Animatronic Wheatley V2.0: 9 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Prohlášení:

Než se vrhnu do svých potyček o tomto projektu, upozorním vás: Toto NENÍ krok za krokem, přesně podrobné, jak si vyrobit vlastní Wheatley Instructable. Během dvou let, kdy jsem na tomto projektu pracoval, jsem sledoval pouze obecný pokrok. Mám několik kreseb, sem tam nějaké poznámky, spoustu obrázků a videí, ale žádný konkrétní seznam každého kroku. Můj pohled na věc je tento: Zábava je dělat to sami! Určitě jsem našel referenční fotografie a videa, ale nikdo mi neřekl, jak dát dohromady Wheatley kousek po kousku. Byl to objevovací proces, který přinesl více problémů, a tím i více zábavy, než jsem si kdy představoval. Prosím! Pokud uvažujete o použití tohoto Instructable, který vám pomůže vybudovat si vlastní Wheatley, všemi prostředky: Použijte jej! Úplný rozsah všech podrobností tohoto projektu naleznete na mých webových stránkách:

Chcete si vyrobit vlastní Wheatley? Podívejte se na můj průvodce Začínáme: Klikněte sem!

Jedním z mých nejoblíbenějších projektů bylo vytvoření mého prvního Animatronic Wheatley. Určitě se na to podívejte! To však bylo docela dávno. Ten projekt jsem si znovu představil a je větší a lepší než kdy dřív!

Tato verze Wheatley obsahuje:

• 3D vytištěná skořepina/rám/díly
• Pohyb obličeje nahoru/dolů/doleva/doprava
• Naklonění obličeje ze strany na stranu
• Nezávislá funkce horního a dolního víčka
• Nezávislý pohyb horní a dolní rukojeti
• Jasně modrá optika, která bliká, když mluví, stejně jako ve hře
• 40+ autentických hlasových linek
• Interní dobíjecí/vyměnitelné baterie
• Ovladač PS3 připojený přes Bluetooth

Poznámka: Wheatley je fiktivní postava z videohry Portal 2. Vyjádřený nádherným britským hercem a komikem Stephenem Merchantem se v rámci hry stává pomocníkem vaší postavy.

Krok 1: Design

Wheatley začal s návrhem softwaru pro 3D návrh. Od začátku jsem věděl, že tentokrát chci Wheatley 3D Print, takže jsem potřeboval najít software, který mi umožní exportovat mé 3D modely do tisknutelných souborů. Pouhým Googlováním můžete najít spoustu různých programů. Vyzkoušel jsem několik populárních, ale nic se nezdálo správné. Mnoho z těch, které jsem zkoušel, mělo výkonné funkce, ale bylo obtížné je zvládnout. Nakonec jsem narazil na OnShape. Je to online CAD software, který se snadno používá, je přístupný odkudkoli a umožňuje přímo importovat, exportovat a dokonce objednávat ze služeb 3D Print. Navíc je zdarma, což opravdu pomohlo.

Během příštích 3 a půl měsíců jsem strávil spoustu času přípravou Wheatleyova původního návrhu. Naučil jsem se, jak jsem šel, a pomalu jsem vytvořil jádro osobnosti z prázdné 3D koule. Rovněž jsem zvažoval zahrnutí různých funkcí, jako například jaký typ materiálu použít k připevnění jeho stran, jak přimět jeho rukojeti k pohybu atd. Jak se design vyvíjel, můžete vidět pouhým kliknutím na obrázky.

Jakmile design začal tuhnout, další věc, na kterou jsem se zaměřil, byla otázka: Kolik to bude stát? Výroba mého prvního Wheatleyho stála asi 350 dolarů. Protože jsem chtěl zdvojnásobit kvalitu z v1.0 na v2.0, zdvojnásobil jsem rozpočet. Rozhodl jsem se, že budu rád, když budu moci dokončit tuto verzi Wheatley za 700 dolarů nebo méně. Poté, co jsem určil rozpočet, vzal jsem, jaké 3D soubory jsem měl, a provedl jsem je několika různými tiskovými službami pro odhady. Většina webů nebo služeb, které jsem zkoušel, uváděla 750 až 800 $. To odneslo značný kus z rozpočtu, ale stále by to bylo možné. V tuto chvíli jsem přijal fakt, že si to celé zaplatím sám.

