FRITZ - CABEÇA ROBÓTICA ANIMATRÔNICA: 39 Passos (com Imagens)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Ei cara, seja bem-vindo aos meus instructables, vamos fazer.

Fritz -The Animatronic Robotic Head.

Fritz é open source e incrivelmente incrível.

Pode ser usado para qualquer coisa.

Ex: aprender emoções humanas, recepcionista, garanhão de Halloween, paqueradora, cantora e muito mais, tudo depende da sua imaginação!

Ele também pode cantar músicas e o melhor de tudo, tem uma placa de base mutável para que você possa gravar o rosto de qualquer pessoa nela e anexar a Fritz e Fritz se torna seu homem.

Fiz duas versões em acrílico e contraplacado.

Eu queria um look chapado, então meu amigo pintou meu globo ocular de acrílico Fritz mostrando os nervos vermelhos.

Link oficial:

github.com/XYZbot

Etapa 1: Reúna as peças:

Mini servo motor x11.

Servo motor normal x2.

Arduino Uno ou mega x1.

Arduino sensor shield v5.0 para conectar servo motores ao Arduino (ou fazer o circuito mostrado na próxima etapa) x1.

Sensor ultrassônico ou sensor IR x1.

Capacitor 1000uf x1.

Pinos de cabeçalho masculinos.

Um led para indicação.

Pistola de solda e fio de solda.

Adaptador 6v ou bateria (1.5AA x4).

Fio rígido de 0,032”de diâmetro (1 metro) (para fazer fios de controle).

Haste de metal com 2 mm de espessura e 30 mm de comprimento.

Haste de metal ou cavilha de madeira 6 mm de espessura 150 mm de comprimento.

Molas ou elástico.

Mdf ou compensado ou folha de acrílico (qualquer coisa entre 3,2 a 3,5 mm de espessura é recomendada).

Cola.

Marcador preto.

Acesso a cortador a laser e impressora 3D.

Alicate de ponta fina x2.

Parafusos de porca (m3).

Filers finos (para arquivar coisas se forem difíceis de inserir).

Por último e mais importante, UM COMPUTADOR !!.

Nota: Eu também adicionei um vídeo oficial mostrando cada detalhe da montagem, por favor, consulte-o para obter instruções detalhadas de montagem.

Além disso, o vídeo mostra um procedimento de montagem ligeiramente diferente.

Use qualquer um.

O software só funciona no Windows.

Etapa 2: Vídeo de montagem

Etapa 3: Corte as peças a laser

Lave as peças para remover o depósito de fuligem e evite que as mãos fiquem pretas.

Nota: não lave as peças de mdf, apenas limpe-as com um pano úmido. Seque bem as peças.

Se for cortar em acrílico, use lima acrílica, não use lima mdf, caso contrário, será um problema montar motores.

Etapa 4: Faça fios de controle para controlar os movimentos do globo ocular e das pálpebras

Abaixo está o pdf em anexo para fazer os fios de controle referenciá-los e fazê-los.

Fio horizontal x2.

Fio vertical x2.

Fio da pálpebra x4.

Etapa 5: Coloque os arquivos para impressão em 3D

Pálpebra x4.

Eye form vac molde x2 (quebrar todos os suportes internos após a impressão).

Anel de olho x2.

Suporte de olho x2.

Celvispin x2.

Suporte para pálpebras x2.

Etapa 6: faça o circuito

Obtenha um Arduino Sensor Shield v5.0

Faça o circuito que fiz no perfboard

Etapa 7: monte a base

Reúna essas peças.

Etapa 8:

Monte conforme mostrado.

Observe que as paredes laterais (aquela com formato trapezoidal) têm duas abas longas.

Insira a peça retangular nas ranhuras próximas a eles.

Fixe o suporte do motor com a abertura voltada para o lado oposto.

Etapa 9:

Prenda a outra parede lateral.

Etapa 10:

Anexe as paredes frontal e traseira.

Etapa 11:

Observe que, depois de fixar as paredes frontais, as abas ficarão totalmente salientes.

Prenda as ombreiras ali.

Etapa 12:

Anexe a parte circular em cima.

Etapa 13:

O orifício superior combinando com o orifício do suporte do motor.

Anexe um servo motor normal à base.

Insira o motor pela parte inferior da base.

