Animatronic Wheatley V2.0: 9 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Disclaimer:

Prima di saltare nelle mie divagazioni su questo progetto, lascia che ti avverta: questo NON è un passo dopo passo, esattamente dettagliato, come creare il tuo Wheatley Instructable. Nei due anni in cui ho lavorato a questo progetto ho tenuto traccia solo dei progressi generali. Ho alcuni disegni, alcune note qua e là, molte immagini e video, ma nessun elenco preciso di ogni passaggio. La mia visione è questa: il divertimento sta nel farlo da soli! Sicuramente ho trovato foto e video di riferimento, ma nessuno mi ha detto come mettere insieme Wheatley pezzo per pezzo. È stato un processo di scoperta che ha prodotto più problemi, e quindi più divertente, di quanto avessi mai immaginato. Per favore! Se stai pensando di usare questo Instructable per aiutarti a costruire il tuo Wheatley, con tutti i mezzi: Usalo! L'intera portata di tutti i dettagli di questo progetto può essere trovata sul mio sito Web:

Vuoi creare il tuo Wheatley? Dai un'occhiata alla mia guida introduttiva: clicca qui!

Uno dei miei progetti preferiti in assoluto è stato creare il mio primo Animatronic Wheatley. Assicurati di dare un'occhiata! Tuttavia, è stato molto tempo fa. Ho re-immaginato quel progetto, ed è più grande e migliore che mai!

Questa versione di Wheatley include:

• Scocca/telaio/parti stampati in 3D
• Movimento del viso su/giù/sinistra/destra
• Inclinazione del viso da un lato all'altro
• Funzione palpebra superiore e inferiore indipendente
• Movimento indipendente della maniglia superiore e inferiore
• Ottica blu brillante che lampeggia mentre parla, proprio come nel gioco
• 40+ linee vocali autentiche
• Batterie interne ricaricabili/sostituibili
• Controller PS3 connesso tramite Bluetooth

Nota: Wheatley è un personaggio immaginario del videogioco Portal 2. Doppiato dal meraviglioso attore e comico britannico Stephen Merchant, diventa il compagno del tuo personaggio durante una parte del gioco.

Passaggio 1: progettazione

La progettazione di Wheatley è iniziata con la ricerca di un software di progettazione 3D. Sapevo fin dall'inizio che questa volta volevo stampare in 3D Wheatley, quindi avevo bisogno di trovare un software che mi permettesse di esportare i miei modelli 3D in file stampabili. Semplicemente cercando su Google puoi trovare un sacco di programmi diversi. Ho provato alcuni dei più popolari, ma niente sembrava andare bene. Molti di quelli che ho provato avevano caratteristiche potenti ma erano difficili da padroneggiare. Alla fine mi sono imbattuto in OnShape. È un software CAD online facile da usare, accessibile da qualsiasi luogo e che consente di importare, esportare e persino ordinare direttamente dai servizi di stampa 3D. Inoltre, è gratuito, il che ha davvero aiutato.

Nei successivi 3 mesi e mezzo ho passato molto tempo a perfezionare il progetto iniziale di Wheatley. Ho imparato man mano che procedevo, e lentamente ho creato un Personality Core da una sfera 3D vuota. Ho anche considerato diverse caratteristiche da includere, come il tipo di materiale da usare per attaccare i suoi lati, come far muovere le sue maniglie, ecc. Puoi vedere come si è evoluto il design semplicemente facendo clic sulle immagini.

Una volta che il design ha iniziato a solidificarsi, la cosa successiva su cui mi sono concentrato è stata la domanda: quanto costerà? Il mio primo Wheatley era costato circa $ 350 da realizzare. Dato che volevo raddoppiare la qualità dalla v1.0 alla v2.0, ho raddoppiato il mio budget. Ho deciso che sarei stato felice se avessi potuto completare questa versione di Wheatley per $ 700 o meno. Dopo aver determinato il budget, ho preso i file 3D che avevo e li ho sottoposti a diversi servizi di stampa per le stime. La maggior parte dei siti Web o dei servizi che ho provato ha quotato da $ 750 a $ 800. Ciò ha richiesto una fetta significativa del budget, ma sarebbe comunque possibile. A questo punto, ho accettato il fatto che avrei pagato io per tutta questa faccenda.