Když se návrh blížil dokončení, usadil jsem se na skvělé službě 3D tisku s názvem 3D Hubs. Poměrně snadno vás spojí s nejbližšími lidmi, kteří na svém webu zaregistrovali své 3D tiskárny, a vy platíte tiskárně, nikoli webu. Je to opravdu geniální. Kvůli velikosti mých souborů jsem musel tisknout přes rozbočovač vzdálený asi 80 mil. Hub je ve vlastnictví muže jménem Carlos, který byl během celého procesu velmi nápomocný. Trvalo nějaký čas, než bylo vše připraveno pro 3D tisk, včetně přestávky na prázdniny. Nejlepší zprávou ze všeho však bylo zjištění, že mi bude účtovat pouze 240 dolarů za díly! Byl jsem nadšený! Zatímco se to všechno dělo, v blízké budoucnosti se objevila možná překážka: Starting College. Věděl jsem, že kvůli školní práci nebudu mít tolik času, jako dřív. Ale rozhodl jsem se, že s Wheatleym skončím dřív než později.

Krok 2: 3D tisk

3D tisk upřímně netrval tolik času, i když to vypadalo jako věčnost. Jednou z radostí 3D tisku je, že můžete prototypovat a vytvářet mnohem rychleji, než byste normálně dokázali.

Celý proces tisku proběhl hladce, až na jednu nehodu s tiskárnou. Během tisku jednoho kusu vnitřní zásuvky něco narazilo na tiskárnu, což způsobilo, že se zbytek dílu vytiskl špatně zarovnaný. Carlos to však vyřešil velmi dobře, takže si nemusíte dělat starosti. Jakmile mě Carlos informoval, že díly jsou připraveny k vyzvednutí, v sobotu ráno jsem ujel 80 a více kilometrů a šel jsem je získat. Trochu jsem si promluvil s Carlosem, zatímco jsme odstraňovali podpůrný materiál z otisků a spojovali některé části dohromady. Je to opravdu úhledný chlap!

Celkově jsem s kvalitou tisku velmi spokojen. Bylo několik míst, kde se ABS během chlazení deformovalo, a také některá místa, kde bylo potřeba přidat více podrobností. Bylo také třeba upravit několik dalších věcí, ale ty budou popsány v další části.

Krok 3: Zpracování součásti

Začal jsem vykopáním mého spolehlivého dremelu a vybroušením několika částí. Přitom jsem zjistil dvě věci: Za prvé, že ABS velmi rychle brousí dremelem. Za druhé, broušení ABS dostane částice věcí VŠECHNO! Množství plastového prachu, které vzniklo při broušení částí Wheatley, je směšné. Oblast, ve které jsem pracoval, jsem musel vysávat každý týden. Dremel jsem také použil k vyvrtání většiny otvorů pro šrouby. Většina dílů se skládala docela pěkně a umožňovala volný pohyb (po velkém broušení).

Krok 4: Nehoda a redesign

Nehoda s nějakým rozpínajícím se lepidlem zanechala největší část Wheatleyova těla znetvořenou a neopravitelnou, takže jeho hlavní části musely být přetištěny. Tato nehoda však ustoupila tolik potřebnému přepracování jeho vnitřního fungování. Také jsem si vzal čas na přepracování robotické sestavy, díky které se pohybuje, aby umožnil větší rozsah pohybu a snadnější údržbu.

Čas, který jsem strávil čekáním na nové díly, jsem využil k upevnění obvodů pro Wheatleyův mozek. První polovina je Arduino UNO, která přebírá vstupy z ovladače PS3 a vydává signály pro serva a spouště pro zvukovou desku. Druhá polovina je obvod, na kterém jsem pracoval, který zahrnuje připojení pro serva, obvod zvuk-světlo s připojením reproduktorů a samotnou zvukovou desku. Udělal jsem mnoho různých plánů, jak to všechno půjde dohromady. Většina těchto plánů se měnila a vyvíjela, ale vždy to bylo k lepšímu.

Krok 5: Nové díly a elektronický vývoj

Poté, co jsem obdržel nové 3D tištěné díly, začal jsem je zpracovávat dremelem, smirkovým papírem a čímkoli dalším, co bylo potřeba, aby se pohodlně vešly. Carlos mě opět překvapil slevou na tištěné díly, za což jsem nesmírně vděčný.

S malými problémy jsem dokončil základní zapojení pro energetický systém. Vyzkoušel jsem, jakou elektroniku jsem až dosud sestavil, a všechno fungovalo úžasně! Měl jsem však problémy s mechanickým aspektem pohybu Wheatley’s Handles. Poté, co jsem vyzkoušel několik různých řešení, jsem se spokojil s vložením serva do samotných rukojetí místo do jeho těla.

