Animatronic Wheatley V2.0: 9 etapas (com imagens)

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

Isenção de responsabilidade:

Antes de começar minhas divagações sobre este projeto, deixe-me avisá-lo: este NÃO é um passo a passo, exatamente detalhado, como fazer seu próprio Wheatley instrutível. Ao longo dos dois anos em que trabalhei neste projeto, apenas acompanhei o progresso geral. Eu tenho alguns desenhos, algumas notas aqui e ali, muitas fotos e vídeos, mas nenhuma lista definitiva de cada etapa. Minha visão sobre isso é a seguinte: A diversão está em fazer você mesmo! Claro que encontrei fotos e vídeos de referência, mas ninguém me disse como juntar Wheatley peça por peça. Foi um processo de descoberta que gerou mais problemas e, portanto, mais divertido do que eu jamais imaginei. Por favor! Se você está pensando em usar este Instructable para ajudá-lo a construir seu próprio Wheatley, por todos os meios: Use-o! A extensão completa de todos os detalhes deste projeto pode ser encontrada em meu site:

Quer fazer seu próprio Wheatley? Confira meu Guia de primeiros passos: Clique aqui!

Um dos meus projetos favoritos de todos os tempos foi criar meu primeiro Animatronic Wheatley. Não deixe de conferir! No entanto, isso foi há muito tempo. Eu re-imaginei esse projeto, e ele é maior e melhor do que nunca!

Esta versão do Wheatley inclui:

• Shell / moldura / peças impressas em 3D
• Movimento do rosto para cima / para baixo / esquerda / direita
• Inclinação lateral da face
• Função independente das pálpebras superior e inferior
• Movimento independente da alça superior e inferior
• Óptica azul brilhante que pisca enquanto ele fala, assim como no jogo
• Mais de 40 linhas de voz autênticas
• Baterias internas recarregáveis / substituíveis
• Controlador PS3 conectado via Bluetooth

Nota: Wheatley é um personagem fictício do videogame Portal 2. Dublado pelo maravilhoso ator e comediante britânico Stephen Merchant, ele se torna o ajudante de seu personagem em parte do jogo.

Etapa 1: Design

Projetar Wheatley começou com a descoberta de um software de design 3D. Eu sabia desde o início que queria imprimir em 3D Wheatley desta vez, então precisava encontrar um software que me permitisse exportar meus modelos 3D para arquivos imprimíveis. Apenas pesquisando no Google, você pode encontrar vários programas diferentes. Experimentei alguns dos mais populares, mas nada parecia certo. Muitos dos que experimentei tinham recursos poderosos, mas eram difíceis de dominar. Eventualmente, encontrei OnShape. É um software CAD online fácil de usar, acessível de qualquer lugar e permite importar, exportar e até mesmo fazer pedidos diretamente dos serviços de impressão 3D. Além disso, é grátis, o que realmente ajudou.

Ao longo dos próximos 3 meses e meio, passei muito tempo desenvolvendo o design inicial de Wheatley. Aprendi à medida que avançava e, lentamente, criei um núcleo da personalidade a partir de uma esfera 3D em branco. Eu também considerei diferentes recursos a serem incluídos, como o tipo de material a ser usado para anexar suas laterais, como fazer suas alças se moverem, etc. Você pode ver como o design evoluiu apenas clicando nas fotos.

Depois que o design começou a se solidificar, a próxima coisa em que me concentrei foi a pergunta: quanto isso vai custar? Meu primeiro Wheatley custou cerca de US $ 350 para fazer. Como eu queria dobrar a qualidade da versão 1.0 para a versão 2.0, dobrei meu orçamento. Decidi que ficaria feliz se pudesse concluir esta versão do Wheatley por US $ 700 ou menos. Depois de determinar o orçamento, peguei os arquivos 3D que tinha e os executei em vários serviços de impressão diferentes para fazer estimativas. A maioria dos sites ou serviços que experimentei cita US $ 750 a US $ 800. Isso tirou uma parte significativa do orçamento, mas ainda seria possível. Nesse ponto, aceitei o fato de que eu mesma pagaria por tudo isso.

