habe tatsächlich viel zwischen einem Micro:bit, das auf dem iPad programmiert wurde und dem mit Makecode programmierten, das vom anderen Micro:bit gesteuert werden sollte, gewechselt, weil ich mit dem iPad den Bewegungsbereich der Servos sehr testen konnte leicht zu finden, welche Grade ich für jeden die minimale und maximale Bewegung sein wollte.

Der MakerBit hingegen eignet sich hervorragend zum Anschließen verschiedener Dinge wie Sensoren, Potentiometer und Dinge, die aus anderen Kits stammen, wie die von mir verwendeten Grove-Teile. Ich konnte die Drehpotentiometer nur mit den Überbrückungsdrähten ohne Löten verbinden.

Der Rotary Pot, der das Auge steuert, ist an A2 angeschlossen.

Der Rotary Pot, der den Kopf steuert, ist an A4 angeschlossen.

Der Button ist mit A3 verbunden.

Der Slide Pot, der die Backe steuert, wird an den Grove-Anschluss A1/A0 angeschlossen.

Schritt 8: Codierung

Ich habe die Codierung auf MakeCode durchgeführt, das ist die Microsoft-Blockcodierung für das Micro:bit.

Der erste Schritt bestand darin, die Min- und Max-Zahlen für die Winkel der Servos zu finden. Ich habe das tatsächlich, wie bereits gesagt, durch Ausprobieren mit der Birdblox-App für das iPad gemacht, weil es einfacher und schneller ist.

Nachdem ich das gemacht hatte, habe ich zuerst die Fernbedienung codiert. Hier ist der Code. Es ordnet die Min und Max der Töpfe den Min- und Max-Winkeln zu, die ich für jedes Servo gefunden habe.

Bitte beachten Sie, dass ich an dieser Stelle entschieden habe, dass ich nicht möchte, dass der Knopf das Licht einschaltet, da ich das Licht selbst einschalten ließ, aber Sie können das hinzufügen. Dies ist der Code für die Motoren.

Schritt 9: Fazit

Jetzt haben wir den Roboter und er ist codiert! Zeit es auszuprobieren.

Hoffentlich wird dieses anweisbare Sie dazu inspirieren, Ihren eigenen Roboter zu bauen, und es beantwortete einige Fragen, die Sie möglicherweise hatten.

Zweiter im Robotik-Wettbewerb