Cogsworth Animatronic: 11 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Deze instructable is gemaakt om te voldoen aan de projectvereiste van de Makecourse aan de University of South Florida (www.makecourse.com).

Dit project is een geanimeerde figuur van Cogsworth uit Disney's Beauty and the Beast. Ik begon dit project om meer te leren over het ontwerpen van animatronics en het programma dat nodig is om ze tot leven te brengen. Voor dit ontwerp wilde ik een programma ontwikkelen waarmee Cogsworth elk uur heen en weer kan wiebelen (hetzelfde aantal als het uur) en eindigen met een buiging. Ik ontwikkelde verschillende concepten en ontwerpvariaties die hem in staat zouden stellen deze beweging te volbrengen. Toen ik eenmaal geloofde dat mijn ontwerp compleet was, begon ik elk onderdeel in 3D te printen en te testen om mijn ontwerp af te ronden. Uiteindelijk maakt deze assemblage gebruik van in totaal 22 3D-geprinte onderdelen. Tijdens het ontwerpproces heb ik ook een C++-code ontwikkeld om te communiceren met 5 servomotoren met behulp van een Arduino.

In deze instructable wordt uitgelegd hoe u deze animatronic kunt bouwen, assembleren en programmeren. Daarnaast zal ik nuttige tips geven over waar dit ontwerp in de toekomst kan worden verbeterd of aangepast.

Stap 1: Gereedschap, onderdelen en materialen

• 3D-printer

  Disclaimer: sommige delen zijn zo breed als 9 "x 9", daarom is een groot bed vereist

• Houtdraad
• Batterijvoeding (ik gebruikte een draagbare telefoonbatterij)
• Arduino-bord
• Broodplank
• Klokfuncties
• Aluminiumdraad
• Schroeven
• Schroevendraaier
• Deurscharnier
• X-Acto-mes
• Zelfklevend
• Penseel
• Verf & houtbeits

• servo's

  • 2 van Pitsco Education 39197 180 HS-485HB servomotor op standaardschaal
  • 4 Stks SG90 9g Micro Servo's voor RC Robot Helikopter Vliegtuig Controles Auto Boot

Stap 2: onbewerkte CAD-bestanden

Stap 3: 3D-afdrukonderdelen

Print items 1 t/m 18 uit de stuklijst.

Ik raad aan om in dezelfde volgorde af te drukken als de stuklijst om al vroeg met de code te kunnen werken.

Stap 4: Zand en verf onderdelen

Voor de beste afwerking moet je elke print schuren en schilderen.

Dit zijn de kleuren die ik heb gebruikt om Cogsworth te repliceren:

Hout vlekken:

• Red Oak (grotendeels exterieur)
• Black Cherry (inwendige buik en mond)
• Gouden Pecannoot (gezicht)

Verven:

• Goud
• Vuuropaal (tong)
• Inktblauw (ogen)
• Sneeuwbal (ogen)
• Zwart (wenkbrauwen)

Stap 5: Monteer de basis

1. Bevestig elke "voet" aan de "taille" door lijm te gebruiken en elk gat uit te lijnen.

2. Zet de voeding vast in de basis van de "Taille"

   Opmerking: deze kan zich in de buik bevinden voor gemakkelijke toegankelijkheid. Ik plaatste het aan de basis om de hoeveelheid gewicht te beperken die de basisservo ondersteunde

3. Bevestig het kleine tandwiel op de basisservomotor.
4. Bevestig de servo in de taille met lijm of schroeven door de servo in de daarvoor bestemde inkeping te plaatsen.
5. Schroef de "Gear on Belly" op de "Belly". Controleer of de rand van het tandwiel de rand van de buik niet overschrijdt om later minder fouten te maken.

Stap 6: Monteer beide handen

1. Schroef en bevestig de grote servomotor op de rand van de schouder.
2. Haak de aluminiumdraad door het kleine gaatje dat in de hand is gemaakt.
3. Haak en bevestig de aluminiumdraad op de servomotor. Pas de lengte van de draad aan zodat deze binnen de schouder past.
4. Steek de servomotor en hand in de arm. Pas de aluminiumdraad zo nodig aan totdat deze goed functioneert.
5. Zet de kleine servomotor in de schouder vast.
6. Verbind en zet de bovenkant van de schouder vast. Controleer of deze stevig is bevestigd en gemakkelijk kan worden verwijderd.
7. Monteer de hand op de "Belly to Back" door in de daarvoor bestemde gleuf te schuiven. Controleer of de interne draad door de specifieke inkeping is geplaatst om te voorkomen dat de draden worden losgekoppeld.
8. Herhaal totdat beide handen zijn gemonteerd.

Stap 7: monteer buik

1. Gebruik kleine deurscharnieren om de "deur" uit te lijnen en aan de "buik" te bevestigen.
2. Bevestig de "Ticker" aan de "Belly". Controleer of de "Ticker" zelfstandig kan bewegen door de zwaartekracht.
3. Bevestig en zet de "Belly" vast aan de "Belly to Back" met behulp van de inkepingen aan weerszijden.
4. Plaats de "buik" op de "taille" door de groef op de basis van de "buik" uit te lijnen met de inkeping op de "taille".

Stap 8: monteer hoofd

1. Bevestig de "Neus" op het "Gezicht"

   Opmerking: afhankelijk van de bestelde klokfuncties, moet de diameter van het "neus" -gat mogelijk worden aangepast

2. Monteer de klokdelen via de "neus" volgens de instructies van de gekochte klok.
3. Monteer en plak het "gezicht" op het "hoofd".
4. Bevestig de "Hoofd" op de buik.

Stap 9: Cogsworth bedraden

Bedraad elke servo zoals weergegeven in het fritzing-diagram. Elke servomotor is aangesloten op dezelfde 5V-voedingsbron, aarde en de bijbehorende ingangspen.

Voor deze code:

Invoer 5: Rechterschouder

Invoer 6: Linkerschouder

Ingang 7: Rechterelleboog

Ingang 8: Linkerelleboog

Invoer 9: Taille

Stap 10: Code downloaden en bijwerken

Download deze Arduino-code en link naar uw Arduino-bord. Nadat het testen is voltooid, moet een grotere vertraging in de code worden toegevoegd om een uur te wachten voordat de volgende iteratie wordt uitgevoerd.

Stap 11: Hardware veilig beveiligen en testen

Monteer de "Back" en "Back of Head" op Cogsworth om alle bedrading te beveiligen en te verbergen.

Genieten van!