Animatronic semplice con Micro:bit: 9 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Benvenuto nel mio primo Instructable. Condividerò come ho realizzato questo Skeksis Animatronic. Guidandoti attraverso tutto il mio processo, spero che sarai ispirato a creare il tuo robot anche se non assomiglia a questo. Non parlerò molto di come creare l'opera d'arte, questo è più focalizzato su come combinarlo con l'elettronica.

Questo progetto è stato ispirato dalla serie assolutamente meravigliosa The Dark Crystal: Age of Resistance. Dovresti dare un'occhiata, è mozzafiato. Consiglio in particolare di guardare il dietro le quinte per un'arte sbalorditiva bella e creativa in mostra.

Combinare arte e tecnologia è molto facile al giorno d'oggi. Ora ci sono molte risorse tecnologiche per principianti, studenti e/o persone che vogliono solo far funzionare le cose senza spendere molto tempo a codificare, saldare e risolvere i problemi. Il Micro:bit e tutte le schede aggiuntive che sono spuntate intorno ad esso, ne sono un ottimo esempio.

Per questo progetto ho utilizzato due Micro:bit e due diverse schede add-on. Parlerò di alcune delle differenze tra loro più tardi. Avrei potuto usare solo un add-on e un Micro:bit, e non avere il telecomando con i potenziometri, ma il mio obiettivo era simulare come le persone controllano l'animatronica da lontano, anche se la mia è una piccola versione di cartone.

Tutti i materiali sono riutilizzabili, ma rimuovere i servi è molto distruttivo.

Forniture

2 schede Micro:bit

1 scheda aggiuntiva Hummingbirdbit

1 scheda aggiuntiva Makerbit+R.

2 Micro servi (se hai bisogno dei motori per fare molto sollevamento/spostamento, consiglio quelli con ingranaggi in metallo. Ho usato quelli normali e sono preoccupato per la mascella).

2 4 batterie AA con interruttore e batterie

1 Servo standard (nella mia esperienza l'Hitec HS-311 funziona bene e viene fornito con molte trombe e viti)

2 prolunghe servo

1 potenziometro a scorrimento Grove (o simile)

2 potenziometri rotativi (ho dei cappucci sul mio, ma non sono assolutamente necessari)

1 pulsante Grove (o simile)

1 LED bianco diffuso grande (10mm)

Un mucchio di cavi jumper da femmina a femmina. Se si utilizzano le parti Grove, sono necessari i cavi Grove to Female.

1 piccola pallina da ping pong

Molto cartone riciclato da scatole. Assicurati che i pezzi siano dello stesso spessore.

Scatola per il telecomando. Abbastanza grande da ospitare Makerbit con un Micro:bit collegato.

Un chiodo sottile che può passare attraverso la pallina da ping pong.

Carta per acquerello

Colori ad acquerello (ho usato tubi M. Graham) e pennelli.

Penna / pennarello a inchiostro (ho usato questo)

Buone forbici

Materiale traslucido di qualche tipo. (Nel mio caso ho riutilizzato un foglio di gommapiuma da imballaggio. Potresti anche usare carta velina a strati.)

Accesso a un laser cutter o a buoni strumenti per il taglio del cartone come cesoie per cartone e/o un cutter per canarini.

Se si esegue il taglio laser, l'accesso a uno scanner semplifica la vita.

Fase 1: Pianificazione del progetto

Come accennato in precedenza, mi sono ispirato a The Dark Crystal: Age of Resistance. Di solito, i miei progetti di robotica iniziano con un movimento o un aspetto specifico che voglio ottenere. In questo caso, tutto era centrato intorno all'occhio e al mio desiderio che si muovesse in modo inquietante, poi che la bocca si muovesse come se stesse parlando (avere qualcuno che lo controllasse che potesse emettere voci sarebbe un vantaggio).

Per prima cosa ho realizzato un prototipo veloce per assicurarmi che i movimenti che volevo ottenere funzionassero. L'occhio è fatto con la pallina da ping pong ed è attaccato a un micro servo che è attaccato alla faccia nella parte anteriore e una base nella parte posteriore. La mascella è attaccata alla base attraverso un foro e posta dietro la faccia.

Successivamente, ho effettuato diversi studi sul personaggio che volevo creare, in questo caso lo scienziato Skeksis, SkekTek.

Passaggio 2: pittura/disegno

Con il prototipo in mano e gli studi sull'aspetto del personaggio (oltre a tanti screenshot), dovevo decidere cosa far muovere.

Con la scheda Hummingbirdbit posso controllare 4 diversi servi. Ho pensato di far muovere le braccia ma ho deciso di non farlo perché il cartone avrebbe reso i movimenti molto rigidi rispetto al tessuto fluido del burattino originale. Così ho deciso di fare tutto il movimento intorno alla testa: un servo per l'occhio, uno per la mascella e uno per la testa. Ho anche scelto di fargli tenere l'essenza Gelfling che poi si sarebbe illuminata.

Sapendo che tutto era basato sul movimento dell'occhio, la scala del viso è stata misurata con quanto grande dovrebbe essere la testa per nascondere completamente il micro servo che controlla la pallina da ping pong e avere un occhio di buone dimensioni.

Ho realizzato dipinti separati per la parte superiore della testa e la mascella tenendo conto che parte della mascella deve essere dietro la parte superiore della testa per nascondere il micro servo che sposterà la mascella e farla ruotare da un punto in cui il il movimento della mascella può sembrare naturale.

Una volta dipinto il viso, l'ho tagliato con cura con le forbici e le ho usate come guida per disegnare a mano libera il resto del corpo.

