FRITZ - ANIMATRONISCHER ROBOTERKOPF - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Hey Kerl ist willkommen zu meinen instructables lassen Sie uns machen.

Fritz -Der animatronische Roboterkopf.

Fritz ist Open Source und unglaublich erstaunlich.

Es kann für alles verwendet werden.

Beispiel: Das Erlernen menschlicher Emotionen, Empfangsdame, Halloween-Stud, Flirter, Sänger und vieles mehr hängt von Ihrer Vorstellungskraft ab!

Es kann auch Lieder singen und das Beste daran ist, dass es eine wechselbare Bodenplatte hat, so dass Sie jedes Gesicht darauf gravieren und an Fritz befestigen können und Fritz wird Ihr Mann.

Ich habe zwei Versionen Acryl und Sperrholz gemacht.

Ich wollte einen bekifften Look, also malte mein Freund meinen Fritz-Augapfel aus Acryl mit roten Nerven.

Offizieller Link:

github.com/XYZbot

Schritt 1: Teile sammeln:

Mini-Servomotor x11.

Normaler Servomotor x2.

Arduino Uno oder Mega x1.

Arduino Sensor Shield v5.0 zum Anschließen von Servomotoren an Arduino (oder die im nächsten Schritt gezeigte Schaltung herstellen) x1.

Ultraschallsensor oder IR-Sensor x1.

1000uf Kondensator x1.

Steckerstifte.

Eine LED zur Anzeige.

Lötpistole und Lötdraht.

6V-Adapter oder Batterie (1,5AA x4).

Steifer Draht mit einem Durchmesser von 0,032 Zoll (1 Meter) (zur Herstellung von Steuerdrähten).

Metallstab 2 mm dick 30 mm lang.

Metallstab oder Holzdübel 6 mm dick 150 mm lang.

Federn oder Gummiband.

Mdf- oder Sperrholz- oder Acrylplatten (alles zwischen 3,2 bis 3,5 mm Dicke wird empfohlen).

Kleber.

Schwarzer Marker.

Zugang zu einem Laserschneider und 3D-Drucker.

Spitzzange x2.

Mutternschrauben (m3).

Thin Filer (um Dinge abzuheften, wenn sie schwer einzufügen sind).

Letzte und wichtigste Sache EIN COMPUTER!!.

Hinweis: Ich habe auch ein offizielles Video hinzugefügt, das alle Teile des Zusammenbaus zeigt. Bitte beachten Sie dies für eine detaillierte Anleitung zum Zusammenbau.

Auch das Video zeigt ein etwas anderes Montageverfahren.

Benutze jeden.

Die Software läuft nur unter Windows.

Schritt 2: Montagevideo

Schritt 3: Laserschneiden der Teile

Waschen Sie die Teile, um Rußablagerungen zu entfernen, damit Ihre Hände nicht schwarz werden.

Hinweis: MDF-Teile nicht waschen, nur mit einem feuchten Tuch abwischen. Teile gründlich trocknen.

Wenn Sie auf Acryl schneiden, verwenden Sie bitte eine Acryldatei. Verwenden Sie keine MDF-Datei, da sonst die Montage der Motoren problematisch ist.

Schritt 4: Machen Sie Kontrolldrähte zur Kontrolle der Bewegungen des Augapfels und der Augenlider

Unten ist das angehängte PDF, um die Steuerdrähte zu beziehen und zu machen.

Horizontaler Draht x2.

Vertikaler Draht x2.

Augenliddraht x4.

Schritt 5: Legen Sie Dateien für den 3D-Druck ab

Augenlid x4.

Augenform-Vakuumform x2 (alle inneren Stützen nach dem Drucken zerbrechen).

Augenring x2.

Augenhalterung x2.

Celvispin x2.

Augenlidhalterung x2.

Schritt 6: Machen Sie die Schaltung

Holen Sie sich ein Arduino Sensor Shield v5.0

Machen Sie die Schaltung, die ich auf dem Perfboard gemacht habe

Schritt 7: Montieren Sie die Basis

Sammeln Sie diese Teile.

Schritt 8:

Zusammenbau wie abgebildet.

Beachten Sie, dass die Seitenwände (die mit Trapezform) zwei lange Laschen haben.

Setzen Sie das rechteckige Stück in die Schlitze in der Nähe ein.

