Shake Bone: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Neste instrutível mostramos-lhe um projeto relacionado com a decoração de Halloween, especificamente mostraremos o desenho e montagem de um caixão com um esqueleto de braço com movimento. O principal objetivo na construção deste projeto era fazer com que o braço do esqueleto fosse capaz de mover a tampa do caixão onde estava alojado, pois este seria o principal movimento a fazer, e tínhamos que fazê-lo com um servo motor ou um passo a passo para também atingir nosso segundo objetivo, um projeto simples de baixo custo adequado para todos.

Etapa 1: Etapa 1: Visão geral e processo de design

Primeiramente, procedeu-se à localização de um modelo 3D do conjunto de ossos que formam o braço de um esqueleto que teria um tamanho razoável para um modelo, já que também não estávamos interessados em criar um modelo em tamanho real, pois isso aumentaria o custa consideravelmente, além de limitar o torque oferecido pelo servo motor. A montagem das peças que formam o braço são projetadas no SolidWorks.

Assim que definimos o 3D, começamos a projetar o caixão onde ele ficaria. Ao projetar o caixão, tivemos que levar em consideração alguns fatores como as dimensões do esqueleto, as dimensões do protótipo junto com o Arduino para que todo o hardware foi alojado no seu interior de forma a obter acabamentos de qualidade superior. O desenho do caixão foi feito em AutoCad, pois a ideia era fazer um caixão de madeira para que pudesse ser cortado a laser e parecer o mais real possível. Ademais, no desenho deste foi realizada uma série de cadarços com a finalidade de obter uma urna em forma de puzzle para que tudo encaixasse perfeitamente e um fundo duplo para alojar todo o hardware do projeto, que ou seja, o Arduino, o protoboard e os demais elementos que dão forma ao projeto. Decidimos também adicionar alguns desenhos com tema de terror para marcar a madeira com o laser de forma a dar originalidade e personalidade ao caixão.

Etapa 2: Etapa 2: Materiais necessários

Aqui mostramos a lista de todos os componentes e peças necessárias para construir seu caixão para decorar no Halloween. Todas as peças são padronizadas para que sejam fáceis de encontrar tanto na internet quanto em lojas físicas de eletrônicos e ferragens.

Eletrônicos:

Arduino Uno x 1

Servomotor Towerpro SG90 x 1

Sensor ultrassônico HC-SR04 x 1

Led (vermelho) x 1

Resistência 220 Ω x 1

Protoboard x 1

Jumper de fios macho x 6

Jumper de fios fêmea x 4

Cabo USB 2.0 x 1

Hardware:

Parafusos de chapa metálica (M3) x 4

Filamento de impressora 3D (caso você não tenha uma impressora 3D, deve haver uma impressora 3D em um espaço de trabalho local ou as impressões podem ser feitas online por um bom preço)

Placa de madeira (600x800x5) x 1

Dobradiças x 2

Ferramentas:

impressora 3d

Cortador a laser

Furar

Pistola de Silicone

Fita dupla face

Decoração (opcional):

Lata de spray

Algodão

Etapa 3: Etapa 3: peças fabricadas digitalmente

As partes necessárias deste projeto tiveram que ser projetadas de forma personalizada para que fossem projetadas em 3D com o software SOLIDWORKS, especificamente o esqueleto do braço. Eles foram impressos em PLA. Você pode escolher a cor que deseja, mas o branco é o que torna este osso semelhante aos reais. Algumas das peças requerem apoios por apresentarem uma forma complexa com saliências, no entanto, os apoios são facilmente acessíveis e podem ser retirados. Eles são dissolvidos principalmente em água, mas o braço, por ter ossos pequenos, é complexo, então você pode usar um cortador. Já as peças que compõem o caixão foram desenhadas em AutoCad e cortadas a laser em madeira de pinho com 5mm de espessura. Abaixo você pode encontrar a lista completa de peças e os STLs para imprimir sua própria versão e os projetos 2D para as peças cortadas a laser. No total, há 3 peças que precisam ser impressas em 3D e X peças que precisam ser cortadas a laser. O tempo total de impressão é de cerca de 4 horas e 30 minutos.