Krok 6: Neúspěchy a úspěchy

Uplynulo několik týdnů bez výrazného vývoje. Ale pak přišla katastrofa: Wheatleyho zvuková deska byla mrtvá. Zvukovou desku Adafruit Audio FX jsem dříve používal bez problémů. Buď jsem ho ale omylem poškodil, nebo výkyvy v bateriové části přetížené části zvukové desky. Nejsem si jistý, který způsobil zničení, ale jedna z palubních komponent vypadla a deska přestala fungovat. Po bolestivě pomalé interakci s Adafruit Support jsem konečně dostal náhradní desku.

V době čekání na příchod zvukové desky jsem pracoval na různých částech Wheatley, vylepšoval a zpracovával části a funkčnost. Každý den byl o krok blíže k dokončení, ale stále byla dlouhá cesta. Po řešení potíží se zvukovým systémem jsem se rozhodl provést změnu: Nezávislé baterie. V mých obvodech bylo tolik elektrického šumu, že to ovlivnilo kvalitu zvuku Wheatley, takže jsem zapojil zvukový systém do vlastních baterií. Byla to malá cena za funkčnost.

Moje zvědavost mě také vedla k vyzkoušení zvukového formátu OGG a umožnila mi ztrojnásobit kapacitu hlasové linky Wheatley! Už jsem nebyl omezen velikostí zvukových souborů (ale stále omezen jiným hardwarem). Díky tomu bylo v Wheatley možné naprogramovat až 40+ hlasových linek najednou! Přišel nový rok a s ním i další pokrok, změny a úpravy. Wheatley poprvé zamrkal a krátce poté se pohnul a promluvil! Jeho rukojeti byly vylepšeny a bateriový systém byl přepracován. Vysoká škola mi tímto projektem zabrala hodně času, takže věci postupovaly pomaleji, než bych si přál. Byl jsem však rozhodnut dokončit Wheatley, ať to stálo cokoli.

Krok 7: Malování úlohy a řešení potíží

Jaro konečně přišlo, ale nedosáhl jsem zdaleka tolik, kolik jsem chtěl. Pracoval jsem na objektivu a obtiscích pro Wheatleyovo oko, byl jsem frustrován nedostatkem inventáře v místním obchodě, objednal jsem si další díly z internetu a nechal jsem znovu vytisknout další díly, abych vyřešil několik problémů.

Nejvýznamnější věcí, které bylo v této době dosaženo, byl můj soused souseda, který maloval Wheatleyovu tvář! Ukázalo se to úžasně a naplnilo mě to nadějí! Jakmile přišlo léto, můj volný čas se zvýšil a já jsem mohl na Wheatley udělat větší pokrok. Řešil jsem problémy se zvukovým systémem a našel jsem konfiguraci zesilovačů a reproduktorů, která poskytovala nejmenší a nejhlasitější řešení v mém rozpočtu. Také jsem zbrousil, natřel základní nátěr a namaloval základní nátěr na ostatní části, vyzkoušel jsem serva Handle, dokončil všechny vnitřní rozvody a našel jsem silný, ale super tenký suchý zip, kterým lze připevnit strany.

Poté byl zbytek Wheatleyových částí namalován mým přítelem umělcem a nezbývalo mnoho dalšího, než bude Wheatley dokončen!

Krok 8: Vyladění kódu a hotová Wheatley

Jakmile bylo vše namalováno a odstraňování problémů bylo dokončeno, šlo jen o vyladění jeho kódu, aby vše fungovalo správně. Dostal jsem pomoc od Kristiana Lauszuse, jednoho z původních tvůrců Bluetooth knihovny PS3 pro Arduino, se sestavením Wheatleyova kódu. Zvláštní poděkování mu za pomoc!

Jakmile Wheatleyův kód fungoval správně a jeho hlasové linky byly načteny do zvukové desky, byl kompletní!

• Celkové náklady na materiál, který šel do Wheatley: 1 $, 097,06
• Celkové náklady s odhadovanou daní a dopravou: 1 274,95 USD
• Celkové náklady na celý projekt (včetně plýtvání materiály): 1 533,90 $
• Celkové náklady na celý projekt s odhadovanou daní a dopravou: 1 742,80 USD

Nezapomeňte se podívat na webovou stránku dokumentující projekt pro úplný pracovní protokol, všechny podrobnosti a zajímavější obsah portálu:

Krok 9: Vytvořte si vlastní Wheatley

Pokud byste si chtěli vyrobit vlastní Wheatley, v příloze naleznete nejnovější verzi jeho kódu a můj kusovník. Pokud byste se mě chtěli zeptat na to, jak jsem postavil Wheatley, nebo potřebujete poradit s budováním vlastního, napište mi na [email protected]. Hodně štěstí!