Bringen Sie den Motorhalter mit der Öffnung zur gegenüberliegenden Seite an.

Schritt 9:

Befestigen Sie die andere Seitenwand.

Schritt 10:

Vorder- und Rückwand anbringen.

Schritt 11:

Beachten Sie, dass nach dem Anbringen der Vorderwände die Laschen herausragen.

Befestigen Sie dort die Schulterstücke.

Schritt 12:

Befestigen Sie das runde Teil oben.

Schritt 13:

Das obere Loch stimmt mit dem Loch des Motorhalters überein.

Befestigen Sie einen normalen Servomotor an der Basis.

Setzen Sie den Motor von der Unterseite des Sockels ein.

Richten Sie es am Motorhalter aus.

Und von oben mit Mutternschrauben sichern.

Hinweis: Wenn Sie MDF- oder Sperrholzteile zusammenbauen, tragen Sie nur bei Bedarf etwas Kleber auf die Teile auf. Andernfalls ist es eine gute Passform, wenn Sie das empfohlene Material finden.

Schritt 14: Montieren Sie den Hals

Sammeln Sie diese Teile.

Schritt 15:

Befestigen Sie das Stück mit Schlitz zur Montage des Servomotors links vom Rechteckstück und das andere Teil rechts.

Bringen Sie das Rückenteil an.

Schritt 16:

An der Unterseite ein Hornstück anbringen.

Bei Bedarf Kleber auftragen.

Schritt 17:

Befestigen Sie das sternförmige Servohorn und befestigen Sie es mit zwei Schrauben von der gegenüberliegenden Seite.

Schritt 18:

Normalen Servomotor von innen mit Mutternschrauben befestigen.

Schritt 19:

Holen Sie sich ein kleines kreisförmiges Servohorn, das über ein lasergeschnittenes kreisförmiges Zahnradstück montiert wird.

Mit Schrauben von der gegenüberliegenden Seite befestigen.

Montieren Sie diese Baugruppe an der Befestigungsschraube des Halsservomotors.

Schritt 20: Bauen Sie die Augenbox

Sammeln Sie diese Teile.

Schritt 21:

Führen Sie das Nasenteil in das flache Teil ein, wobei das Nasenende nach unten zeigt.

Beachten Sie, dass sich im flachen Teil zwei Schlitze befinden.

Wenn Sie das Nasenteil einsetzen, stimmen die Laschen am Nasenteil mit den Schlitzen am flachen Teil überein.

Schritt 22:

Befestigen Sie das Teil mit ovalen Schnitten im Schlitz am Nasenstück und richten Sie es gerade in den Schlitzen am flachen Teil aus.

Beachten Sie, dass auf dem flachen Teil ein kleiner "g" -Schnitt ist, der sich rechts befinden sollte, wobei der Nasenteil zu Ihnen zeigt.

Schritt 23:

Befestigen Sie die beiden restlichen Teile an den Seiten mit den runden Kanten gegenüber den Nasenteilen.

Befestigen Sie das Rückenteil mit den beiden oberen Löchern nach oben.

Schritt 24:

Befestigen Sie vier Mini-Servomotoren am flachen Teil.

Führen Sie das Servokabel zuerst durch die Löcher, dann montieren Sie die Motoren und befestigen Sie sie fest mit Schrauben (Mutterschrauben bei Verwendung von Acryl), ziehen Sie die Schrauben nicht zu fest an.

Motoren nicht an Seitenwänden anbringen.

Fügen Sie Arduino auf dem USB-Anschluss auf der Rückseite hinzu, der mit Mutternschrauben nach unten zeigt.

Schritt 25:

Montieren Sie die zusammengebaute Schaltung darüber.

Schritt 26:

Am vorderen Teil befestigen die Ovalschnitte nun die Ösenhalterung mit Mutternschrauben.

Celvis-Pin einsetzen.

Bringen Sie den Augenring mit der flachen Seite an, die Ihnen zugewandt ist.

Richten Sie das Celvis-Stiftloch mit dem Augenring aus und führen Sie den Metallstab durch, bis das andere Ende die Kante des Stabs festklebt, um ihn fest zu befestigen.

Befestigen Sie den vertikalen Draht am unteren Haken des Augapfels und den horizontalen Draht am seitlichen Haken des Augapfels.