Alinhe-o no suporte do motor.

E, por cima, fixe-o com parafusos de porca.

Nota: se estiver montando peças de MDF ou madeira compensada, aplique um pouco de cola nas peças apenas se necessário, caso contrário, é um ajuste confortável se você encontrar o material conforme recomendado.

Etapa 14: monte o pescoço

Reúna essas peças.

Etapa 15:

Fixe a peça com ranhura para montagem do servo motor à esquerda da peça retângulo e a outra parte à direita.

Anexe a peça de volta.

Etapa 16:

Na parte inferior, coloque a peça de chifre.

Aplique cola se necessário.

Etapa 17:

Prenda o chifre do servo em forma de estrela e prenda-o no lugar com dois parafusos do lado oposto.

Etapa 18:

Monte o servo motor normal de dentro, seguro no lugar com parafusos de porca.

Etapa 19:

Obtenha uma buzina servo circular de tamanho pequeno e monte-a sobre uma peça de engrenagem circular cortada a laser.

Prenda no lugar com parafusos do lado oposto.

Monte este conjunto no parafuso de fixação do servo motor do pescoço.

Etapa 20: Construa a caixa de olho

Reúna essas peças.

Etapa 21:

Insira a parte do nariz na parte plana com a extremidade do nariz voltada para baixo.

Observe que há dois slots na parte plana.

Quando você insere a parte do nariz, as abas na parte do nariz coincidem com as ranhuras na parte plana.

Etapa 22:

Prenda a peça com cortes ovais na ranhura do bico e alinhe-a diretamente nas ranhuras da parte plana.

Observe que na parte plana há um pequeno corte em “g” que deve ficar à direita com a parte do nariz voltada para você.

Etapa 23:

Prenda as duas partes restantes nas laterais com as bordas redondas voltadas para o lado oposto às partes do nariz.

Prenda as costas com os dois orifícios superiores voltados para cima.

Etapa 24:

Conecte quatro min servo motores à parte plana.

Insira o servo fio primeiro através dos orifícios, em seguida, monte os motores e prenda firmemente com parafusos (parafusos de porca se estiver usando acrílico), não aperte demais os parafusos.

Não fixe motores nas paredes laterais.

Adicione o Arduino na porta USB do painel traseiro voltada para baixo e fixe com parafusos de porca.

Etapa 25:

Monte o circuito montado sobre ele.

Etapa 26:

Já na parte frontal os de corte oval fixam o olhal com parafusos de porca.

Insira o pino celvis.

Coloque o anel de olho no lado plano voltado para você.

Alinhe o orifício do pino celvis com o anel do olho e insira a haste de metal através dele até que a outra extremidade cole a borda da haste para prendê-la firmemente.

Prenda o fio vertical ao gancho inferior do globo ocular e o fio horizontal ao gancho lateral do globo ocular.

Cole o globo ocular no anel do olho e pinte toda a parte de preto com um marcador.

Repita o mesmo para a outra extremidade.

Ao conectar, lembre-se de não conectar fios perto dos orifícios do nariz.

Etapa 27: montar a caixa das pálpebras

Reúna essas peças.

Etapa 28:

Observe que no painel frontal há um slot extra, coloque-o à sua direita.

Insira o servo motor em uma parte e prenda com parafusos.

Monte isso na borda esquerda.

Monte o outro lado na borda direita.

Adicione o painel oval entre os dois.

Aplique cola se necessário.

Etapa 29:

Vire-o.

Adicione servo motores às peças restantes.

Etapa 30:

Pegue duas pálpebras e coloque-as de modo que formem uma estrutura em forma de tigela.

Etapa 31:

Passe duas porcas de ambos os orifícios.

Faça com que o suporte de montagem da pálpebra alinhe seus orifícios com os orifícios da pálpebra e aperte ambos os parafusos de forma que as pálpebras possam se mover livremente.

Obtenha fios de controle da pálpebra.

Adicione um na pálpebra superior e outro na pálpebra inferior.

Adicione um chifre de servo à outra extremidade.

Repita para a outra parte também.

Lembre-se de prender o corno servo da pálpebra esquerda voltado para cima e o corno servo da pálpebra direita voltado para baixo.

Monte cada um deles abaixo do orifício do globo ocular seguro com dois parafusos de porca.