À medida que o design se aproximava da conclusão, optei por um ótimo serviço de impressão 3D chamado 3D Hubs. Ele conecta você facilmente às pessoas mais próximas que registraram suas impressoras 3D no site, e você paga pela impressora, não pelo site. É realmente genial. Devido ao tamanho dos meus arquivos, tive que imprimir por meio de um hub a cerca de 80 milhas de distância. O hub é propriedade de um homem chamado Carlos, que foi muito prestativo em todo o processo. Demorou algum tempo para colocar tudo em ordem para a impressão em 3D, incluindo uma pausa para as festas de fim de ano. No entanto, a melhor notícia de todas foi descobrir que ele só iria me cobrar $ 240 pelas peças! Fiquei emocionado! Enquanto tudo isso acontecia, um possível revés surgiu em um futuro próximo: Começar a faculdade. Eu sabia que não teria tanto tempo como costumava devido aos trabalhos escolares. Mas, eu decidi que terminaria Wheatley mais cedo ou mais tarde.

Etapa 2: Impressão 3D

A impressão 3D honestamente não demorou muito, embora parecesse uma eternidade. Uma das alegrias da impressão 3D é que você pode prototipar e criar muito mais rápido do que normalmente seria capaz.

Todo o processo de impressão correu bem, exceto por um acidente com a impressora. Durante a impressão de uma das peças do Inner Socket, algo bateu na impressora, fazendo com que o resto da peça ficasse desalinhado. Carlos consertou muito bem, então não se preocupe. Depois que Carlos me informou que as peças estavam prontas para serem retiradas, fiz a viagem de mais de 80 milhas em um sábado de manhã e fui buscá-las. Pude conversar um pouco com o Carlos enquanto removíamos o material de suporte das estampas e fundíamos algumas das peças. Ele é um cara muito legal!

No geral, estou muito satisfeito com a qualidade da impressão. Havia vários lugares onde o ABS se deformava durante o resfriamento, assim como alguns lugares que precisavam de mais detalhes adicionados a eles. Havia também várias outras coisas que precisavam ser ajustadas, mas elas serão abordadas na próxima seção.

Etapa 3: Processamento de Peça

Comecei cavando minha dremel confiável e lixando algumas das peças. Ao fazer isso, descobri duas coisas: primeiro, que o ABS lixa muito rapidamente com uma dremel. Em segundo lugar, lixar ABS obtém partículas do material EM TODOS OS LUGARES! A quantidade de pó de plástico que o lixamento das peças de Wheatley criou é ridícula. Tive que aspirar a área em que estava trabalhando todas as semanas. Também usei a dremel para fazer a maioria dos orifícios dos parafusos. A maioria das peças montadas muito bem e permitiram uma grande amplitude de movimento (depois de muito lixamento).

Etapa 4: Mishap e redesenho

Um acidente com alguma supercola em expansão deixou a maior parte do corpo de Wheatley desfigurada e irreparável, então suas partes principais tiveram que ser reimpressas. No entanto, esse contratempo deu lugar a um redesenho muito necessário de seu funcionamento interno. Também aproveitei esse tempo para reprojetar a montagem robótica que o faz se mover para permitir mais amplitude de movimento e manutenção mais fácil.

Usei o tempo que passei esperando pelas novas peças para solidificar o circuito do cérebro de Wheatley. A primeira metade é o Arduino UNO, que pega as entradas do controlador PS3 e envia sinais para os servos e gatilhos para a placa de som. A segunda metade é um circuito no qual tenho trabalhado que inclui conexões para os servos, o circuito de som para luz com conexões de alto-falante e a própria placa de som. Fiz muitos planos diferentes de como tudo se encaixaria. A maioria desses planos mudou e evoluiu, mas sempre foi para melhor.

Etapa 5: novas peças e desenvolvimento eletrônico

Depois de receber as novas peças impressas em 3D, comecei a processá-las com minha dremel, lixa e tudo o mais que fosse necessário para fazê-las caber confortavelmente. O Carlos voltou a surpreender-me com um desconto nas peças impressas, pelo que sou extremamente grato.

Concluí a fiação rudimentar do sistema de energia com poucos problemas. Testei todos os aparelhos eletrônicos que montei até aquele ponto e tudo estava funcionando maravilhosamente bem! No entanto, eu tive problemas com o aspecto mecânico de fazer os cabos de Wheatley se moverem. Depois de tentar algumas soluções diferentes, resolvi colocar os servos nos próprios cabos em vez de dentro do corpo dele.

