Animatronic Wheatley V2.0: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Tuyên bố từ chối trách nhiệm:

Trước khi tôi bắt đầu lan man về dự án này, hãy để tôi cảnh báo bạn: Đây KHÔNG phải là một hướng dẫn Wheatley từng bước, chính xác chi tiết, cách làm của riêng bạn. Trong hai năm làm việc cho dự án này, tôi chỉ theo dõi tiến độ chung. Tôi có một vài bản vẽ, một số ghi chú ở đây và ở đó, rất nhiều hình ảnh và video, nhưng không có danh sách cụ thể cho từng bước. Quan điểm của tôi về nó là thế này: Niềm vui là tự bạn làm việc đó! Chắc chắn tôi đã tìm thấy ảnh và video tham khảo, nhưng không ai cho tôi biết cách ghép Wheatley lại với nhau từng mảnh. Đó là một quá trình khám phá mang lại nhiều vấn đề hơn và do đó thú vị hơn tôi từng tưởng tượng. Vui lòng! Nếu bạn đang nghĩ về việc sử dụng Có thể hướng dẫn này để giúp bạn xây dựng Wheatley của riêng mình, bằng mọi cách: Hãy sử dụng nó! Toàn bộ chi tiết của dự án này có thể được tìm thấy trên trang web của tôi:

Bạn muốn làm Wheatley của riêng bạn? Xem Hướng dẫn Bắt đầu của tôi: Nhấp vào đây!

Một trong những dự án yêu thích nhất mọi thời đại của tôi là tạo Animatronic Wheatley đầu tiên của tôi. Hãy chắc chắn để kiểm tra nó ra! Tuy nhiên, đó là một thời gian trước đây. Tôi đã hình dung lại dự án đó và nó lớn hơn và tuyệt vời hơn bao giờ hết!

Phiên bản Wheatley này bao gồm:

• Vỏ / khung / bộ phận in 3D
• Chuyển động khuôn mặt lên / xuống / trái / phải
• Nghiêng mặt từ bên này sang bên kia
• Chức năng mí trên và mí dưới độc lập
• Di chuyển tay cầm trên và dưới độc lập
• Quang sáng màu xanh lam sáng nhấp nháy khi anh ấy nói, giống như trong trò chơi
• Hơn 40 câu thoại chân thực
• Pin bên trong có thể sạc lại / thay thế được
• Bộ điều khiển PS3 được kết nối qua Bluetooth

Lưu ý: Wheatley là một nhân vật hư cấu trong trò chơi điện tử Portal 2. Được lồng tiếng bởi diễn viên kiêm diễn viên hài người Anh tuyệt vời Stephen Merchant, anh ấy trở thành người bạn đồng hành cùng nhân vật của bạn thông qua một phần của trò chơi.

Bước 1: Thiết kế

Thiết kế Wheatley bắt đầu bằng việc tìm kiếm một phần mềm thiết kế 3D. Ngay từ đầu, tôi đã biết rằng tôi muốn 3D Print Wheatley lần này, vì vậy tôi cần tìm một phần mềm cho phép tôi xuất các mô hình 3D của mình thành các tệp có thể in được. Chỉ bằng cách sử dụng Google, bạn có thể tìm thấy một loạt các chương trình khác nhau. Tôi đã thử một vài trong số những cái phổ biến, nhưng dường như không có gì cảm thấy phù hợp. Nhiều người trong số tôi đã thử có các tính năng mạnh mẽ nhưng rất khó để sử dụng. Cuối cùng thì tôi đã gặp OnShape. Đây là một phần mềm CAD trực tuyến dễ sử dụng, có thể truy cập từ mọi nơi và cho phép bạn nhập, xuất và thậm chí đặt hàng trực tiếp từ các dịch vụ In 3D. Ngoài ra, nó hoàn toàn miễn phí, điều này thực sự hữu ích.

Trong 3 tháng rưỡi tiếp theo, tôi đã dành rất nhiều thời gian để hoàn thiện thiết kế ban đầu của Wheatley. Tôi đã học được khi tiếp tục và dần dần tôi tạo ra một Nhân cách từ một hình cầu 3D trống. Tôi cũng đã xem xét các tính năng khác nhau để bao gồm, chẳng hạn như loại vật liệu sẽ sử dụng để gắn Mặt của anh ấy với, cách làm cho Tay cầm của anh ấy di chuyển, v.v. Bạn có thể xem thiết kế đã phát triển như thế nào chỉ bằng cách nhấp qua các hình ảnh.