Zdroj položky

• (LWS) = nejnižší
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Local RC Store
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Dollar Tree
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Harbor Freight
• (LTS) = Local Thrift Store
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Joann's Crafts
• (AO) = již vlastněné

BOM

• (LWS) Servo šrouby a podložky- 1 za 0,99 $
• (LWS) Strojní šrouby #8-32 x 1in (8 ks)- 1 za 1,24 $
• (LWS) Šrouby do stroje ploché č. 8-32 x 3/4 palce (8 ks)- 1 za 1,24 USD
• (LWS) Strojní šrouby č. 8-32 x 1,5 palce (6 ks)- 1 za 1,24 $
• (LWS) Šrouby do stroje ploché #8-32 x 1in (8 ks)- 1 @ 1,24 $
• (LWS) 3M 0,94 "páska Blue Painters- 1 za 3,98 USD
• (LWS) Rustoleum Flat Black & White Spray Paint- 2 za 3,98 $
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2-in-1 2 za 4,98 $
• (WM) 1/8th Yard Stretchy Black Fabric- 1 @ 0,59 $
• (WM) 9 LED svítilna- 1 @ 1,00 $
• (WM) Zesílené reproduktory Onn- 1 za 8,00 $
• (RS) TIP31 Tranzistor- 1 za 1,99 $
• (RS) 2,1 mm hlavní konektor (2 ks)- 1 za 3,49 $
• (RS) XLR Male připojení- 1 za 6,99 $
• (RS) Sada půlwattového zesilovače- 1 za 10,00 $
• (RS) Micro Servo- 4 za 12,99 $
• (RS) Arduino Uno R3- 1 za 24,99 $
• (ARC) 12in Servo Extension- 4 za 3,49 $
• (ARC) Rage Standard Metal Gear Servo RGRS104-16-6vm- 7 @ $ 12,99
• (Ebay) 1x20 Pin Male Headers- 3 @ 0,82 $
• (Ebay) Posuvný přepínač DPST- 2 za 1,25 $
• (Ebay) Držák baterie 4xAA- 1 za 2,29 $
• (Ebay) Propojovací kabely mezi mužem a mužem (40 ks)- 1 za 3,75 $
• (Ebay) Kinivo BT USB adaptér BTD-300-1 za 10,00 $
• (Ebay) SMD LED 76mm Halo, bílá- 1 @ 11,75 $
• (Ebay) Keyes USB Host Shield- 1 za 17,95 $
• (Ebay) Castle Creations 10A 6S BEC- 1 19,99 $
• (Ebay) Bílý ovladač PS3- 1 za 29,94 $
• (HD) Defiant Motion Security Light 1000 050 242-1 za 29,97 $
• (ADA) Audio FX Mini Soundboard 16 MB- 1 za 19,95 $
• (AB) Tenergy 9,6V 2000mAh NiMH baterie- 1 za 14,99 $
• (AMZ) Papír pro samolepky Avery, bílý (5 ks)- 1 za 5,46 $
• (AMZ) Papír se samolepkami Avery, čirý (3 ks)- 1 za 5,46 $
• (AMZ) Konektory XT60 (6 párů)- 2 za 6,80 $
• (AMZ) Apoxie Sculpt Color Kit: NEUTRAL- 1 za 8,39 $
• (AMZ) Floureon 9,6V 1800mAh NiMH baterie- 3 za 11,99 $
• (AMZ) 6X3mm kartáčované niklové magnety- 2 za 0,12 $
• (AMZ) OceanLoong Smart Charger- 1 za 12,98 $
• (LTS) 6 Ohm 10 W reproduktor- 1 @ 2,00 $
• (DGK) 1K ohmový rezistor- 6 @ 0,04 $
• (DGK) 470 ohmový rezistor- 6 @ 0,04 $
• (DGK) Tranzistor NPN 45V 0,1A- 6 @ 0,20 $
• (3DH) 3D vytištěné díly společnosti Wheatley- 1 za 600,00 $
• (JOA) Tenké čiré zapínání na suchý zip- 1 za 3,99 $