Macaco da Animatrônica: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

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Animatrônica se refere a fantoches mecatrônicos. Eles são uma variante moderna do autômato e são freqüentemente usados para representar personagens em filmes e em atrações de parques temáticos.

Antes do termo "animatrônicos" se tornar comum, eles eram geralmente chamados de "robôs". Desde então, os robôs se tornaram conhecidos como máquinas programáveis mais práticas que não necessariamente se parecem com criaturas vivas. Robôs (ou outros seres artificiais) projetados para se parecerem de maneira convincente com humanos são conhecidos como "andróides".

Tendo construído um mecanismo simples de olho único no passado, eu queria melhorar o design, além de torná-lo mais acessível para a comunidade de criadores. A montagem atualizada usa peças que podem ser facilmente compradas online e quase todos os componentes podem ser impressos facilmente sem suporte. Projetar o modelo dessa forma sacrifica algumas funcionalidades, mas lançarei um design otimizado no futuro. Este projeto é ideal se você deseja construir um mecanismo de olho funcional e realista, mas não necessariamente tem acesso a ferramentas como um torno ou componentes especiais.

Suprimentos

Filamento de impressora 3D: PLA é bom, embora eu recomende que você use uma boa marca porque algumas peças são muito pequenas e frágeis.

O ABS é bom para fazer olhos realistas, mas não é necessário.6x SG90 Micro Servos.

Parafusos M2 e M3, embora quaisquer parafusos aproximadamente desse tamanho devam funcionar bem.

Um kit como este: https://amzn.to/2JOafVQ deve cobrir você. Arduino: este projeto foi testado usando um Uno genuíno, mas é provável que qualquer placa que tenha pinos SDA / SCL, 3 entradas analógicas e uma entrada digital irá trabalhar. Arduino Uno:

Placa de driver: optei por uma placa de driver PWM de 16 canais da Adafruit:

Fonte de alimentação, cerca de 4A é mais do que suficiente.

Aqui está o meu (https://tiny.cc/is4cdz)Uma tomada de alimentação DC fêmea para combinar com sua fonte de alimentação, para ser soldada à placa do servo driver. Cabos de ligação:

amzn.to/2pG3crmVarious

amzn.to/2pKWX5APotentiometer (10k ohms é geralmente um bom valor para usar: https://amzn.to/2pG3crmVarious switch (alguns joysticks têm isso integrado, mas é mais fácil de controlar quando é separado: https: / /amzn.to/36yzCov)10k Resisto

r: https://amzn.to/2pG3crmVarious pin vice broca de mão pode ser útil para ajustar tamanhos de orifícios

Etapa 1: Projetando no Tinkercad

A impressão pode ser um pouco desafiadora devido às pequenas peças, mas a maioria das peças imprime de forma rápida e fácil sem suporte. Usei PLA para todas as minhas partes, exceto os olhos (que eram ABS porque parece um pouco mais natural). Existem algumas partes delicadas a serem observadas também, mas se você estiver usando um filamento de qualidade decente e estiver satisfeito com as configurações de impressão, não terá problemas. Finalmente, usei uma altura de camada de 0,2 mm e isso era mais do que preciso o suficiente para este modelo - eu suspeito que você poderia conseguir até 0,3 mm.

Etapa 2: Processamento

As peças são projetadas para imprimir de forma que alguns orifícios sejam subdimensionados o suficiente para serem diretamente aparafusados, enquanto outros são superdimensionados o suficiente para que o parafuso passe por eles confortavelmente. Se a sua impressora está fazendo orifícios muito pequenos para aparafusar ou girar suavemente, no entanto, você pode usar uma pequena furadeira manual para fazer alguns dos orifícios para torná-los mais precisos e rosquear também é uma opção (embora o PLA geralmente prenda os parafusos razoavelmente bem de qualquer maneira). Verifique as imagens para obter um guia sobre quais furos devem ter qual tamanho.

Etapa 3: Montagem

Assim que todas as suas peças forem impressas e processadas, você pode montar seu modelo! Pode ser útil consultar o vídeo para ver como tudo funciona junto. Além disso, há todas as fotos de referência em uma pasta no meu download, incluindo um stl do modelo completo que você pode ver.

Conecte as duas bases com parafusos M3 de 10 mm / 12 mm, este ponto pivô é para o eixo y do movimento dos olhos e as pálpebras. Coloque o servo na posição e aparafuse-o com alguns parafusos M2 de 4 ou 6 mm, isso serve como o atuador para o movimento do eixo xFixe o braço do eixo y à sub-base com um parafuso M3 de 4/5/6 mm e conecte uma ponta de servo no terceiro orifício a partir do centro usando um parafuso M2 de 4 mm ou 6 mm. Verifique acima para certificar-se de que a orientação de tudo está correta. Comece a construir o conjunto do eixo x aparafusando os garfos nos adaptadores de olho com parafusos M3 de 4/5/6 mm, os orifícios do garfo devem ser superdimensionados para que os parafusos se encaixem no adaptador, um entra em um ângulo estranho, mas você deve conseguir encaixá-lo. Prenda o conector de três pontos na parte superior dos garfos, o parafuso M3 morderá o orifício menor no componente do garfo. Anexe também um braço servo no orifício final ao centro do conector de três pontos usando um parafuso M3 de 5 mm (o orifício no braço servo provavelmente precisará ser perfurado até 2,5 mm - 2,8 mm para aceitar o parafuso). Eu recomendo manipular o conjunto para garantir que tudo se mova bem sem atrito regularmente enquanto você o constrói também. Prenda o link central do olho aos adaptadores do olho com um parafuso M3 de 8 mm, certifique-se de que a superfície plana do link central esteja voltada para cima e a seção inclinada voltada para baixo. Você também pode conectar os olhos nesta fase. Aparafuse tudo isso ao centro da sub-base com dois parafusos M3 de 8/12 mm. Carregue o servo bloco com 5 servos TowerPro SG90, na orientação correta mostrada. Descubra qual pálpebra é qual usando o gráfico e conecte o conector relevante com um parafuso M2 de 4 mm ou 6 mm e prenda um braço servo na outra extremidade (use o último orifício na buzina do servo - você pode precisar perfurar 1,5 mm - 1,8 mm). Prenda as pálpebras na base, mas não se preocupe em conectar as pontas do servo ainda.

Etapa 4: Montagem final e execução

Todos os servos agora devem estar energizados e em sua posição neutra, então use esta oportunidade para conectar todos os braços do servo aos servos com os olhos voltados para frente em uma posição neutra. Você pode simplesmente conectá-los e, em seguida, desconectar a alimentação para parafusá-los corretamente. O braço do servo do eixo y está em uma posição inadequada para aceitar um parafuso, mas descobri que segurou bem sem um parafuso de qualquer maneira. Se o seu não, pode ser útil remover um dos servos da pálpebra para parafusá-lo. Eu recomendo testar o movimento com seu joystick neste estágio para ter certeza de que não há problemas.

Para as pálpebras, é melhor definir os servos para que fiquem na posição piscando para que você possa alinhá-los no centro. Faça isso mantendo pressionado o botão de piscar ou criando um curto sobre ele. Uma vez que todos os braços do servo estão em posição, é fácil aparafusá-los. Seu modelo deve estar completo! Se você quiser ver como fazer os olhos realistas, verifique meu instrutível anterior. Também estou planejando lançar um instrutível em breve para mostrar a você como fazer um controlador, então verifique novamente se estiver interessado!