Etapa 6: Retrocessos e sucessos

Algumas semanas se passaram sem nenhum desenvolvimento significativo. Mas então, aconteceu o desastre: a placa de som de Wheatley estava morta. Eu estava usando a placa de som Adafruit Audio FX sem problemas anteriormente. No entanto, eu o danifiquei acidentalmente ou uma flutuação na carga da bateria sobrecarregou parte da placa de som. Não tenho certeza de qual causou a destruição, mas um dos componentes da placa caiu e a placa parou de funcionar. Depois de uma interação dolorosamente lenta com o Suporte da Adafruit, finalmente recebi uma placa de substituição.

No tempo de espera pela chegada da placa de som, trabalhei em várias partes do Wheatley, melhorando e processando peças e funcionalidades. Cada dia estava um passo mais perto de ser concluído, mas ainda havia um longo caminho a percorrer. Depois de solucionar o problema do sistema de áudio, decidi fazer uma mudança: Baterias independentes. Havia tanto ruído elétrico em meu circuito que estava afetando a qualidade do som de Wheatley, então conectei o sistema de som às suas próprias baterias. Foi um pequeno preço a pagar pela funcionalidade.

Minha curiosidade também me levou a experimentar o formato de áudio OGG e me permitiu triplicar a capacidade da linha de voz de Wheatley! Eu não estava mais limitado pelo tamanho dos arquivos de áudio (mas ainda limitado por outro hardware). Isso fez com que Wheatley pudesse ter até mais de 40 linhas de voz programadas ao mesmo tempo! Um novo ano chegou e com ele mais progressos, mudanças e ajustes. Wheatley piscou pela primeira vez e, pouco depois, mexeu-se e falou! Suas alças foram aprimoradas e o sistema de bateria foi retrabalhado. A faculdade ocupou muito do meu tempo com este projeto, então as coisas progrediram mais devagar do que eu gostaria. No entanto, eu estava determinado a terminar Wheatley, custe o que custar.

Etapa 7: Trabalho de pintura e solução de problemas

A primavera finalmente chegou, mas eu não consegui tanto quanto queria. Trabalhei nas lentes e decalques para o olho de Wheatley, fiquei frustrado com a falta de estoque da minha loja local, pedi mais peças da Internet e reimprimi mais peças para corrigir alguns problemas.

A coisa mais significativa realizada neste momento foi meu vizinho artista pintando o rosto de Wheatley! Ficou incrível e me encheu de esperança! Depois que o verão chegou, meu tempo livre aumentou e pude fazer mais progressos no Wheatley. Resolvi problemas no sistema de som e encontrei uma configuração de amplificadores e alto-falantes que fornecia a solução menor e mais barulhenta em meu orçamento. Eu também lixei, apliquei primer e pintei uma camada de base no resto das peças, testei os servos Handle, terminei toda a fiação interna e encontrei um velcro forte, mas superfino para montar as laterais.

Depois disso, o resto das partes de Wheatley estavam sendo pintadas pelo meu amigo artista e não sobrou muito mais para fazer até que Wheatley fosse concluído!

Etapa 8: Ajuste de código e Wheatley acabado

Depois que tudo foi pintado e a solução de problemas concluída, foi apenas uma questão de ajustar seu código para que tudo funcionasse corretamente. Recebi ajuda de Kristian Lauszus, um dos criadores originais da Biblioteca PS3 Bluetooth para Arduino, para compilar o código de Wheatley. Agradecimentos especiais a ele por sua ajuda!

Uma vez que o código de Wheatley estava funcionando corretamente e suas linhas de voz carregadas na placa de som, ele estava completo!

• Custo total dos materiais que foram para Wheatley: $ 1, 097,06
• Custo total com estimativa de impostos e frete: $ 1.274,95
• Custo total de todo o projeto (incluindo materiais desperdiçados): $ 1, 533,90
• Custo total de todo o projeto com estimativa de impostos e frete: $ 1, 742,80

Certifique-se de verificar o site que documenta o projeto para o registro de trabalho completo, todos os detalhes e conteúdos mais interessantes do Portal:

Etapa 9: Faça seu próprio Wheatley

Se você quiser fazer seu próprio Wheatley, encontrará em anexo a versão mais recente de seu código e minha Lista de Materiais abaixo. Se você quiser me fazer perguntas sobre como construí meu Wheatley ou precisar de alguns conselhos sobre como construir o seu próprio, envie um e-mail para [email protected]. Boa sorte!