Kleben Sie den Augapfel auf den Augenring und lackieren Sie das gesamte Teil mit einem Marker schwarz.

Wiederholen Sie das gleiche auch für das andere Ende.

Denken Sie beim Anbringen daran, keine Drähte in der Nähe der Nasenlöcher anzubringen.

Schritt 27: Augenlidbox zusammenbauen

Sammeln Sie diese Teile.

Schritt 28:

Beachten Sie, dass sich auf der Frontplatte ein zusätzlicher Schlitz befindet, den Sie rechts von Ihnen platzieren.

Servomotor in einem Teil einsetzen und mit Schrauben befestigen.

Montieren Sie diese am linken Rand.

Montieren Sie die andere Seite am rechten Rand.

Fügen Sie die ovale Platte zwischen beiden hinzu.

Bei Bedarf Kleber auftragen.

Schritt 29:

Dreh es um.

Fügen Sie Servomotoren zu den restlichen Teilen hinzu.

Schritt 30:

Holen Sie sich zwei Augenlider und legen Sie sie so auf, dass sie eine Schalenstruktur bilden.

Schritt 31:

Führen Sie zwei Muttern aus beiden Löchern.

Bringen Sie die Augenlidhalterung dazu, ihre Löcher mit den Augenlidlöchern auszurichten und ziehen Sie diese beiden Schrauben so fest, dass sich die Augenlider frei bewegen können.

Holen Sie sich Kabel zur Kontrolle der Augenlider.

Fügen Sie einen zum oberen Augenlid und einen anderen zum unteren Augenlid hinzu.

Fügen Sie am anderen Ende ein Servohorn hinzu.

Wiederholen Sie dies auch für den anderen Teil.

Denken Sie daran, das linke Augenlid-Servohorn nach oben und das rechte Augenlid-Servohorn nach unten zeigend anzubringen.

Montieren Sie jeden von ihnen unter dem Augapfelloch und sichern Sie sie mit zwei Mutternschrauben.

Schritt 32: Montieren Sie die Augenlidbox auf die Augapfelbox

Führen Sie beim Zusammenbau den Lidkontrolldraht vorsichtig durch die ovalen Einschnitte an der Augapfelschachtel.

Schritt 33: Befestigen Sie das Zahnrad

Sammeln Sie diese Teile.

Schieben Sie das mit Laschen versehene Zahnrad zwischen die beiden ohne Laschen und befestigen Sie es mit zwei Mutternschrauben.

Bringen Sie dieses Zahnrad unter der Augapfelschachtel in der Nähe der mit „g“markierten Stelle an.

Schritt 34: Kiefer zusammenbauen

Sammeln Sie diese Teile.

Schritt 35:

Sammeln Sie diese Teile.

Beachten Sie, dass sich ein Schlitz am Kiefer in der Nähe der Kante befindet.

Montieren Sie den Kieferknochen mit einem Loch in der Nähe des Kantenschlitzes.

Befestigen Sie ein Servohorn mit drei Löchern am Kieferknochen.

Montieren Sie diesen Kieferknochen auf den anderen Schlitz.

Fügen Sie den Knochenstab zwischen den beiden Knochen hinzu.

Tragen Sie bei Bedarf etwas Kleber auf.

Schritt 36: Geben Sie ihm Gehirne

Unten ist die Zip-Datei mit Arduino-Code und Software für Fritz.

Enthält auch den Quellcode der Software, wenn jemand sie neu kompilieren oder Änderungen vornehmen möchte.

Lade den „fritz.ino“-Code in dein Board hoch.

Schließen Sie nun "Arduino ide", sonst verbindet sich die Fritz App nicht.

Öffnen Sie nun „fritz.exe“.

Sie sollten einen grünen Tab sehen, der "VERBUNDEN" anzeigt, was bedeutet, dass Fritz zu Rock'n'Roll gelesen wird.

Gehen Sie nun zu „Optionen>Setup Motoren“und ändern Sie jedes Feld auf „0“. Dieser Schritt zentriert unsere Servos automatisch.

Während Sie auf Null wechseln, wenn Sie einen Bildschirm "Fehler beim Überlauf der Simulationsfarbe" erhalten, drücken Sie nicht ok, drücken Sie die Taste "X", sonst wird der Bildschirm immer wieder angezeigt.