Một khi thiết kế bắt đầu ổn định, điều tiếp theo mà tôi tập trung vào là câu hỏi: Cái này sẽ có giá bao nhiêu? Wheatley đầu tiên của tôi có giá khoảng 350 đô la để sản xuất. Vì tôi muốn tăng gấp đôi số lượng chất lượng từ v1.0 lên v2.0, nên tôi đã tăng gấp đôi ngân sách của mình. Tôi quyết định rằng mình sẽ rất vui nếu có thể hoàn thành phiên bản Wheatley này với giá từ 700 đô la trở xuống. Sau khi xác định ngân sách, tôi lấy các tệp 3D mà tôi có và chạy chúng qua một số dịch vụ in khác nhau để ước tính. Hầu hết các trang web hoặc dịch vụ mà tôi đã thử đều báo giá từ $ 750 đến $ 800. Điều đó đã tiêu tốn một khoản đáng kể trong ngân sách, nhưng vẫn có thể thực hiện được. Tại thời điểm này, tôi đã chấp nhận sự thật rằng tôi sẽ tự trả tiền cho toàn bộ việc này.

Khi thiết kế gần hoàn thành, tôi quyết định sử dụng dịch vụ In 3D tuyệt vời có tên là 3D Hubs. Nó kết nối bạn khá dễ dàng với những người gần nhất đã đăng ký máy in 3d của họ trên trang web và bạn trả tiền cho máy in chứ không phải trang web. Đó thực sự là một thiên tài. Do kích thước của các tệp của tôi, tôi phải in qua một trung tâm cách đó khoảng 80 dặm. Trung tâm này thuộc sở hữu của một người tên Carlos, người đã rất hữu ích trong suốt quá trình. Phải mất một khoảng thời gian để có được mọi thứ sẵn sàng cho 3D Print, bao gồm cả thời gian nghỉ ngơi cho Ngày lễ. Tuy nhiên, tin tốt nhất là phát hiện ra rằng anh ấy sẽ chỉ tính phí tôi 240 đô la cho các bộ phận! Tôi đã rất xúc động! Trong khi tất cả những điều này đang diễn ra, một bước lùi có thể xảy ra trong tương lai gần: Bắt đầu vào Đại học. Tôi biết rằng tôi sẽ không còn nhiều thời gian như trước do bài vở ở trường. Nhưng, tôi xác định rằng tôi sẽ hoàn thành Wheatley sớm hơn là muộn hơn.

Bước 2: In 3D

Thực sự thì In 3D không mất nhiều thời gian như vậy, mặc dù có vẻ như là mãi mãi. Một trong những niềm vui của In 3D là bạn có thể tạo mẫu và tạo nhanh hơn nhiều so với khả năng bình thường.

Toàn bộ quá trình in diễn ra suôn sẻ, ngoại trừ một lỗi xảy ra với máy in. Trong quá trình in, một trong các miếng Ổ cắm bên trong có thứ gì đó đã va vào máy in, khiến phần còn lại của bộ phận in bị lệch. Carlos đã sửa nó rất tốt, vì vậy đừng lo lắng ở đó. Khi Carlos thông báo với tôi rằng các bộ phận đã sẵn sàng để nhận, tôi đã lái xe hơn 80 dặm vào sáng thứ Bảy và đi và nhận chúng. Tôi phải nói chuyện với Carlos một chút trong khi chúng tôi tháo vật liệu hỗ trợ khỏi bản in và kết hợp một số bộ phận lại với nhau. Anh ấy là một chàng trai thực sự gọn gàng!

Nhìn chung, tôi rất hài lòng với chất lượng của bản in. Có một số chỗ ABS bị cong vênh trong khi làm mát, cũng như một số chỗ cần bổ sung chi tiết hơn. Ngoài ra còn có một số thứ khác cần được điều chỉnh, nhưng chúng sẽ được đề cập trong phần tiếp theo.

Bước 3: Xử lý một phần

Tôi bắt đầu bằng cách đào sâu lớp vỏ đáng tin cậy của mình và chà nhám một vài bộ phận. Khi làm như vậy, tôi đã phát hiện ra hai điều: Thứ nhất, ABS sẽ bám cát rất nhanh với một lớp đệm. Thứ hai, ABS chà nhám thu được các hạt của vật dụng MỌI NƠI! Số lượng bụi nhựa chà nhám các bộ phận của Wheatley tạo ra là vô lý. Tôi phải hút bụi khu vực tôi đang làm việc hàng tuần. Tôi cũng đã sử dụng dremel để khoan hầu hết các lỗ bắt vít. Hầu hết các bộ phận được lắp ráp khá đẹp và cho phép chuyển động tự do (sau nhiều lần chà nhám).

