Eenvoudige Animatronic Met Micro:bit - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Welkom bij mijn eerste Instructable. Ik zal delen hoe ik deze Skeksis Animatronic heb gemaakt. Door je door mijn hele proces te leiden, hoop ik dat je geïnspireerd zult worden om je eigen robot te maken, zelfs als het er niet zo uitziet. Ik zal niet veel praten over het maken van het kunstwerk, dit is meer gericht op hoe het te combineren met elektronica.

Dit project is geïnspireerd op de absoluut prachtige serie The Dark Crystal: Age of Resistance. Je moet het zien, het is adembenemend. Ik raad vooral aan om achter de schermen te kijken voor adembenemend mooi en creatief kunstenaarschap.

Het combineren van kunst en technologie is tegenwoordig heel eenvoudig. Er zijn nu veel technische bronnen voor beginners, studenten en/of mensen die gewoon dingen willen laten werken zonder veel tijd te besteden aan coderen, solderen en probleemoplossing. De Micro:bit en alle add-on boards die er omheen zijn verschenen, zijn hier een goed voorbeeld van.

Voor dit project heb ik twee Micro:bits en twee verschillende uitbreidingskaarten gebruikt. Ik zal het later hebben over enkele van de verschillen tussen hen. Ik had gewoon een add-on en een Micro:bit kunnen gebruiken en niet de afstandsbediening met de potentiometers, maar mijn doel was om te simuleren hoe mensen animatronics van een afstand besturen, zelfs als de mijne een kleine kartonnen versie is.

Alle materialen zijn herbruikbaar, maar het verwijderen van de servo's is zeer destructief.

Benodigdheden

2 Micro:bit-borden

1 Hummingbirdbit-uitbreidingsbord

1 Makerbit+R-uitbreidingskaart.

2 Micro-servo's (als je de motoren nodig hebt om veel te tillen / verplaatsen, raad ik metalen tandwielen aan. Ik gebruikte gewone en ik maak me zorgen over de kaak).

2 4 AA-batterijpakketten met schakelaar en de batterijen

1 standaard servo (naar mijn ervaring werkt de Hitec HS-311 goed en wordt geleverd met veel hoorns en schroeven)

2 servo-verlengsnoeren

1 Grove schuifpotentiometer (of vergelijkbaar)

2 Draaipotentiometers (ik heb wat doppen op de mijne, maar die zijn niet absoluut noodzakelijk)

1 Grove-knop (of vergelijkbaar)

1 Grote diffuus witte LED (10mm)

Een heleboel vrouwelijke naar vrouwelijke jumperdraden. Als u de Grove-onderdelen gebruikt, heeft u Grove naar Female-draden nodig.

1 kleine pingpongbal

Veel gerecycled karton uit dozen. Zorg ervoor dat de stukjes even dik zijn.

Doos voor de afstandsbediening. Groot genoeg voor Makerbit met daaraan een Micro:bit.

Een dunne spijker die door een pingpongbal kan.

Aquarelpapier

Aquarelverf (ik gebruikte tubed M. Graham) en penselen.

Inktpen/marker (ik heb deze gebruikt)

Goede schaar

Een soort doorschijnend materiaal. (In mijn geval heb ik een verpakkingsschuimvel hergebruikt. Je kunt ook gelaagd tissuepapier gebruiken.)

Toegang tot een lasersnijder of goede snijgereedschappen voor karton, zoals kartonnen scheermesjes en/of een kanariesnijder.

Bij lasersnijden maakt toegang tot een scanner het leven gemakkelijker.

Stap 1: Het project plannen

Zoals eerder vermeld, werd ik geïnspireerd door The Dark Crystal: Age of Resistance. Meestal beginnen mijn robotica-projecten met één specifieke beweging of look die ik wil bereiken. In dit geval was alles rond het oog gecentreerd en ik wilde het griezelig laten bewegen, en dan de mond laten bewegen alsof het praat (iemand besturen die stemmen kan maken zou een pluspunt zijn).

