Animatronic simples com micro: bit: 9 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Bem-vindo ao meu primeiro Instructable. Eu estarei compartilhando como fiz este Skeksis Animatronic. Ao guiá-lo por todo o meu processo, espero que você se sinta inspirado a fazer seu próprio robô, mesmo que ele não se pareça com isso. Não vou falar muito sobre como criar a arte, esse é mais o foco em como combiná-la com a eletrônica.

Este projeto foi inspirado na absolutamente linda série The Dark Crystal: Age of Resistance. Você deveria dar uma olhada, é de tirar o fôlego. Eu recomendo especialmente assistir os bastidores para mostrar uma bela e criativa arte de cair o queixo.

Combinar arte e tecnologia é muito fácil hoje em dia. Existem muitos recursos de tecnologia agora para iniciantes, estudantes e / ou pessoas que querem apenas fazer as coisas funcionarem sem gastar muito tempo codificando, soldando e solucionando problemas. O Micro: bit e todas as placas adicionais que surgiram ao seu redor são um ótimo exemplo disso.

Para este projeto, usei dois Micro: bits e duas placas adicionais diferentes. Falarei sobre algumas das diferenças entre eles mais tarde. Eu poderia ter usado apenas um add-on e um Micro: bit, e não ter o controle remoto com os potenciômetros, mas meu objetivo era simular como as pessoas controlam os animatrônicos de longe, mesmo que o meu seja uma versão pequena de papelão.

Todos os materiais são reutilizáveis, mas remover os servos é muito destrutivo.

Suprimentos

2 Micro: placas de bits

1 placa complementar Hummingbirdbit

1 placa complementar Makerbit + R.

2 Micro servos (se vai precisar de motores para levantar / movimentar muito, recomendo engrenagens metálicas. Usei normais e me preocupo com a mandíbula).

2 4 baterias AA com interruptor e as baterias

1 Servo padrão (em minha experiência, o Hitec HS-311 funciona bem e vem com muitos chifres e parafusos)

2 cabos de extensão de servo

1 potenciômetro de deslizamento Grove (ou semelhante)

2 Potenciômetros Rotativos (tenho algumas tampas nas minhas, mas não são absolutamente necessárias)

1 botão Grove (ou similar)

1 LED branco grande difuso (10 mm)

Um monte de fios de jumper feminino para feminino. Se estiver usando as peças Grove, você precisa de fios Grove para Fêmea.

1 pequena bola de pingue-pongue

Muito papelão reciclado de caixas. Certifique-se de que as peças têm a mesma espessura.

Caixa para controle remoto. Grande o suficiente para acomodar a Makerbit com um Micro: bit acoplado.

Um prego fino que pode passar pela bola de pingue-pongue.

Papel aquarela

Tintas aquarela (usei tubos M. Graham) e pincéis.

Caneta / marcador de tinta (usei este)

Tesouras boas

Algum tipo de material translúcido. (No meu caso, reutilizei uma folha de espuma de embalagem. Você também pode usar lenços de papel em camadas.)

Acesso a um cortador a laser ou boas ferramentas de corte de papelão, como tesouras de papelão e / ou um cortador de canário.

Se for corte a laser, o acesso a um scanner facilita a vida.

Etapa 1: Planejando o Projeto

Como mencionei antes, fui inspirado por The Dark Crystal: Age of Resistance. Normalmente, meus projetos de robótica começam com um movimento ou aparência específica que desejo alcançar. Nesse caso, tudo estava centrado ao redor do olho e eu querer que ele se movesse assustadoramente, então ter a boca se movendo como se estivesse falando (ter alguém controlando-o que pode fazer vozes seria uma vantagem).

Primeiro fiz um protótipo rápido para ter certeza de que os movimentos que eu queria realizar funcionariam. O olho é feito de uma bola de pingue-pongue e está preso a um Micro servo que é conectado ao rosto na frente e uma base atrás. A mandíbula é presa à base por meio de um orifício e colocada atrás do rosto.

Depois disso, fiz vários estudos sobre o personagem que queria criar, no caso, o Cientista Skeksis, SkekTek.

Etapa 2: Pintura / Design

Com o protótipo em mãos e os estudos de como o personagem se parece (além de muitas imagens), eu tive que decidir o que fazer.

Com a placa Hummingbirdbit, posso controlar 4 servos diferentes. Pensei em fazer os braços se moverem, mas decidi não fazer isso porque o papelão faria os movimentos parecerem muito rígidos em comparação com o tecido esvoaçante do boneco original. Então decidi fazer todos os movimentos ao redor da cabeça: um servo para o olho, um para a mandíbula e um para a cabeça. Eu também escolhi que ele contivesse a essência Gelfling que então se iluminaria.

Sabendo que tudo era baseado no movimento do olho, a escala do rosto foi medida com o quão grande a cabeça teria que ser para esconder o micro servo que controla a bola de pingue-pongue completamente e ter aquele olho de bom tamanho.

Fiz pinturas separadas para o topo da cabeça e a mandíbula levando em consideração que parte da mandíbula tem que ficar atrás do topo da cabeça para esconder o micro servo que moverá a mandíbula e fará com que ela gire a partir de um ponto onde o o movimento da mandíbula pode parecer natural.

Depois de pintar o rosto, cortei-o cuidadosamente com uma tesoura e usei-a como guia para deixar o resto do corpo à mão.