Etapa 4: Etapa 4: Preparando os Links e Conexões

Assim que tivermos todo o material e hardware preparados, estamos prontos para começar a montar as conexões fixas e móveis. Primeiro precisamos prender o protoboard e o arduino, com fita dupla-face, na parte inferior do caixão, você tem que verificar que é o lado sem desenhos. Agora temos que consertar o servo motor, precisamos da pistola de silicone e 2 das peças quadradas. Fixamos as peças e o motor, para que fique na altura certa, e finalmente fixamos o motor com as 2 peças na parte inferior do caixão, certificando-se de que o eixo do servomotor esteja alinhado com o centro de caixão e na parte inferior, sem bloquear os furos das peças de parede. Agora temos o servo motor no lugar certo e completamente consertado. Para a próxima etapa, precisamos colar a extremidade, o “ombro”, do braço do esqueleto à peça em forma de “L” do eixo do servo motor, certificando-se novamente de que está bem centrado.

Etapa 5: Etapa 5: Fiação e circuito

A montagem deste circuito não tem complicações já que todos os elementos são adequados para trabalhar com a tensão que o Arduino trabalha, já que se usarmos outros dispositivos mais complexos devemos fazer alterações para não queimar a placa-mãe do Arduino. Os pinos e conexões do servomotor e demais elementos são definidos no código a seguir.

Etapa 6: Etapa 6: Montagem

Assim que tivermos a fiação e as conexões fixas e móveis prontas, podemos começar a montar o caixão. Então, temos a parte inferior pronta, agora precisamos montar as peças laterais corretamente, para que o desenho fique do lado de fora. A colocação é muito simples, as peças só se fixam no lugar correto, você notará rapidamente se não o fizer. Quando temos a certeza de que tudo está bem colocado passamos a colar com a pistola de silicone. Deve ser assim:

O próximo que temos que montar é a parte inferior falsa, aquela com um orifício retangular. Para isso, primeiro, devemos colocar as peças quadradas de forma vertical dentro das paredes do caixão, para trabalhar como suportes, e por último colocar o fundo falso em cima, não há necessidade de colar pois é bem apertado, mas temos para ter certeza de que parou com os apoios. Então pegamos o sensor e colamos no pedaço restante da porta e no caixão assim:

A última etapa da montagem é montar a porta do caixão, para isso precisamos das duas travas e aparafusá-las na parede lateral direita, certifique-se que a porta abre e fecha antes de fixá-la e a montagem está completa!

Etapa 7: Etapa 7: Programação do caixão

Para o bom funcionamento do projeto decidimos programar este código de forma a poder deslocar os graus de movimento do servo, pois dependendo do material que utilizar para o caixão terá de lhe dar um maior grau de abertura, para que exerça maior força para abrir o caixão. Você pode modificar este valor no código, concretamente na variável ângulo, bem como o valor de retorno do servo. Ou seja, se você quiser que a mão volte rapidamente ou com um certo atraso, você também pode modificá-la, especificamente o valor do ângulo (-X). Quanto maior for o valor que você escrever, mais rápido ele retornará e quanto menor o servo retornará de uma forma mais lenta ou suave. Deixamos o código abaixo para que você possa montar seu próprio caixão.

Etapa 8: Etapa 8: Resultados finais:

Finalmente, uma vez que o código e toda a montagem do caixão são carregados junto com o braço esqueleto e todo o hardware, verificamos o correto funcionamento do caixão. Recomendamos variar o ângulo de rotação do servo motor dependendo dos materiais que você usou na construção do caixão para tornar o braço capaz de mover a parte superior do caixão. Você também pode modificar a velocidade de retorno do braço, como mencionamos nas etapas anteriores, conforme desejar. Você também pode experimentar colocando um passo em vez de um servo motor ou dois servo motores para fornecer uma abertura mais rápida do caixão. Espero que tenha gostado deste Instructable e que o tenha inspirado a construir o seu próprio.

Happy Making!