Drücke OK.

Fritz-App neu starten.

Bitte führen Sie diesen Schritt aus, es ist sehr erforderlich, sonst fängt unser Servo an zu summen.

Ändern Sie die Steuerregisterkarten nach Belieben.

Ich habe auf diese Weise verbunden.

2-linkes Augenlid.

3-linke Augenbraue.

4-linkes horizontales Auge.

5-rechtes horizontales Auge.

6-linke Lippe.

7-rechtes Augenlid.

8-rechte Augenbraue.

9-rechtes horizontales Auge.

10-rechtes vertikales Auge.

11-rechte Lippe.

12-fach gedrehter Hals.

A0-Neigungshals.

A1-Backe.

A2-Ultraschall-Echo-Pin.

A3-Ultraschall-Auslösestift.

A4-Luftsensor.

Drücke OK.

Jetzt Basismotor anschließen, d.h. Hals auf 12-Pin verdrehen.

Der Motor wird von selbst einlaufen.

Befestigen Sie nun die Halsbaugruppe darüber.

Drücken Sie es vorsichtig auf die Oberseite des Basismotors und sichern Sie es mit einer Schraube.

Befestigen Sie nun den Nackenservomotor, d.h. Nackenneigung auf A0.

Motor wird sich selbst zentrieren.

Bringen Sie nun das zusammengebaute Gesicht dazu, das Zahnrad im Gesicht mit dem Halszahnrad auszurichten.

Führen Sie Stange oder Holzdübel durch und durch bis zum anderen Ende.

Befestigen Sie nun den Backenmotor den Motor in der Nähe des Kinnteils an A1.

Montieren Sie die Backenbaugruppe so, dass das Maul geschlossen ist. Sichern Sie das Servohorn mit der Schraube.

Verbinden Sie nun alle restlichen Motoren mit der Platine.

Denken Sie beim Verbinden daran.

In der Augenbox sind die vertikalen Motoren „Augen-Horizontal-Motoren“und die Motoren, die horizontal platziert sind, sind „Augen-Vertikal-Motoren“.

Alle werden selbst eintreten.

Alle Servohörner anbringen und mit Schrauben sichern.

Beachten Sie beim Anbringen der Augenlid-Servohörner, dass die Augenlider halb geöffnet sind.

Bringen Sie die Frontplatte an.

Mit Mutternschrauben sichern.

Bringen Sie die Augenbrauenmotoren an, wenn sie zentriert sind, fügen Sie die Augenbrauen hinzu und befestigen Sie sie mit Schrauben.

Lippenhörner auf beiden Seiten anbringen.

Bringen Sie zwei Federn an, eine für die Oberlippe und die andere für die zweite Lippe, und sichern Sie sie mit der Feder.

Binden Sie die Mitte der Oberlippe an das kleine Loch auf der Frontplatte.

Binden Sie die Mitte der Unterlippe an das kleine Loch am Kiefer.

Schritt 37: Alles fertig machen

Gehen Sie nun zu „Optionen>Setup Motoren“.

Drücken Sie die Minimum- und Maximum-Pfeile, um die einzelnen Teile zu verschieben.

Sie sollten sehen, dass sich die Teile in Verbindung mit den Werten bewegen.

Passen Sie jeden Wert für jede Bewegung an. Drücken Sie die Testtaste, wenn Sie zufrieden sind, drücken Sie die Stopptaste.

Deaktivieren Sie nun das Kontrollkästchen, das Sie mit der Einstellung abgeschlossen haben, damit Sie die Teile nicht versehentlich zu weit bewegen, um sie zu zerbrechen, oder jemand Ihr Gesicht hackt.

Stellen Sie jedes einzelne Teil ein und deaktivieren Sie die Kontrollkästchen.

Wenn Sie einen Ultraschallsensor oder einen analogen IR-Sensor haben, schließen Sie einen davon an und Sie sollten den Wertebereich sehen.

Drücken Sie OK, wenn Sie fertig sind..

Wenn Sie auf Null wechseln oder wenn Sie einen solchen Bildschirm erhalten, drücken Sie nicht ok, drücken Sie die Taste "x", sonst wird der Bildschirm immer wieder angezeigt.

Das sind meine Werte.

Gehen Sie nun durch die Ausdrücke auf der linken Seite.