Observe que deixei todos os desenhos à mão livre, mas há muitas coisas que você pode fazer se desenhar não for sua, como usar um projetor para traçar uma imagem no papel, mas lembre-se do tamanho do servo e do olho. Além disso, escolhi aquarela e tinta para fazer as pinturas porque elas me fizeram pensar nas imagens de design de personagens que Brian Froud faz. Mas se você se sentir mais confortável com outros meios, experimente.

Para o corpo, eu sabia que queria ter um efeito 3D no robô, embora ainda fosse principalmente uma pintura que se movesse. Para esse efeito, eu sabia que queria que tudo fosse separado em partes para que tivesse camadas. Eu fiz os braços mais longos do que seriam necessários para o corpo, para que eles pudessem ficar em um ângulo. Acabei com a seguinte lista de pinturas: cabeça, mandíbula, corpo principal, coisa parecida com uma carapaça, antebraço esquerdo, braço esquerdo, antebraço direito, braço direito, mão direita com a garrafa.

Cortei tudo isso novamente com uma tesoura com muito cuidado. A mão foi especialmente desafiadora, pois eu sabia que queria que a garrafa fosse apenas o contorno, porque mais tarde adicionaria um papel translúcido para fazer o brilho da garrafa.

Etapa 3: Cortar o papelão

Agora é hora de anexar o servo padrão ao corpo de forma que o movimento da cabeça pareça normal e oculte o servo. Você tem que fazer um orifício até o pescoço conforme ele é desenhado no corpo, traçando novamente o servo e fazendo um orifício para passá-lo, exceto pela parte de montagem mais larga. Depois de passar o servo e tudo parecer ok, você pode colar com cola quente no lugar.

Eu tinha um bom chifre servo vermelho grande que parece mais durável do que os outros. Usei isso para prender a cabeça colando-a na parte de trás da base da cabeça E aparafusando-a no lugar uma vez que verifico a distância do movimento da cabeça movendo cuidadosamente as engrenagens do servo.

Quando a base está no lugar presa ao corpo pelo servo, agora eu colo quente o micro servo que controlará a mandíbula onde estava, em seguida, prendo a mandíbula com o chifre que foi colado a quente e adiciono um parafuso para prendê-lo no lugar também.

A última parte da construção é prender o topo do rosto que tem o olho e o servo na base da cabeça que agora tem a mandíbula. Adicionei pedaços de papelão da espessura do micro servo do bico para deixar o rosto mais resistente. Assim que tiver isso, colo tudo com cola quente, com muito cuidado quanto ao alinhamento.

Etapa 7: lidando com a eletrônica

Enquanto coloco os servos, penso em como os fios ficarão e se posso escondê-los bem o suficiente. Como a placa Hummingbirdbit ficará atrás do Skeksis, tenho que adicionar os cabos de extensão do servo aos dois micro servos para que os fios possam alcançar. Eu conectei a mandíbula ao Servo 1, o olho ao Servo 2 e a cabeça ao Servo 3.

O LED está conectado ao LED 3. Usei fios de jumper para não precisar soldar.

O controle remoto foi montado em uma caixa onde eu era capaz de montar todos os potenciômetros bem e apertados, apenas com laços de torção ou aparafusando-os.

O HummingbirdBit é maravilhoso para conectar motores e LEDs. É a prancha de escolha para a maior parte do que eu faço porque é muito fácil de usar. Eles têm um aplicativo para iPad que pode se conectar ao Micro: bit sem fio e isso torna a solução de problemas muito fácil. Na verdade, eu troquei entre um Micro: bit que foi programado para funcionar no iPad e aquele programado com Makecode que era para ser controlado pelo outro Micro: um pouco demais porque com o iPad eu pude testar a amplitude de movimento dos servos muito facilmente encontrar em quais graus eu queria ser o movimento mínimo e máximo para cada um.

O MakerBit, por outro lado, é excelente para conectar coisas diferentes como sensores, potenciômetros e coisas que vêm de outros kits, como as peças Grove que usei. Consegui conectar os potenciômetros rotativos apenas com os fios de jumper, sem solda alguma.

O Rotary Pot que controla o olho está conectado ao A2.

O Rotary Pot que controla a cabeça está conectado ao A4.

O botão está conectado a A3.

O Slide Pot que controla a mandíbula é conectado ao conector Grove A1 / A0.

Etapa 8: codificação

Fiz a codificação no MakeCode, que é a codificação do bloco da Microsoft para o Micro: bit.

O primeiro passo foi encontrar os números mínimo e máximo para os ângulos dos servos. Na verdade, eu fiz isso, como disse antes, por tentativa e erro no aplicativo Birdblox para iPad porque é mais fácil e rápido.

Tendo isso, codifiquei o controle remoto primeiro. Aqui está o código. Ele mapeia o mínimo e o máximo dos potenciômetros para os ângulos mínimo e máximo que eu achei que funcionaram para cada servo.

Observe que, neste ponto, eu decidi que não queria que o botão acendesse a luz porque eu tinha a luz acesa sozinha, mas você pode adicionar isso. Este é o código dos motores.

Etapa 9: Conclusão

Agora temos o robô e ele está codificado! É hora de testar.

Esperançosamente, este instrutivo irá inspirá-lo a fazer seu próprio robô e responder a algumas perguntas que você possa ter.

Vice-campeão no concurso de robótica