Etapa 32: Monte a caixa da pálpebra na caixa do globo ocular

Durante a montagem, passe cuidadosamente o fio de controle da pálpebra pelos cortes ovais na caixa do globo ocular.

Etapa 33: prenda o equipamento

Reúna essas peças.

Coloque a engrenagem com abas entre as duas sem abas e prenda com dois parafusos de porca.

Anexe este equipamento abaixo da caixa do globo ocular próximo ao local marcado com “g”.

Etapa 34: montar a garra

Reúna essas peças.

Etapa 35:

Reúna essas peças.

Observe que uma fenda na mandíbula está perto da borda.

Monte o osso da mandíbula com um orifício próximo à ranhura da borda.

Anexe um chifre de servo ao osso da mandíbula com três orifícios.

Monte este osso da mandíbula na outra ranhura.

Adicione o bastão de osso entre os dois ossos.

Aplique um pouco de cola, se necessário.

Etapa 36: dê-lhe cérebros

Abaixo está o arquivo zip contendo o código do Arduino e o software para Fritz.

Também contém o código-fonte do software se alguém quiser recompilá-lo ou fazer algumas alterações.

Faça o upload do código “fritz.ino” para o seu painel.

Agora feche o “Arduino ide”, caso contrário o aplicativo fritz não conectará.

Agora abra “fritz.exe”.

Você deverá ver uma guia verde indicando “CONECTADO”, o que significa que o fritz é lido como rock n roll.

Agora vá para “options> setup motors” e mude o campo para “0”. Esta etapa centraliza nossos servos automaticamente.

Ao mudar para zero se você receber uma tela "erro na simulação de estouro de tinta", não pressione ok, pressione o botão “X”, caso contrário, a tela aparecerá novamente e novamente.

Pressione OK.

Reinicie o aplicativo Fritz.

Por favor, execute este passo, é muito necessário, caso contrário nosso servo começará a zumbir.

Altere as guias de controle para o que quiser.

Eu me conectei dessa forma.

2-pálpebra esquerda.

Sobrancelha 3 esquerda.

Olho horizontal 4-esquerdo.

Olho horizontal 5-direito.

6-lábio esquerdo.

7-pálpebra direita.

Sobrancelha 8 direita.

Olho horizontal 9-direito.

Olho vertical 10-direito.

11 - lábio direito.

Pescoço de 12 torções.

Pescoço A0 inclinado.

Mandíbula A1.

Pino de eco ultrassônico A2.

Pino de disparo ultrassônico A3.

Sensor A4-ir.

Pressione OK.

Agora conecte o motor de base, ou seja, gire o pescoço para 12 pinos.

O motor entrará automaticamente.

Agora anexe o conjunto de pescoço em cima dele.

Pressione-o com cuidado na parte superior do motor da base e prenda-o com o parafuso.

Agora, conecte o servo motor do pescoço, ou seja, a inclinação do pescoço para A0.

O motor se autocentrará.

Agora faça com que a face montada alinhe a engrenagem na face com a engrenagem do pescoço.

Passe a haste ou o tarugo de madeira através e através até a outra extremidade.

Agora, conecte o motor da mandíbula ao motor próximo à parte do queixo em A1.

Monte o conjunto da mandíbula sobre ele de forma que a boca esteja fechada, prenda a buzina do servo com o parafuso.

Agora conecte todos os motores restantes à placa.

Ao conectar, lembre-se.

Dentro da caixa ocular, os motores colocados na vertical são “motores horizontais do olho” e os motores posicionados na horizontal são “motores verticais do olho” o motor à esquerda é o motor da “pálpebra direita” e o motor à direita é o motor da “pálpebra esquerda”.

Todos entrarão por si mesmos.

Prenda todas as pontas do servo e prenda com parafusos.

Ao colocar os chifres dos servos da pálpebra, observe que as pálpebras estão entreabertas.

Coloque a placa frontal.

Fixe com parafusos de porca.

Prenda os motores de sobrancelha quando eles centralizarem as sobrancelhas e prenda com parafusos.

Anexe chifres labiais em ambos os lados.

Prenda duas molas, uma para a borda superior e outra para a segunda borda, fixada com mola.

Amarre o centro do lábio superior no pequeno orifício na placa frontal.