Sie sehen die Animation und unser Fritz bewegen sich zusammen.

Tadaa!! Fritz lebt!!

Schritt 38: Softwareübersicht

Fahren Sie mit der Maus über die Animation, um grüne Punkte zu sehen.

Klicken und ziehen Sie diese Punkte, um die Animation und die Bewegung von Fritz zu sehen.

Punkte ähneln einzelnen Teilen.

Gehen Sie zu "Datei> Audio laden", laden Sie einen Song in eine.wav-Datei und klicken Sie auf Play.

Fritz wird anfangen zu singen.

Klicken Sie auf „Bearbeiten“und Sie können die Audiodatei schneiden, zuschneiden und vieles mehr tun.

Laden Sie Bewegungen auf Ihre Audiodatei.

Also fritz sing mit action!!

Sie können auch Paste trimmen und viel mit allem machen.

Edit hat auch ein Aufnahmefenster, in dem Sie Bewegungen aufzeichnen, speichern und später wiedergeben können.

Sie können vorgeladene Sequenzen öffnen.

Machen Sie auch eine, indem Sie einzelne Teile verschieben, und speichern Sie sie für die spätere Verwendung.

Gehen Sie zu "Verhalten" Sie haben zwei Optionen "Gesichtserkennung und Begrüßung", "Sagen Sie mir die Temperatur".

Damit diese Optionen funktionieren, müssen Sie die Bildverarbeitungssoftware „Robo Realm“installieren.

Die letzte Option „Zufällige Nachrichten“ist einfach unglaublich.

Geben Sie in das Fenster ein, was Fritz sagen soll.

Aktivieren Sie „Zufällige Augenbewegungen“und „Zufällige Nackenbewegungen“, wählen Sie ein Tts aus und klicken Sie auf „Aktivieren“.

Fritz spricht es mit zufälligen Ausdrücken.

Das tts ist in Ihrem Windows-Computer eingebaut.

Alternativ, wenn Sie einen Ultraschall- oder IR-Sensor angeschlossen haben.

Aktivieren Sie das Kästchen.

Geben Sie den Abstand in cm ein, um Fritz auszulösen.

Maximal „100 cm“.

Drücken Sie aktivieren.

Jetzt vor Sensor bewegen und Fritz wackelt!!.

Ich habe Fritz bei meinem nächsten Makerspace installiert und einen Ultraschallsensor am Sensor angebracht.

Diese Option spielt Sachen ab, die darin geschrieben sind. Wenn Sie eine gute Sequenz spielen möchten, gibt es eine andere Option.

Gehen Sie zu „Optionen>Distanztrigger“.

Überprüfen Sie, ob der Trigger aktiviert ist. Markieren Sie einen Sensor. Geben Sie den Triggerabstand ein Drücken Sie "OK".

Laden Sie nun eine Sequenz.

Vor dem Sensor bewegen spielt Fritz die Sequenz ab.

Es gibt einige Optionen unter „Audio“, die nur zum Hinzufügen von Mundbewegungen verwendet werden.

Alternativ können Sie es über eine Tastatur oder einen USB-basierten Joystick steuern.

Konfigurieren Sie diese unter „Optionen>Tastaturkonfiguration“, „Optionen>Joystick-Konfiguration“.

Wenn Sie diese Taste drücken, wird die aktuelle Sequenz zu fritz hochgeladen.

Wenn Sie Fritz vom Computer trennen und ihn abwechselnd einschalten, macht er den Ausdruck ohne Stimme, da er keinen Lautsprecher hat.

Dies funktioniert als gute Halloween-Idee.

Schritt 39:

Das ist es.

Machen Sie einen und genießen Sie.

Machen Sie verschiedene Gesichtsplatten wie "Teufelsgesicht", "Haigesicht" oder was auch immer Sie möchten.

Stimmen Sie für mich, um es zu bewegen.

Zukunftspläne.

Vermeiden Sie die Verwendung von Robo Realm.

Machen Sie eine „KI“dafür, genau wie „Mycroft“.

Erstellen Sie eine Anwendung, die auf allen Plattformen ausgeführt wird.

Vor allem das läuft auf Raspberry Pi, so dass Fritz ein eigenständiges Modul ist.

Wenn Sie irgendwelche Softwareänderungen vornehmen, posten Sie es bitte.