Ik maakte eerst een snel prototype om er zeker van te zijn dat de bewegingen die ik wilde maken gingen werken. Het oog is gemaakt van de pingpongbal en is bevestigd aan een Micro-servo die aan de voorkant aan het gezicht en aan de achterkant is bevestigd. De kaak wordt door een gat aan de basis bevestigd en achter het gezicht geplaatst.

Daarna heb ik verschillende studies gemaakt van het personage dat ik wilde maken, in dit geval de Skeksis-wetenschapper, SkekTek.

Stap 2: Schilderen/Ontwerpen

Met het prototype in de hand en de studies van hoe het personage eruit ziet (plus veel screenshots), moest ik beslissen wat ik moest laten bewegen.

Met het Hummingbirdbit board kan ik 4 verschillende servo's aansturen. Ik dacht erover om de armen te laten bewegen, maar besloot het niet te doen omdat het karton de bewegingen er erg stijf uit zou laten zien in vergelijking met de vloeiende stof van de originele pop. Dus besloot ik om alle bewegingen rond het hoofd te maken: een servo voor het oog, een voor de kaak en een voor het hoofd. Ik koos er ook voor om hem de Gelfling-essentie te laten vasthouden die dan zou oplichten.

Wetende dat alles gebaseerd was op de beweging van het oog, werd de schaal van het gezicht gemeten met hoe groot het hoofd zou moeten zijn om de microservo te verbergen die de pingpongbal volledig bestuurt en dat een groot oog heeft.

Ik heb aparte schilderijen gemaakt voor de bovenkant van het hoofd en de kaak, rekening houdend met het feit dat een deel van de kaak zich achter de bovenkant van het hoofd moet bevinden om de microservo te verbergen die de kaak zal bewegen en deze te laten draaien vanaf een punt waar de kaakbewegingen kunnen natuurlijk aanvoelen.

Nadat ik het gezicht had geverfd, knipte ik het voorzichtig met een schaar en gebruikte ze als richtlijn om de rest van het lichaam uit de vrije hand te gebruiken.

Houd er rekening mee dat ik alle tekeningen uit de vrije hand heb gegeven, maar er zijn veel dingen die u in plaats daarvan kunt doen als tekenen niet uw ding is, zoals het gebruik van een projector om een afbeelding op het papier te traceren, houd alleen rekening met de grootte van de servo en het oog. Ik koos ook voor aquarel en inkt om de schilderijen te maken omdat ze me deden denken aan de karakterontwerpafbeeldingen die Brian Froud maakt. Maar als je je meer op je gemak voelt bij andere media, doe het dan.

Voor het lichaam wist ik dat ik een 3D-effect op de robot wilde hebben, terwijl het toch vooral een bewegend schilderij zou zijn. Voor dat effect wist ik dat ik wilde dat alles in delen zou worden gescheiden om het lagen te geven. Ik heb de armen langer gemaakt dan nodig was voor het lichaam, zodat ze schuin konden uitsteken. Ik eindigde met de volgende lijst met schilderijen: hoofd, kaak, hoofdlichaam, schildachtig ding, linker onderarm, linkerarm, rechter onderarm, rechterarm, rechterhand met de fles.

Ik knipte ze allemaal weer heel voorzichtig met een schaar. De hand was vooral een uitdaging, omdat ik wist dat ik wilde dat de fles alleen de omtrek zou zijn, omdat ik later een doorschijnend papier zou toevoegen om de fles te laten glanzen.

Stap 3: Het karton snijden

Nu is het tijd om de standaard servo zo aan het lichaam te bevestigen dat de beweging van het hoofd er goed uitziet en de servo verbergt. Je moet een gat maken in de nek zoals deze op het lichaam wordt getekend door de servo opnieuw te volgen en een gat te maken om het door te krijgen, behalve het bredere montagedeel. Zodra je de servo door hebt en het ziet er allemaal goed uit, kun je hem op zijn plaats lijmen.

Ik had een mooie grote rode servohoorn die duurzamer lijkt dan de andere. Ik gebruikte dat om het hoofd te bevestigen door het aan de achterkant van de basis van het hoofd te lijmen EN het op zijn plaats te schroeven zodra ik controleer hoe ver de beweging van het hoofd zal zijn door de servo-tandwielen voorzichtig te verplaatsen.