Bước 4: Sai và thiết kế lại

Một tai nạn xảy ra với một số siêu khối mở rộng đã khiến phần lớn nhất của cơ thể Wheatley bị biến dạng và không thể sửa chữa được, vì vậy các bộ phận chính của anh ta phải được in lại. Tuy nhiên, sự cố sai lầm này đã nhường chỗ cho việc thiết kế lại hoạt động bên trong của anh ấy rất cần thiết. Tôi cũng đã dành thời gian này để thiết kế lại cụm robot giúp anh ta di chuyển để cho phép phạm vi chuyển động nhiều hơn và bảo trì dễ dàng hơn.

Tôi đã sử dụng thời gian chờ đợi các phần mới để củng cố mạch cho bộ não của Wheatley. Nửa đầu tiên là Arduino UNO, lấy đầu vào từ bộ điều khiển PS3 và xuất tín hiệu cho các servo và kích hoạt cho soundboard. Phần thứ hai là một mạch mà tôi đang nghiên cứu bao gồm các kết nối cho servo, mạch âm thanh ánh sáng với các kết nối loa và bản thân bảng điều khiển âm thanh. Tôi đã lập nhiều kế hoạch khác nhau để làm thế nào để tất cả kết hợp lại với nhau. Hầu hết các kế hoạch đó đã thay đổi và phát triển, nhưng nó luôn luôn tốt hơn.

Bước 5: Các bộ phận mới và phát triển điện tử

Sau khi nhận được các bộ phận in 3D mới, tôi bắt đầu xử lý chúng bằng giấy nhám, giấy nhám và bất cứ thứ gì khác cần thiết để làm cho chúng vừa vặn. Carlos lại làm tôi ngạc nhiên khi được giảm giá các bộ phận in ấn, điều mà tôi vô cùng biết ơn.

Tôi đã hoàn thành việc đấu dây thô sơ cho hệ thống điện với một số vấn đề nhỏ. Tôi đã kiểm tra thiết bị điện tử mà tôi đã lắp ráp cho đến thời điểm này, và mọi thứ đều hoạt động tuyệt vời! Tuy nhiên, tôi gặp vấn đề với khía cạnh cơ học của việc chuyển động Wheatley’s Handles. Sau khi thử một vài giải pháp khác nhau, tôi quyết định đặt các Servos vào chính các Tay cầm thay vì bên trong cơ thể của anh ta.

Bước 6: Thất bại & Thành công

Một vài tuần trôi qua mà không có bất kỳ sự phát triển đáng kể nào. Nhưng sau đó, tai họa ập đến: Bảng âm thanh của Wheatley đã chết. Tôi đã sử dụng Bảng âm thanh FX Audio Adafruit mà không gặp vấn đề gì trước đây. Tuy nhiên, tôi đã vô tình làm hỏng nó hoặc do sự dao động của nguồn pin làm quá tải phần của bảng âm thanh. Tôi không chắc cái nào đã gây ra sự cố, nhưng một trong những thành phần trên bo mạch bị rơi ra và bo mạch ngừng hoạt động. Sau một lần tương tác chậm chạp với Adafruit Support, cuối cùng tôi đã nhận được một bảng thay thế.

Trong thời gian chờ bảng điều khiển âm thanh đến, tôi đã làm việc trên nhiều bộ phận khác nhau của Wheatley, cải tiến và xử lý các bộ phận và chức năng. Mỗi ngày sắp kết thúc một bước, nhưng vẫn còn một chặng đường dài phía trước. Sau khi khắc phục sự cố hệ thống âm thanh, tôi quyết định thay đổi: Pin độc lập. Có rất nhiều tiếng ồn điện trong mạch điện của tôi và nó ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh của Wheatley, vì vậy tôi đã kết nối hệ thống âm thanh với pin của riêng nó. Đó là một cái giá nhỏ để trả cho chức năng.

