Fazendo o Spielatron (Robotic Glockenspiel): 11 etapas (com imagens)

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

Criamos este glockenspiel robótico a partir de peças que já tínhamos e fabricamos.

Ainda é experimental e está na versão um.

O Spielatron é controlado por um Arduino que reproduz comandos Midi enviados a ele de um PC.

As limitações atuais são

1. É monofônico, ou seja, só pode tocar um martelo de cada vez.
2. A velocidade do servo limita as batidas por minuto ou a duração da nota da música, por exemplo, você não pode tocar uma semi colcheia a 120 BPM.

Etapa 1: Encontre um Glockenspiel e faça a estrutura de suporte

Tínhamos um glockenspiel de mais de 40 anos que foi resgatado de um departamento de música de uma escola quando se tornou excedente para os requisitos. Ficou todo esse tempo em um armário esperando por uma oportunidade para ser usada. É um pouco batido e algumas das teclas são duvidosas e dão notas sonoras maçantes, no entanto, para a diversão de fazer o projeto não justifica a compra de uma nova.

A estrutura foi feita de compensado de 10 mm de espessura e é dimensionada para caber no glockenspiel e para acomodar quatro pares de servos de modelagem RC. A distância do glockenspiel ao servo foi determinada para fornecer um arco de forma que a cabeça do martelo golpeasse o número desejado de chaves sem bater nas tachas que prendiam as chaves no lugar. Isso resultou em aproximadamente 220 mm do centro de rotação do servo até o centro das chaves.

O servo par um atinge as teclas G5 a G6.

O servo emparelhe duas teclas de ataque de G # 5 a G # 6.

O par de servo três bate as chaves de A6 a G7.

O servo par quatro bate as teclas Bb6 a F # 7.

Etapa 2: Impressão 3D e suportes de roteamento CNC e configuração de pares de servo - Figura 1

Tínhamos quatro servos JR NES-507 antigos, mais dois servos Hitec HS81 e dois Hitec HS82 que não estavam em uso. Os servos HS81 e HS82 são semelhantes o suficiente para serem usados para o mesmo propósito.

Imprimimos em 3D quatro suportes para montar os servos Hitec e aparafusamos esses suportes na parte superior do servo a disco padrão fornecido com os servos JR. Como imprimimos em ABS, geralmente imprimimos os arquivos em 103% do tamanho para permitir o encolhimento.

Em seguida, roteamos quatro suportes para encaixar as partes superiores dos discos dos servos Hitec em compensado de 1,5 mm. Esses suportes servem para apoiar os martelos.

Etapa 3: Impressão 3D e suportes de roteamento CNC e configuração de pares de servo - Figura 2

Etapa 4: Impressão 3D e suportes de roteamento CNC e configuração de pares de servo - Figura 3

Etapa 5: Faça Martelos e Prenda aos Servos - Figura 1

Os martelos são feitos de cabeças impressas em 3D e espetos de bambu de 4 mm (disponíveis no supermercado local). As cabeças são fixadas com cola de cianoacrilato e o conjunto do martelo é fixado ao suporte do servo com duas braçadeiras de cabo em cada. Inicialmente, eles não foram totalmente apertados para permitir o ajuste do comprimento ao configurar e testar.

Etapa 6: Faça Martelos e Prenda aos Servos - Figura 2

Etapa 7: Eletrônica

Primeiro imprimimos em 3D uma montagem para uma placa Arduino Uno que foi fixada em dois dos braços de suporte do servo da estrutura de madeira. Uma placa de interface foi roteada para conectar os oito servos ao Uno com sua própria fonte de alimentação separada de 5V. Também havia um cabeçalho para um cartão adaptador micro SD com a ideia de ser capaz de reproduzir alguns arquivos midi armazenados no cartão em vez de serem enviados de um PC. Atualmente, só usamos o Spielatron com arquivos enviados de um computador.

Monte a placa de interface (escudo na linguagem Arduino) no Arduino e conecte os servos na seguinte ordem:

1. Servo rotacional 1 para Arduino pino 2
2. Martelo servo 1 para Arduino pino 3
3. Servo rotacional 2 para Arduino pino 4
4. Martelo servo 2 para Arduino pino 5
5. Servo rotacional 3 para Arduino pino 6
6. Martelo servo 3 para Arduino pino 7
7. Servo rotacional 4 para Arduino pino 8
8. Martelo servo 4 para Arduino pino 9

Etapa 8: Placa de interface eletrônica - Imagem 1

Etapa 9: Placa de interface eletrônica - Imagem 2

Etapa 10: Código Arduino

Adicione a biblioteca MIDI.h ao seu ambiente de programação Arduino e compile e envie o código anexado ao Arduino.

Observe a linha 81:

Serial.begin (115200); // usa a taxa de baud do computador, não a verdadeira taxa de baud midi de 31250

Conforme comentado, estamos enviando os dados Midi para o Spielatron através de uma interface USB em uma taxa de baud normal do computador, não a taxa de baud Midi correta de 31250, pois nenhum de nossos computadores poderia ser facilmente configurado para essa taxa de baud.

Além disso, você notará que o código trata apenas de eventos de nota em Midi, já que o martelo deve ser levantado imediatamente após o abaixamento e não pode esperar que ocorra um evento de nota de desligamento.

Etapa 11: Concluída e funcionando

Faremos um Instructable separado sobre como compor e enviar arquivos Midi de nosso PC para o Spielatron.