Wanneer de basis op zijn plaats is bevestigd aan het lichaam door de servo, lijm ik nu de microservo die de kaak zal regelen waar hij was, bevestig dan de kaak met de hoorn die heet was gelijmd en ik voeg een schroef toe om hem vast te houden ook op zijn plaats.

Het laatste deel van de constructie is om de bovenkant van het gezicht met het oog en de servo te bevestigen aan de basis van het hoofd dat nu de kaak heeft. Ik heb stukjes karton toegevoegd die zo dik zijn als de microservo bij de snavel om het gezicht steviger te maken. Als ik dat eenmaal heb, lijm ik alles heel voorzichtig aan elkaar met betrekking tot de uitlijning.

Stap 7: Omgaan met de elektronica

Terwijl ik de servo's heb geplaatst, heb ik nagedacht over hoe de draden eruit zullen zien en of ik ze goed genoeg kan verbergen. Aangezien het Hummingbirdbit-bord zich achter de Skeksis zal bevinden, moet ik de servo-verlengsnoeren aan de twee microservo's toevoegen zodat de draden kunnen reiken. Ik heb de Jaw op Servo 1 aangesloten, het oog op Servo 2 en het hoofd op Servo 3.

De LED is aangesloten op LED 3. Ik heb jumperdraden gebruikt, zodat ik niet hoefde te solderen.

De afstandsbediening was op een doos gebouwd waar ik alle potentiometers mooi en strak kon monteren, met alleen draaibanden of ze erin te schroeven.

De HummingbirdBit is geweldig voor het aansluiten van motoren en LED's. Het is het bord bij uitstek voor de meeste van wat ik maak, omdat het zo gebruiksvriendelijk is. Ze hebben een iPad-app die draadloos verbinding kan maken met de Micro:bit en die het oplossen van problemen heel eenvoudig maakt. Ik schakelde eigenlijk vaak tussen een Micro:bit die was geprogrammeerd om op de iPad te werken en degene die was geprogrammeerd met Makecode die door de andere Micro:bit moest worden bestuurd, omdat ik met de iPad het bewegingsbereik van de servo's heel goed kon testen gemakkelijk om te vinden welke graden ik de min en max beweging voor elk wilde zijn.

De MakerBit is daarentegen uitstekend geschikt voor het aansluiten van verschillende dingen zoals sensoren, potentiometers en dingen die uit andere kits komen, zoals de Grove-onderdelen die ik heb gebruikt. Ik was in staat om de draaipotentiometers met alleen de jumperdraden aan te sluiten zonder te hoeven solderen.

De Rotary Pot die het oog bedient, is aangesloten op A2.

De Rotary Pot die de kop bestuurt, is aangesloten op A4.

De Button is aangesloten op A3.

De Slide Pot die de kaak bestuurt, wordt aangesloten op de Grove-connector A1/A0.

Stap 8: Coderen

Ik deed de codering op MakeCode, de Microsoft-blokcodering voor de Micro:bit.

De eerste stap was om de min- en max-nummers voor de hoeken van de servo's te vinden. Ik deed dat eigenlijk, zoals ik al eerder zei, met vallen en opstaan op de Birdblox-app voor de iPad omdat het makkelijker en sneller is.

Toen ik dat had, heb ik eerst de afstandsbediening gecodeerd. Hier is de code. Het brengt de min en max van de potten in kaart met de min en max hoeken waarvan ik vond dat ze voor elke servo werkten.

Houd er rekening mee dat ik op dit punt heb besloten dat ik niet wilde dat de knop het licht aan zou doen, omdat ik het licht alleen had laten aangaan, maar je kunt dat toevoegen. Dit is de code voor de motoren.

Stap 9: Conclusie

Nu hebben we de robot en hij is gecodeerd! Tijd om het uit te testen.

Hopelijk inspireert deze instructable je om je eigen robot te maken en beantwoordt het enkele vragen die je misschien had.

Tweede plaats in de robotica-wedstrijd