Sự tò mò của tôi cũng khiến tôi thử định dạng âm thanh OGG và cho phép tôi tăng gấp ba công suất đường truyền giọng nói của Wheatley! Tôi không còn bị giới hạn bởi kích thước của các tệp âm thanh (nhưng vẫn bị giới hạn bởi phần cứng khác). Điều này làm cho Wheatley có thể lập trình lên đến hơn 40 dòng thoại cùng một lúc! Một năm mới đã đến và kéo theo đó là nhiều tiến bộ, thay đổi và điều chỉnh. Lần đầu tiên Wheatley chớp mắt và ngay sau đó, cô đã di chuyển và nói! Tay cầm của anh ấy đã được cải tiến và hệ thống pin được làm lại. Đại học chiếm rất nhiều thời gian của tôi trong dự án này, vì vậy mọi thứ tiến triển chậm hơn so với mong muốn của tôi. Tuy nhiên, tôi vẫn quyết tâm hoàn thành Wheatley, bằng bất cứ giá nào.

Bước 7: Công việc sơn & khắc phục sự cố

Cuối cùng thì mùa xuân cũng đã đến, nhưng tôi đã không hoàn thành được gần như nhiều điều mà tôi mong muốn. Tôi đã làm việc trên ống kính và đề can cho Wheatley’s eye, thất vọng với việc thiếu hàng tại cửa hàng địa phương của mình, đặt mua nhiều bộ phận hơn từ Internet và in lại nhiều bộ phận hơn để khắc phục một số vấn đề.

Điều quan trọng nhất đã đạt được vào thời điểm này là nghệ sĩ hàng xóm của tôi vẽ khuôn mặt của Wheatley! Nó hóa ra thật tuyệt vời và làm tôi tràn đầy hy vọng! Khi mùa hè đến, thời gian rảnh của tôi tăng lên và tôi có thể tiến bộ hơn trên Wheatley. Tôi đã khắc phục sự cố hệ thống âm thanh và tìm thấy cấu hình bộ khuếch đại và loa cung cấp giải pháp nhỏ nhất và ồn nhất trong ngân sách của tôi. Tôi cũng chà nhám, sơn lót và sơn lớp nền trên các bộ phận còn lại, kiểm tra các Servos của Xử lý, hoàn thiện tất cả hệ thống dây điện bên trong và tìm thấy miếng dán cường lực chắc chắn nhưng siêu mỏng để gắn các Mặt.

Sau đó, các bộ phận còn lại của Wheatley đang được vẽ bởi người bạn nghệ sĩ của tôi và không còn nhiều việc phải làm cho đến khi Wheatley được hoàn thành!

Bước 8: Tinh chỉnh mã và hoàn thành Wheatley

Khi mọi thứ đã được sơn và khắc phục sự cố hoàn tất, chỉ cần điều chỉnh mã của anh ấy để mọi thứ hoạt động bình thường. Tôi đã nhận được sự giúp đỡ từ Kristian Lauszus, một trong những người sáng tạo ban đầu của Thư viện Bluetooth PS3 cho Arduino, để biên dịch mã của Wheatley. Đặc biệt cảm ơn anh ấy vì sự giúp đỡ của anh ấy!

Sau khi mã của Wheatley hoạt động bình thường và lời thoại của anh ấy được tải vào bảng âm thanh, anh ấy đã hoàn thành!

• Tổng chi phí của các nguyên vật liệu đã đi vào Wheatley: $ 1, 097.06
• Tổng chi phí với Thuế & Vận chuyển ước tính: $ 1, 274,95
• Tổng chi phí của toàn bộ dự án (bao gồm cả Vật liệu lãng phí): $ 1, 533,90
• Tổng chi phí của toàn bộ dự án với Thuế & Vận chuyển ước tính: $ 1, 742,80

Hãy nhớ xem trang web ghi lại dự án để biết Nhật ký công việc đầy đủ, tất cả các chi tiết và nội dung Cổng thông tin thú vị hơn:

Bước 9: Làm lúa mì của riêng bạn

Nếu bạn muốn làm Wheatley của riêng mình, bạn sẽ thấy phiên bản mã mới nhất của anh ấy và Hóa đơn nguyên vật liệu của tôi được đính kèm bên dưới. Nếu bạn muốn hỏi tôi bất kỳ câu hỏi nào về cách tôi xây dựng Wheatley của mình hoặc cần một số lời khuyên về việc xây dựng Wheatley của riêng bạn, hãy gửi email cho tôi theo địa chỉ [email protected]. May mắn nhất!