Nota che ho scritto a mano libera tutti i disegni, ma ci sono molte cose che puoi fare invece se il disegno non fa per te, come usare un proiettore per tracciare un'immagine sulla carta, tieni a mente le dimensioni del servo e dell'occhio. Inoltre, ho scelto l'acquerello e l'inchiostro per realizzare i dipinti perché mi hanno fatto pensare alle immagini del design dei personaggi che realizza Brian Froud. Ma se ti senti più a tuo agio con altri mezzi, fallo.

Per il corpo, sapevo di voler avere un effetto 3D sul robot, pur rimanendo principalmente un dipinto che si muove. Per quell'effetto, sapevo che volevo che tutto fosse separato in parti per renderlo a strati. Ho allungato le braccia di quanto sarebbero state necessarie per il corpo, in modo che potessero sporgere ad angolo. Ho finito con il seguente elenco di dipinti: testa, mascella, corpo principale, cosa che sembra un carapace, avambraccio sinistro, braccio sinistro, avambraccio destro, braccio destro, mano destra con la bottiglia.

Ho tagliato tutti quelli di nuovo con le forbici con molta attenzione. La mano è stata particolarmente impegnativa poiché sapevo che volevo che la bottiglia fosse solo il contorno perché in seguito avrei aggiunto una carta traslucida per rendere il bagliore della bottiglia.

Passaggio 3: tagliare il cartone

Ora è il momento di attaccare il servo standard al corpo in modo che il movimento della testa sembri ok e nasconda il servo. Devi fare un foro sul collo mentre viene disegnato sul corpo tracciando nuovamente il servo e facendo un foro per farlo passare tranne che per la parte di montaggio più ampia. Una volta che hai il servo, e tutto sembra a posto, puoi incollarlo a caldo in posizione.

Avevo un bel servocomando rosso che sembra più resistente degli altri. L'ho usato per attaccare la testa incollandola alla parte posteriore della base della testa E avvitandola in posizione una volta che ho verificato quanto lontano sarà il movimento della testa spostando con attenzione i servo ingranaggi.

Quando la base è a posto attaccata al corpo dal servo, ora incollo a caldo il micro servo che controllerà la ganascia dove si trovava, quindi attacco la ganascia con il corno che era stato incollato a caldo e aggiungo una vite per tenerla anche a posto.

L'ultima parte della costruzione consiste nell'attaccare la parte superiore della faccia che ha l'occhio e il servo alla base della testa che ora ha la mascella. Ho aggiunto dei pezzetti di cartone spessi quanto il micro servo dal becco in modo da rendere il viso più robusto. Una volta che ho questo, incollo a caldo tutto insieme molto attento all'allineamento.

Passaggio 7: trattare con l'elettronica

Mentre posizionavo i servi, ho pensato a come appariranno i fili e se riesco a nasconderli abbastanza bene. Poiché la scheda Hummingbirdbit sarà dietro lo Skeksis, devo aggiungere le prolunghe dei servi ai due micro servi in modo che i fili possano raggiungere. Ho collegato il Jaw al Servo 1, l'occhio al Servo 2 e la testa al Servo 3.

Il LED è collegato al LED 3. Ho usato i cavi dei ponticelli in modo da non dover saldare.

Il telecomando è stato costruito su una scatola dove sono stato in grado di montare tutti i potenziometri in modo bello e stretto, semplicemente ruotando le fascette o avvitandoli.

HummingbirdBit è meraviglioso per collegare motori e LED. È la scheda di scelta per la maggior parte di ciò che realizzo perché è così facile da usare. Hanno un'app per iPad che può connettersi al Micro:bit in modalità wireless e semplifica notevolmente la risoluzione dei problemi. In realtà ho cambiato molto tra un Micro:bit che era programmato per funzionare su iPad e quello programmato con Makecode che doveva essere controllato dall'altro Micro:bit perché con l'iPad potevo testare molto il raggio di movimento dei servi facilmente per trovare quali gradi volevo essere il movimento minimo e massimo per ciascuno.

Il MakerBit, d'altra parte, è eccellente per collegare cose diverse come sensori, potenziometri e cose che provengono da altri kit, come le parti Grove che ho usato. Sono stato in grado di collegare i potenziometri rotativi con solo i fili dei ponticelli senza alcuna saldatura.

Il Rotary Pot che controlla l'occhio è collegato ad A2.

Il Rotary Pot che controlla la testa è collegato a A4.

Il pulsante è collegato ad A3.

Lo Slide Pot che controlla la ganascia è collegato al connettore Grove A1/A0.

Passaggio 8: codifica

Ho eseguito la codifica su MakeCode, che è la codifica a blocchi Microsoft per Micro: bit.

Il primo passo è stato trovare i numeri minimo e massimo per gli angoli dei servi. In realtà l'ho fatto, come ho detto prima, per tentativi ed errori sull'app Birdblox per iPad perché è più facile e veloce.

Avendo ciò, ho prima codificato il telecomando. Ecco il codice. Mappa il minimo e il massimo dei potenziometri agli angoli minimo e massimo che ho trovato funzionanti per ciascun servo.

Nota che a questo punto ho deciso che non volevo che il pulsante accendesse la luce poiché avevo la luce accesa da sola, ma puoi aggiungerlo. Questo è il codice per i motori.

Passaggio 9: conclusione

Ora abbiamo il robot ed è codificato! È ora di provarlo.

Si spera che questo tutorial ti ispiri a creare il tuo robot e che abbia risposto ad alcune domande che potresti aver avuto.

Secondo classificato al concorso di robotica