DMX Animatronic Robot: 9 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Tento projekt popisuje vývoj plně funkčního prototypu animatroniky. Je implementován od nuly a jeho cílem je být průvodcem pro vývoj budoucích složitějších animatronických robotů. Systém je založen na mikrokontroléru Arduino. Komunikační protokol s jinými zařízeními je DMX512. Volba tohoto komunikačního protokolu je dána skutečností, že jde o standard ve světě osvětlovací techniky, běžné prostředí pro tento druh robotů. Vyvinutý robot obsahuje servomotory a různé typy LED diod. Výroba mechanických součástí byla prováděna převážně 3D tiskem po modelování pomocí Solidworks.

Zásoby

• Arduino MEGA
• 3 5mm LED
• Konektor XLR3
• Napájení a konektor 5 V DC
• 2 serva MG996R
• Modul MAX485
• Kulatá matice pixelů LED WS2812 LED
• 2 držáky serva
• 2 servo převody
• Ložisko 3x8x4mm
• 12 neodymový magnet 8x3 mm
• Šrouby a matice M3

Celkové náklady na materiál včetně PLA jsou asi 60 $

Krok 1: Navrhněte Animatronic

Za prvé, pokud chcete vytvořit svůj vlastní animatronický design, musíte jej navrhnout pomocí CAD softwaru, jako je Solidworks nebo Autodesk fusion 360. Nechte návrh přemýšlet o tom, jaké akční členy a prvky (jako jsou serva, světla …) chcete použití. Pokud chcete tento model replikovat, máte v dalším kroku k dispozici soubory STL.

Krok 2: 3D tisk kusů

K tisku všech kusů jsem použil výšku vrstvy 0,16 mm a trysku 0,4 mm pro vysoce kvalitní tisk. Kusy hlavy používají podporu. Na takto vysoce kvalitním tisku může vytištění všech potřebných kusů na tomto prototypu trvat až 100 hodin.

Krok 3: Navrhněte elektronický obvod

Jakmile znáte všechny součásti, které budou součástí vašeho návrhu, udělejte si čas na to, abyste vše spojili dohromady. K návrhu schématu elektroniky jsem použil software pro fritzování. Pro tento projekt jsem použil mikrokontrolér Arduino MEGA.

Krok 4: Vyleštěte a namalujte části hlavy

Jakmile vytisknete všechny kusy, je čas vyleštit a nastříkat hlavu. Použil jsem černou matnou barvu, takže má nádherný kontrast s LED diodami. Jakmile barva zaschne, vložte magnety na otvory hlavy a základny pro magnetické spojení dílků.

Krok 5: Zapojte elektroniku

Před přidáním všech komponent do sestavy musíte zapojit všechny elektronické součásti. Použil jsem 30cm 26awg kabel. Chcete -li lépe vidět LED diody v ústech, můžete je vyleštit pomocí jemné brusky na papír.

Krok 6: Sestavte mechaniku

Jakmile budete mít všechny součásti, sestavte je. Většina dílů se spojuje pomocí obecných šroubů a matic M3.

Krok 7: Pájejte elektronické desky

K montáži všech elektronických součástek jsem použil univerzální obvodovou desku 5x7 cm rozkrojenou na polovinu. Jedna polovina obsahuje komunikační část a druhá polovina obsahuje desku pro distribuci energie. Na krabici s elektronikou můžete také zahrnout XLR3 zásuvku pro připojení kabelu DMX a zásuvku pro napájení celého systému. V mém případě jsem použil 3pinový letecký konektor, protože jsem neměl konektor XLR3. Pokud používáte tento druh konektoru, musíte vytvořit konektorový kabel DMX - letectví.

Krok 8: Naprogramujte zařízení

Program používá 3 knihovny: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h a DMXSerial.h. Běžná knihovna servo nefunguje, protože je v konfliktu s knihovnou FastLED. Z tohoto kódu je snadné pochopit, jak přidat více prvků nebo ovládat jiný typ akčních členů, v případě složitějších animatronických zařízení.

Krok 9: Otestujte zařízení

K testování zařízení můžete použít jakýkoli zdroj s výstupem DMX. V mém případě jsem použil konzolu DMX, ale můžete si vytvořit svůj vlastní hardware Arduino pro výstup DMX se stejnou knihovnou použitou v tomto projektu. Můžete také použít kabel USB na DMX a software, jako je Xlights.