Amarre o centro do lábio inferior no pequeno orifício da mandíbula.

Etapa 37: Preparando tudo

Agora vá para “opções> configurar motores”.

Pressione as setas de mínimo e máximo para mover as peças individuais.

Você deve ver as peças se moverem em conjunto com os valores.

Ajuste cada valor para cada movimento pressione o botão de teste quando terminar um satisfeito pressione o botão de parada.

Agora desmarque a caixa que você terminou de configurar para que você acidentalmente não mova as peças demais para quebrá-las ou alguém não corte seu rosto.

Defina cada uma das partes e desmarque as caixas.

Se você tiver um sensor ultrassônico ou sensor analógico de infravermelho, conecte qualquer um deles e verá a faixa de valores.

Pressione ok quando terminar..

Ao mudar para zero ou sempre que você receber uma tela como esta, não pressione ok, pressione o botão “x”, caso contrário. A tela aparecerá novamente e novamente.

Estes são meus valores.

Agora percorra as expressões à esquerda.

Você verá a animação e nosso fritz se moverem juntos.

Tadaa !! Fritz vivo !!

Etapa 38: Visão geral do software

Passe o mouse sobre a animação e você verá pontos verdes.

Clique e arraste esses pontos, você verá a animação e fritz em movimento.

Os pontos lembram peças individuais.

Tem que “arquivo> carregar áudio” carregar uma música no arquivo.wav clique em play.

Fritz vai começar a cantar.

Clique em “editar” e você pode cortar, cortar o arquivo de áudio e fazer muito mais coisas.

Carregue os movimentos no topo do seu arquivo de áudio.

Então fritz cante com ação !!

Você também pode cortar, colar e fazer muito em tudo.

O Edit também possui uma janela de gravação onde você pode gravar movimentos, salvá-los e reproduzi-los posteriormente.

Você pode abrir sequências pré-carregadas.

Também faça um movendo as peças individuais e guarde-as para uso posterior.

Vá em “comportamento”, você tem duas opções “detecção de rosto e saudação”, “diga-me a temperatura”.

Para que essas opções funcionem, você precisa instalar o software de visão de máquina “robo realm”.

A última opção “mensagens aleatórias” é simplesmente incrível.

Na janela, digite o que deseja que o Fritz diga.

Verifique “movimentos aleatórios dos olhos” e “movimentos aleatórios do pescoço”, selecione um tts e clique em ativar.

Fritz fala isso com expressões aleatórias.

O tts é integrado ao seu computador Windows.

Como alternativa, se você tiver um sensor ultrassônico ou IR conectado.

Verifique na caixa.

Insira a distância em cm para disparar o congelamento.

Máximo “100 cm”.

Pressione ativar.

Agora mova-se na frente do sensor e fritz jiggles !!.

Eu instalei o fritz no meu makerpace mais próximo e conectei um sensor ultrassônico ao sensor.

Esta opção reproduz as coisas escritas dentro dela. Se você quiser reproduzir uma boa sequência, há outra opção.

Vá para “opções> disparador de distância”.

Verifique se o gatilho está habilitado, marque um sensor, insira a distância do gatilho e pressione "OK".

Agora carregue uma sequência.

Mova-se na frente do sensor, o fritz reproduz a sequência.

Existem algumas opções em “Áudio” que são usadas apenas para adicionar movimentos da boca.

Como alternativa, você pode controlá-lo usando o teclado ou joystick baseado em USB.

Configure-os em “opções> configuração do teclado”, “opções> configuração do joystick”.

Se você pressionar este botão, a sequência atual será enviada para o fritz.

Quando você desconecta o fritz do computador e liga-o alternadamente, ele faz a expressão sem voz, já que não tem alto-falante.

Isso funciona como uma boa ideia de Halloween.

Etapa 39:

É isso.

Faça um e divirta-se.

Faça diferentes placas faciais, como “cara de demônio”, “cara de tubarão” ou o que você quiser.

Vote em mim para fazer o movimento.

Planos futuros.

Evite o uso de domínio robo.

Faça um “AI” para ele exatamente como “Mycroft”.

Faça um aplicativo que rode em todas as plataformas.

Especialmente que funciona com raspberry pi, de modo que o fritz é um módulo autônomo.

Se vocês fizerem alguma alteração no software, poste.