Cogsworth Animatronic: 11 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57

Tento instruktážní dokument byl vytvořen v rámci splnění projektového požadavku Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

Tento projekt je animovanou postavou Cogswortha z Disney’s Beauty and the Beast. Začal jsem tento projekt, abych se dozvěděl více o navrhování animatroniky a programu, který je potřeboval přivést k životu. Pro tento návrh jsem chtěl vyvinout program, který by Cogsworthovi umožňoval kroutit se tam a zpět každou hodinu (stejné číslo jako hodinu) a skončit úklonou. Vyvinul jsem několik konceptů a variací designu, které by mu umožnily dosáhnout tohoto pohybu. Jakmile jsem uvěřil, že je můj návrh kompletní, začal jsem 3D tisk a testování každé části, abych dokončil svůj návrh. Nakonec tato sestava využívá celkem 22 3D tištěných dílů. Během procesu návrhu jsem také vyvinul kód C ++ pro komunikaci s 5 servomotory pomocí Arduina.

Tento návod projde tím, jak sestavit, sestavit a naprogramovat tuto animatroniku. Spolu s tím poskytnu užitečné tipy, kde lze tento design v budoucnu vylepšit nebo upravit.

Krok 1: Nástroje, díly a materiály

• 3D tiskárna

  Prohlášení: Některé části jsou široké až 9 palců x 9 palců, proto je vyžadována velká postel

• Dřevěné vlákno
• Napájení baterií (použil jsem baterii přenosného telefonu)
• Deska Arduino
• Chlebová deska
• Funkce hodin
• Hliníkový drát
• Šrouby
• Šroubovák
• Dveřní závěs
• Nůž X-Acto
• Lepidlo
• Malířský štětec
• Barva a lazura na dřevo
• Serva
  • 2 ze servomotoru Pitsco Education 39197 180 Standard-Scale HS-485HB
  • 4 ks SG90 9g Micro serva pro RC robota Vrtulník ovládá letadlo v autě

Krok 2: Surové soubory CAD

Krok 3: Díly pro 3D tisk

Vytiskněte položky 1 až 18 ze kusovníku.

Doporučuji tisknout ve stejném pořadí jako kusovník, abyste mohli s kódem začít pracovat hned na začátku.

Krok 4: Díly písku a barvy

Chcete -li dosáhnout co nejlepšího výsledku, každý tisk obrouste a nalakujte.

Toto jsou barvy, které jsem použil k replikaci Cogswortha:

Dřevěné lazury:

• Red Oak (většina exteriéru)
• Black Cherry (vnitřní břicho a ústa)
• Zlatý pekanový ořech (obličej)

Barvy:

• Zlato
• Fire Opal (jazyk)
• Inkoustová modř (oči)
• Sněhová koule (oči)
• Černá (obočí)

Krok 5: Sestavte základnu

1. Přilepte každou „nohu“k „pasu“pomocí lepidla a zarovnejte každý otvor.

2. Zajistěte napájení v základně „pasu“

   Poznámka: To může být umístěno v břiše pro snadný přístup. Umístil jsem jej na základnu, abych omezil hmotnost, kterou servo základny uneslo

3. Zajistěte malý převodový stupeň na základním servomotoru.
4. Zajistěte servo v pase pomocí lepidla nebo šroubů umístěním serva do určeného zářezu.
5. Našroubujte „Gear on Belly“na „Belly“. Ověřte, zda hrana ozubeného kola nepřesahuje hranu břicha, abyste zajistili, že později bude docházet k menším chybám.

Krok 6: Sestavte obě ruce

1. Zašroubujte a zajistěte velký servomotor na okraji ramene.
2. Zahákněte hliníkový drát skrz malý otvor vytvořený v ruce.
3. Zahákněte a zajistěte hliníkový drát na servomotoru. Upravte délku drátu tak, aby se vešel do ramene.
4. Vložte servomotor a ruku do ramene. Upravte hliníkový drát podle potřeby, dokud nebude správně fungovat.
5. Zajistěte malý servomotor uvnitř ramene.
6. Připojte a zajistěte horní část ramene. Ověřte, zda je toto připojeno bezpečně a je snadno odnímatelné.
7. Namontujte ruku na „Belly to Back“zasunutím do určené drážky. Ověřte, zda je vnitřní vodič protažen specifickým výřezem, aby nedošlo k odpojení vodičů.
8. Opakujte, dokud nejsou obě ruce spojené.

Krok 7: Sestavte Belly

1. Pomocí malých dveřních závěsů vyrovnejte a připevněte „Dveře“k „Břichu“.
2. Připojte „Ticker“k „Belly“. Ověřte, že se „Ticker“dokáže sám pohybovat z gravitace.
3. Připevněte a zajistěte „Břicho“k „Břichu dozadu“pomocí zářezů na obou stranách.
4. Umístěte „břicho“na „pas“vyrovnáním drážky na základně „břicha“se zářezem na „pasu“.

Krok 8: Sestavte hlavu

1. Zajistěte „nos“na „obličej“

   Poznámka: V závislosti na objednaných vlastnostech hodin může být nutné upravit průměr otvoru „Nose“

2. Sestavte části hodin pomocí „nosu“podle pokynů zakoupených hodin.
3. Namontujte a přilepte „tvář“k „hlavě“.
4. Zajistěte „Hlava“na břicho.

Krok 9: Zapojení Cogsworth

Zapojte každé servo podle schématu třepení. Každý servomotor je připojen ke stejnému zdroji napájení 5V, uzemnění a odpovídajícímu vstupnímu kolíku.

Pro tento kód:

Vstup 5: pravé rameno

Vstup 6: Levé rameno

Vstup 7: Pravý loket

Vstup 8: Levý loket

Vstup 9: Pas

Krok 10: Stažení a aktualizace kódu

Stáhněte si tento kód Arduino a propojte jej s deskou Arduino. Po dokončení testování bude nutné do kódu přidat větší zpoždění, aby se před spuštěním další iterace hodinu počkalo.

Krok 11: Bezpečně zabezpečte hardware a otestujte

Namontujte „zadní“a „zadní část hlavy“na Cogsworth, abyste zajistili a skryli veškerou kabeláž.

Užívat si!