Quando il progetto era quasi completato, ho optato per un ottimo servizio di stampa 3D chiamato 3D Hubs. Ti connette abbastanza facilmente alle persone più vicine che hanno registrato le loro stampanti 3D sul sito e paghi la stampante, non il sito web. È davvero geniale. A causa delle dimensioni dei miei file, ho dovuto stampare tramite un hub a circa 80 miglia di distanza. L'hub è di proprietà di un uomo di nome Carlos, che è stato molto utile durante l'intero processo. Ci è voluto del tempo per sistemare tutto per la stampa 3D, inclusa una pausa per le vacanze. Tuttavia, la migliore notizia di tutte è stata scoprire che mi avrebbe addebitato solo $ 240 per le parti! Sono rimasto basito! Mentre tutto questo accadeva, nel prossimo futuro si profilava una possibile battuta d'arresto: l'inizio del college. Sapevo che non avrei avuto tutto il tempo che avevo prima a causa dei compiti. Ma ho deciso che avrei finito Wheatley prima piuttosto che dopo.

Passaggio 2: stampa 3D

La stampa 3D onestamente non ha richiesto molto tempo, anche se sembrava un'eternità. Una delle gioie della stampa 3D è che puoi prototipare e creare molto più velocemente di quanto saresti normalmente in grado di fare.

L'intero processo di stampa è andato liscio, tranne per un contrattempo con la stampante. Durante la stampa di uno dei pezzi della presa interna, qualcosa ha urtato la stampante, causando il disallineamento della stampa del resto della parte. Carlos lo ha risolto molto bene, quindi non preoccuparti. Una volta che Carlos mi ha informato che le parti erano pronte per essere ritirate, ho fatto il viaggio di oltre 80 miglia un sabato mattina e sono andato a prenderle. Ho avuto modo di parlare un po' con Carlos mentre rimuovevamo il materiale di supporto dalle stampe e fondevamo insieme alcune parti. È un ragazzo davvero carino!

Nel complesso, sono molto soddisfatto della qualità della stampa. C'erano diversi punti in cui l'ABS si deformava mentre si raffreddava, così come alcuni punti in cui era necessario aggiungere più dettagli. C'erano anche molte altre cose che dovevano essere aggiustate, ma quelle saranno trattate nella prossima sezione.

Passaggio 3: elaborazione delle parti

Ho iniziato tirando fuori il mio fidato dremel e levigando alcune parti. Così facendo ho scoperto due cose: primo, che l'ABS si carteggia molto velocemente con un dremel. In secondo luogo, la levigatura dell'ABS ottiene particelle di materiale OVUNQUE! La quantità di polvere di plastica creata dalla levigatura delle parti di Wheatley è ridicola. Ho dovuto aspirare l'area in cui stavo lavorando ogni settimana. Ho anche usato il dremel per praticare la maggior parte dei fori delle viti. La maggior parte delle parti è stata assemblata abbastanza bene e ha permesso la libertà di movimento (dopo molta levigatura).

Passaggio 4: incidente e riprogettazione

Un incidente con una supercolla in espansione ha lasciato la maggior parte del corpo di Wheatley sfigurata e irreparabile, quindi le sue parti principali hanno dovuto essere ristampate. Tuttavia, questo incidente ha lasciato il posto a una necessaria riprogettazione del suo funzionamento interiore. Ho anche preso questo tempo per riprogettare l'assieme robotico che lo fa muovere per consentire una maggiore libertà di movimento e una manutenzione più semplice.

Ho usato il tempo passato ad aspettare che le nuove parti solidificassero i circuiti per il cervello di Wheatley. La prima metà è l'Arduino UNO, che prende gli ingressi dal controller PS3 ed emette segnali per i servi e trigger per la tavola armonica. La seconda metà è un circuito su cui ho lavorato che include le connessioni per i servi, il circuito sound-to-light con le connessioni degli altoparlanti e la tavola armonica stessa. Ho fatto molti piani diversi su come sarebbe andato tutto insieme. La maggior parte di quei piani è cambiata e si è evoluta, ma è sempre andata per il meglio.

Passaggio 5: nuove parti e sviluppo elettronico

Dopo aver ricevuto le nuove parti stampate in 3D, ho iniziato a lavorarle con il mio dremel, la carta vetrata e qualsiasi altra cosa fosse necessaria per adattarle comodamente. Carlos mi ha sorpreso ancora una volta con uno sconto sulle parti stampate, di cui sono estremamente grato.

Ho completato il cablaggio rudimentale per l'impianto di alimentazione con piccoli problemi. Ho testato l'elettronica che avevo assemblato fino a questo punto e tutto funzionava a meraviglia! Tuttavia, ho avuto problemi con l'aspetto meccanico di far muovere le maniglie di Wheatley. Dopo aver provato alcune soluzioni diverse, ho deciso di mettere i servi nelle maniglie stesse invece che all'interno del suo corpo.