Nguồn hàng

• (LWS) = Mức thấp
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Cửa hàng RC địa phương
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Cây đô la
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Vận chuyển hàng hóa tại cảng
• (LTS) = Cửa hàng đồ cũ ở địa phương
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Joann's Crafts
• (AO) = Đã được sở hữu

BOM

• (LWS) Vít và vòng đệm Servo- 1 @ $ 0,99
• (LWS) Vít máy # 8-32 x 1in (8 chiếc) - 1 @ 1,24 đô la
• (LWS) Vít máy phẳng # 8-32 x 3 / 4in (8 chiếc) - 1 @ 1,24 đô la
• (LWS) Vít máy # 8-32 x 1,5in (6 chiếc) - 1 @ 1,24 đô la
• (LWS) Vít máy phẳng # 8-32 x 1in (8 chiếc) - 1 @ 1,24 đô la
• (LWS) Băng sơn màu xanh 3M 0,94 "- 1 @ 3,98 đô la
• (LWS) Rustoleum Flat Black & White Spray Paint- 2 @ $ 3,98
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2 trong 1-2 @ $ 4,98
• (WM) Vải đen co giãn 1/8 Yard- 1 @ $ 0,59
• (WM) Đèn pin 9 LED- 1 @ $ 1,00
• (WM) Loa khuếch đại Onn- 1 @ $ 8,00
• (RS) TIP31 Transistor- 1 @ $ 1,99
• (RS) Giắc cắm thùng 2.1mm (2 chiếc) - 1 @ $ 3,49
• (RS) XLR Male Connection- 1 @ $ 6,99
• (RS) Bộ khuếch đại nửa Watt- 1 @ $ 10,00
• (RS) Micro Servo- 4 @ $ 12,99
• (RS) Arduino Uno R3- 1 @ $ 24,99
• (ARC) Phần mở rộng Servo 12in- 4 @ 3,49 đô la
• (ARC) Rage Metal Gear Servo RGRS104-16-6vm- 7 @ $ 12,99
• (Ebay) Tiêu đề nam 1x20 Pin- 3 @ $ 0,82
• (Ebay) Công tắc trượt DPST- 2 @ 1,25 đô la
• (Ebay) Giá đỡ pin 4xAA- 1 @ 2,29 đô la
• (Ebay) Cáp nhảy nam sang nam (40 chiếc) - 1 @ 3,75 đô la
• (Ebay) Bộ chuyển đổi USB Kinivo BT BTD-300- 1 @ $ 10,00
• (Ebay) Bóng đèn LED SMD 76mm, Trắng- 1 @ 11,75 USD
• (Ebay) Chìa khóa USB Host Shield- 1 @ $ 17,95
• (Ebay) Castle Creations 10A 6S BEC- 1 $ 19,99
• (Ebay) Bộ điều khiển PS3 màu trắng- 1 @ $ 29,94
• (HD) Đèn bảo mật chuyển động Defiant 1000 050 242-1 @ $ 29,97
• (ADA) Audio FX Mini Soundboard 16MB- 1 @ $ 19,95
• (AB) Pin Tenergy 9,6V 2000mAh NiMH- 1 @ 14,99 USD
• (AMZ) Avery Sticker Paper, White (5 Pcs) - 1 @ $ 5,46
• (AMZ) Avery Sticker Paper, Clear (3 Pcs) - 1 @ $ 5,46
• (AMZ) Đầu nối XT60 (6 cặp) - 2 @ $ 6,80
• (AMZ) Bộ màu điêu khắc Apoxie: NEUTRAL- 1 @ $ 8,39
• (AMZ) Pin Floureon 9,6V 1800mAh NiMH- 3 @ 11,99 USD
• (AMZ) Nam châm Nickel chải 6X3mm- 2 @ $ 0,12
• (AMZ) Bộ sạc thông minh OceanLoong- 1 @ 12,98 USD
• (LTS) Loa 6 Ohm 10 Watt- 1 @ $ 2,00
• (DGK) Điện trở 1K Ohm- 6 @ 0,04 USD
• (DGK) Điện trở 470 Ohm- 6 @ 0,04 USD
• (DGK) Bóng bán dẫn NPN 45V 0,1A- 6 @ 0,20 đô la
• (3DH) Các bộ phận in 3D của Wheatley- 1 @ $ 600,00
• (JOA) Velcro Thin Clear Fasteners- 1 @ 3,99 USD