Cogsworth Animatronic: 11 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tài liệu hướng dẫn này được tạo ra để đáp ứng yêu cầu dự án của Makecourse tại Đại học Nam Florida (www.makecourse.com).

Dự án này là một nhân vật hoạt hình của Cogsworth từ Disney’s Beauty and the Beast. Tôi đã bắt đầu dự án này để tìm hiểu thêm về cách thiết kế animatronics, và chương trình cần thiết để đưa chúng vào cuộc sống. Đối với thiết kế này, tôi muốn phát triển một chương trình cho phép Cogsworth lắc qua lắc lại mỗi giờ (cùng số với giờ) và kết thúc bằng một cái cúi đầu. Tôi đã phát triển một số khái niệm và các biến thể thiết kế cho phép anh ấy thực hiện phong trào này. Khi tôi tin rằng thiết kế của mình đã hoàn thành, tôi bắt đầu in 3D và kiểm tra từng phần để hoàn thiện thiết kế của mình. Cuối cùng, bộ phận lắp ráp này sử dụng tổng cộng 22 bộ phận được in 3D. Trong suốt quá trình thiết kế, tôi cũng đã phát triển mã C ++ để giao tiếp với 5 động cơ servo bằng Arduino.

Tài liệu hướng dẫn này sẽ hướng dẫn cách xây dựng, lắp ráp và lập trình animatronic này. Cùng với điều này, tôi sẽ đưa ra những lời khuyên hữu ích về nơi thiết kế này có thể được cải thiện hoặc sửa đổi trong tương lai.

Bước 1: Công cụ, bộ phận và vật liệu

• máy in 3D

  Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Một số bộ phận rộng tới 9 "x 9", do đó cần phải có giường lớn

• Sợi gỗ
• Cung cấp pin (Tôi đã sử dụng pin điện thoại di động)
• Bảng Arduino
• Bảng bánh mì
• Tính năng đồng hồ
• Dây nhôm
• Vít
• Cái vặn vít
• Bản lề cửa
• Dao x-acto
• Dính
• Cọ sơn
• Sơn & Vết bẩn gỗ

• Servos

  • 2 của Pitsco Education 39197 180 Động cơ Servo quy mô tiêu chuẩn HS-485HB
  • 4 cái SG90 9g Micro Servos cho Máy bay trực thăng RC Robot Điều khiển Máy bay Thuyền ô tô

Bước 2: Tệp CAD thô

Bước 3: Bộ phận in 3D

In các mục 1 dù 18 từ hóa đơn nguyên vật liệu.

Tôi khuyên bạn nên in theo thứ tự giống như Hóa đơn nguyên vật liệu để bắt đầu làm việc với mã sớm.

Bước 4: Phần cát và sơn

Để có kết thúc tốt nhất, hãy chà nhám và sơn từng bản in.

Đây là những màu tôi đã sử dụng để tái tạo Cogsworth:

Vết bẩn gỗ:

• Gỗ sồi đỏ (phần lớn ngoại thất)
• Cherry đen (bụng trong và miệng)
• Golden Pecan (mặt)

Sơn:

• Vàng
• Opal lửa (lưỡi)
• Ink Blue (mắt)
• Snowball (mắt)
• Đen (lông mày)

Bước 5: Lắp ráp đế

1. Dán từng "Chân" vào "Eo" bằng cách sử dụng chất kết dính và căn chỉnh từng lỗ.

2. Đảm bảo nguồn điện trong đế của "Eo"

   Lưu ý: Điều này có thể được đặt trong bụng để dễ dàng tiếp cận. Tôi đã đặt nó ở chân đế để hạn chế khối lượng mà servo cơ sở hỗ trợ

3. Gắn chặt bánh răng nhỏ vào động cơ servo cơ sở.
4. Cố định servo vào eo bằng chất kết dính hoặc vít bằng cách đặt servo vào rãnh được chỉ định.
5. Vặn "Gear on Belly" vào "Belly". Xác minh rằng mép của bánh răng không vượt quá mép của bụng bánh răng để đảm bảo rằng sau này ít sai sót hơn.

Bước 6: Lắp ráp cả hai tay

1. Vặn và cố định động cơ servo lớn vào cạnh của vai.
2. Móc dây nhôm qua lỗ nhỏ được tạo ra trên tay.
3. Móc và cố định dây nhôm vào động cơ servo. Điều chỉnh độ dài của dây để vừa với vai.
4. Lắp động cơ servo và tay vào cánh tay. Điều chỉnh dây nhôm nếu cần cho đến khi hoạt động bình thường.
5. Cố định động cơ servo nhỏ bên trong vai.
6. Kết nối và cố định đầu vai. Xác minh rằng cái này được gắn một cách an toàn và có thể tháo rời dễ dàng.
7. Gắn tay lên "Belly to Back" bằng cách trượt vào khe được chỉ định của nó. Xác minh rằng dây bên trong được đặt qua rãnh cụ thể của nó để tránh rút dây.
8. Lặp lại cho đến khi cả hai tay được lắp ráp.

Bước 7: Lắp ráp bụng

1. Sử dụng bản lề cửa nhỏ, căn chỉnh và gắn "Cửa" vào "Bụng".
2. Gắn "Mã" vào "Bụng". Xác minh rằng "Ticker" có thể tự di chuyển khỏi trọng lực.
3. Gắn và cố định "Bụng" vào "Bụng để quay lại" bằng cách sử dụng các rãnh ở hai bên.
4. Đặt "Bụng" vào "Eo" bằng cách căn chỉnh rãnh trên đáy "Bụng" với rãnh trên "Eo".

Bước 8: Lắp ráp đầu

1. Giữ chặt "Mũi" vào "Mặt"

   Lưu ý: Tùy thuộc vào các tính năng đồng hồ được đặt hàng, đường kính lỗ "Mũi" có thể cần được điều chỉnh

2. Lắp ráp các bộ phận của đồng hồ thông qua "Mũi" theo hướng dẫn của đồng hồ đã mua.
3. Gắn và gắn "Mặt" vào "Đầu".
4. Giữ chặt "Đầu" trên bụng.

Bước 9: Nối dây Cogsworth

Nối dây cho mỗi servo như được hiển thị trong sơ đồ fritzing. Mỗi động cơ servo được kết nối với cùng một nguồn điện 5V, đất và chân đầu vào tương ứng của nó.

Đối với Mã này:

Đầu vào 5: Vai phải

Đầu vào 6: Vai trái

Đầu vào 7: Khuỷu tay phải

Đầu vào 8: Khuỷu tay trái

Đầu vào 9: Eo

Bước 10: Tải xuống và cập nhật mã

Tải xuống Mã Arduino này và liên kết với Bảng Arduino của bạn. Sau khi kiểm tra xong, cần thêm độ trễ lớn hơn vào mã để đợi một giờ trước khi chạy lần lặp tiếp theo.

Bước 11: Kiểm tra và phần cứng bảo mật an toàn

Gắn "Back" và "Back of Head" vào Cogsworth để bảo mật và ẩn tất cả hệ thống dây điện.

Thưởng thức!