Fonte do item

• (LWS) = Lowes
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Loja RC Local
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Dollar Tree
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Frete Portuário
• (LTS) = Brechó Local
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Artesanato de Joann
• (AO) = Já possuído

BOM

• (LWS) Parafusos e arruelas de servo - 1 @ $ 0,99
• (LWS) Parafusos de máquina # 8-32 x 1 pol. (8 unidades) - 1 @ $ 1,24
• (LWS) Parafusos de máquina planos # 8-32 x 3 / 4in (8 unidades) - 1 @ $ 1,24
• (LWS) Parafusos de máquina # 8-32 x 1,5 pol (6 unidades) - 1 @ $ 1,24
• (LWS) Parafusos de máquina planos # 8-32 x 1 pol. (8 unidades) - 1 @ $ 1,24
• (LWS) 3M 0,94 "Blue Painters Tape- 1 @ $ 3,98
• (LWS) Rustoleum Flat Black & White Spray Paint- 2 @ $ 3,98
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2-em-1- 2 @ $ 4,98
• (WM) Tecido preto elástico de 1/8 de jarda - 1 @ $ 0,59
• (WM) 9 Lanterna LED - 1 @ $ 1,00
• (WM) Alto-falantes amplificados Onn - 1 a $ 8,00
• (RS) TIP31 Transistor- 1 @ $ 1,99
• (RS) Macaco de cano de 2,1 mm (2 unidades) - 1 @ $ 3,49
• (RS) Conexão XLR Macho - 1 @ $ 6,99
• (RS) Kit de Amp de meio Watt - 1 @ $ 10,00
• (RS) Micro Servo-4 @ $ 12,99
• (RS) Arduino Uno R3- 1 a $ 24,99
• (ARC) 12 pol. Servo Extensão - 4 @ $ 3,49
• (ARC) Rage Standard Metal Gear Servo RGRS104-16-6vm- 7 @ $ 12,99
• (Ebay) 1x20 Pin Macho Cabeçalhos - 3 @ $ 0,82
• (Ebay) DPST Slide Switch- 2 @ $ 1,25
• (Ebay) Suporte de bateria 4xAA- 1 @ $ 2,29
• (Ebay) Cabos Jumper Masculino para Masculino (40 Unidades) - 1 @ $ 3,75
• (Ebay) Adaptador USB Kinivo BT BTD-300- 1 @ $ 10,00
• (Ebay) SMD LED 76 mm Halo, Branco- 1 @ $ 11,75
• (Ebay) Keyes USB Host Shield- 1 @ $ 17,95
• (Ebay) Castle Creations 10A 6S BEC- 1 $ 19,99
• (Ebay) White PS3 Controller- 1 @ $ 29,94
• (HD) Defiant Motion Security Light 1000 050 242- 1 @ $ 29,97
• (ADA) Mini Soundboard Audio FX 16 MB- 1 @ $ 19,95
• (AB) Bateria Tenergy 9,6V 2000mAh NiMH- 1 a $ 14,99
• (AMZ) Papel Adesivo Avery, Branco (5 Unidades) - 1 @ $ 5,46
• (AMZ) Papel Adesivo Avery, Transparente (3 Unidades) - 1 @ $ 5,46
• (AMZ) Conectores XT60 (6 pares) - 2 @ $ 6,80
• (AMZ) Apoxie Sculpt Color Kit: NEUTRO- 1 @ $ 8,39
• (AMZ) Bateria Floureon 9.6V 1800mAh NiMH- 3 @ $ 11,99
• (AMZ) Ímãs de níquel escovado 6X3 mm - 2 @ $ 0,12
• (AMZ) OceanLoong Smart Charger- 1 @ $ 12,98
• (LTS) Alto-falante de 6 ohms e 10 watts - 1 a $ 2,00
• (DGK) Resistor de 1K Ohm- 6 @ $ 0,04
• (DGK) Resistor de 470 Ohm- 6 @ $ 0,04
• (DGK) Transistor NPN 45V 0,1A- 6 @ $ 0,20
• (3DH) Wheatley's 3D Printed Parts- 1 @ $ 600,00
• (JOA) Fixadores transparentes finos de velcro - 1 a $ 3,99