Passaggio 6: battute d'arresto e successi

Sono trascorse alcune settimane senza che si verificassero sviluppi significativi. Ma poi, il disastro ha colpito: la tavola armonica di Wheatley era morta. Ho usato la scheda audio Adafruit Audio FX senza problemi in precedenza. Tuttavia, l'ho danneggiato accidentalmente o una fluttuazione della carica della batteria ha sovraccaricato la parte della scheda audio. Non sono sicuro di quale abbia causato la distruzione, ma uno dei componenti di bordo è caduto e la scheda ha smesso di funzionare. Dopo un'interazione dolorosamente lenta con l'assistenza Adafruit, ho finalmente ricevuto una scheda sostitutiva.

Nell'attesa che arrivasse la tavola armonica ho lavorato su varie parti di Wheatley, migliorando ed elaborando parti e funzionalità. Ogni giorno era un passo più vicino alla fine, ma c'era ancora molta strada da fare. Dopo aver risolto il problema del sistema audio ho deciso di apportare una modifica: batterie indipendenti. C'era così tanto rumore elettrico nei miei circuiti che stava influenzando la qualità del suono di Wheatley, quindi ho collegato il sistema audio alle sue batterie. Era un piccolo prezzo da pagare per la funzionalità.

La mia curiosità mi ha portato anche a provare il formato audio OGG e mi ha permesso di triplicare la capacità della linea vocale di Wheatley! Non ero più limitato dalla dimensione dei file audio (ma ancora limitato da altro hardware). Questo ha permesso a Wheatley di avere fino a 40+ linee vocali programmate in una sola volta! È arrivato un nuovo anno e con esso altri progressi, cambiamenti e aggiustamenti. Wheatley sbatté le palpebre per la prima volta e, poco dopo, si mosse e parlò! Le sue maniglie sono state migliorate e il sistema della batteria è stato rielaborato. Il college ha occupato molto del mio tempo attraverso questo progetto, quindi le cose sono progredite più lentamente di quanto avrei voluto. Tuttavia, ero determinato a finire Wheatley, a qualunque costo.

Passaggio 7: verniciatura e risoluzione dei problemi

Finalmente è arrivata la primavera, ma non ho realizzato quasi quanto avrei voluto. Ho lavorato all'obiettivo e alle decalcomanie per l'occhio di Wheatley, mi sono sentito frustrato dalla mancanza di inventario del mio negozio locale, ho ordinato più parti da Internet e ho fatto ristampare più parti per risolvere alcuni problemi.

La cosa più significativa realizzata in questo momento è stata la pittura del viso di Wheatley dal mio vicino artista! È stato fantastico e mi ha riempito di speranza! Una volta arrivata l'estate, il mio tempo libero è aumentato e sono stato in grado di fare ulteriori progressi su Wheatley. Ho risolto i problemi del sistema audio e ho trovato una configurazione di amplificatori e altoparlanti che forniva la soluzione più piccola e rumorosa nel mio budget. Ho anche carteggiato, innescato e verniciato una base sul resto delle parti, testato i servocomandi, rifinito tutti i cablaggi interni e ho trovato un velcro resistente ma super sottile con cui montare i lati.

Dopo questo, il resto delle parti di Wheatley veniva dipinto dal mio amico artista e non era rimasto molto altro da fare fino a quando Wheatley non fosse stato completato!

Passaggio 8: modifica del codice e completamento di Wheatley

Una volta che tutto è stato dipinto e la risoluzione dei problemi è stata completata, era solo questione di modificare il suo codice in modo che tutto funzionasse correttamente. Ho ricevuto aiuto da Kristian Lauszus, uno dei creatori originali della libreria Bluetooth PS3 per Arduino, per compilare il codice di Wheatley. Un ringraziamento speciale a lui per il suo aiuto!

Una volta che il codice di Wheatley funzionava correttamente e le sue linee vocali sono state caricate nella scheda audio, era completo!

• Costo totale dei materiali che sono andati a Wheatley: $ 1, 097,06
• Costo totale con tasse e spedizione stimate: $ 1, 274,95
• Costo totale dell'intero progetto (inclusi i materiali di scarto): $ 1,533,90
• Costo totale dell'intero progetto con tasse e spese di spedizione stimate: $ 1, 742,80

Assicurati di controllare il sito Web che documenta il progetto per il registro di lavoro completo, tutti i dettagli e il contenuto del portale più interessante:

Passaggio 9: crea il tuo Wheatley

Se desideri creare il tuo Wheatley, troverai in allegato l'ultima versione del suo codice e la mia distinta materiali di seguito. Se vuoi farmi qualche domanda su come ho costruito il mio Wheatley o hai bisogno di qualche consiglio su come costruirne uno tuo, mandami un'e-mail a [email protected]. Buona fortuna!

Fonte dell'articolo

• (LWS) = Lowes
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Negozio RC locale
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Albero del dollaro
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Trasporto Portuale
• (LTS) = Negozio dell'usato locale
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Artigianato di Joann
• (AO) = Già posseduto

BOM

• (LWS) Viti e rondelle servo- 1 a $ 0,99
• (LWS) Viti a macchina # 8-32 x 1 pollice (8 pezzi) - 1 a $ 1,24
• (LWS) Viti a macchina piatte # 8-32 x 3/4 in (8 pezzi) - 1 a $ 1,24
• (LWS) Viti a macchina # 8-32 x 1,5 pollici (6 pezzi) - 1 a $ 1,24
• (LWS) Viti a macchina piatte # 8-32 x 1 pollice (8 pezzi) - 1 a $ 1,24
• (LWS) 3M Nastro per pittori blu 0,94" - 1 @ $ 3,98
• (LWS) Vernice spray bianca e nera piatta Rustoleum - 2 a $ 3,98
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2-in-1- 2 a $ 4,98
• (WM) Tessuto nero elastico da 1/8 di iarda- 1 a $ 0,59
• (WM) Torcia a 9 LED - 1 a $ 1,00
• (WM) Altoparlanti amplificati Onn- 1 a $ 8,00
• (RS) Transistor TIP31 - 1 a $ 1,99
• (RS) Jack a canna da 2,1 mm (2 pezzi) - 1 a $ 3,49
• (RS) Connessione XLR maschio - 1 a $ 6,99
• (RS) Kit di amplificazione da mezzo Watt - 1 a $ 10.00
• (RS) Micro Servo- 4 a $ 12,99
• (RS) Arduino Uno R3- 1 a $ 24,99
• (ARC) Estensione servo da 12 pollici - 4 a $ 3,49
• (ARC) Servo con ingranaggio metallico standard Rage RGRS104-16-6vm- 7 a $ 12,99
• (Ebay) Intestazioni maschio 1x20 pin - 3 a $ 0,82
• (Ebay) Interruttore a scorrimento DPST - 2 a $ 1,25
• (Ebay) Portabatterie 4xAA - 1 a $ 2,29
• (Ebay) Cavi jumper maschio-maschio (40 pezzi) - 1 a $ 3,75
• (Ebay) Adattatore USB Kinivo BT BTD-300- 1 a $ 10.00
• (Ebay) LED SMD 76mm Halo, bianco- 1 a $ 11,75
• (Ebay) Keyes USB Host Shield- 1 a $ 17,95
• (Ebay) Castle Creations 10A 6S BEC- 1 $ 19,99
• (Ebay) Controller PS3 bianco - 1 a $ 29,94
• (HD) Luce di sicurezza del movimento provocatorio 1000 050 242- 1 a $ 29,97
• (ADA) Audio FX Mini Soundboard 16MB- 1 @ $19,95
• (AB) Batteria NiMH Tenergy da 9,6 V 2000 mAh - 1 a $ 14,99
• (AMZ) Carta adesiva Avery, bianca (5 pezzi) - 1 a $ 5,46
• (AMZ) Carta adesiva Avery, trasparente (3 pezzi) - 1 a $ 5,46
• (AMZ) Connettori XT60 (6 paia) - 2 a $ 6.80
• (AMZ) Apoxie Sculpt Color Kit: NEUTRO - 1 @ $ 8,39
• (AMZ) Batteria NiMH Floureon 9.6V 1800mAh - 3 a $ 11,99
• (AMZ) Magneti in nichel spazzolato 6X3mm - 2 a $ 0,12
• (AMZ) Caricabatterie intelligente OceanLoong - 1 a $ 12,98
• (LTS) Altoparlante 6 Ohm 10 Watt - 1 @ $2.00
• (DGK) Resistenza da 1K Ohm- 6 @ $0,04
• (DGK) Resistenza da 470 Ohm - 6 a $ 0,04
• (DGK) Transistor NPN 45V 0.1A- 6 @ 0.20
• (3DH) Parti stampate in 3D di Wheatley - 1 a $ 600.00
• (JOA) Chiusure in velcro sottili trasparenti- 1 a $ 3,99