Robot animatronique DMX : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Ce projet décrit le développement d'un prototype animatronique entièrement fonctionnel. Il est implémenté à partir de zéro et vise à être un guide pour le développement de futurs robots animatroniques plus complexes. Le système est basé sur un microcontrôleur Arduino. Le protocole de communication avec d'autres appareils est DMX512. Le choix de ce protocole de communication est dû au fait qu'il s'agit d'un standard dans le monde de la technologie d'éclairage, un environnement commun pour ce genre de robots. Le robot développé comprend des servomoteurs et différents types de LED. La fabrication des composants mécaniques a été réalisée principalement par impression 3D après modélisation à l'aide de Solidworks.

Fournitures

• Arduino MEGA
• 3 DEL de 5 mm
• connecteur XLR3
• Alimentation 5V DC et connecteur
• 2 servos MG996R
• module MAX485
• Matrice de pixels LED ronde WS2812
• 2 supports d'asservissement
• 2 servos
• Roulement 3x8x4mm
• 12 aimant néodyme 8x3mm
• Boulons et écrous M3

Le coût total des matériaux, y compris le PLA, est d'environ 60 $

Étape 1: Concevoir l'animatronique

Tout d'abord, si vous souhaitez créer votre propre conception animatronique, vous devez la concevoir à l'aide d'un logiciel de CAO tel que Solidworks ou Autodesk fusion 360. Faites la conception en pensant aux actionneurs et éléments (tels que les servos, les lumières…) que vous souhaitez utiliser. utilisation. Si vous souhaitez répliquer ce modèle, vous disposez des fichiers STL à l'étape suivante.

Étape 2: imprimez les pièces en 3D

Pour imprimer toutes les pièces, j'ai utilisé une hauteur de couche de 0,16 mm et une buse de 0,4 mm pour une impression de haute qualité. Les pièces de tête utilisent un support. Sur une impression d'une telle qualité, cela peut prendre jusqu'à 100 heures pour imprimer toutes les pièces nécessaires sur ce prototype.

Étape 3: Concevoir le circuit électronique

Une fois que vous connaissez tous les composants qui entreront dans votre conception, prenez votre temps pour comprendre comment tout câbler ensemble. J'ai utilisé un logiciel fritzing pour concevoir le schéma électronique. Pour ce projet, j'ai utilisé un microcontrôleur Arduino MEGA.

Étape 4: Polir et peindre les pièces de tête

Une fois que vous avez imprimé toutes les pièces, il est temps de polir et de peindre la tête au pistolet. J'ai utilisé de la peinture noire mate pour un contraste magnifique avec les LED. Une fois la peinture sèche, insérez les aimants sur les trous de la tête et de la base pour le couplage magnétique des pièces.

Étape 5: câbler l'électronique

Avant d'ajouter tous les composants dans l'assemblage, vous devez câbler tous les composants électroniques. J'ai utilisé un câble de 30 cm 26awg. Pour donner un meilleur aspect aux LED de bouche vous pouvez les polir à l'aide d'une ponceuse à papier à grain fin.

Étape 6: Assembler la mécanique

Une fois que vous avez tous les composants, assemblez-les. La plupart des pièces se connectent à l'aide de boulons et d'écrous M3 génériques.

Étape 7: souder les cartes électroniques

Pour monter tous les composants électroniques, j'ai utilisé un circuit imprimé universel de 5x7 cm coupé en deux. Une moitié contient la partie communication et l'autre moitié contient la carte de distribution électrique. Sur le boîtier électronique, vous pouvez également inclure un connecteur femelle XLR3 pour brancher le câble DMX et une prise d'alimentation femelle pour alimenter l'ensemble du système. Dans mon cas, j'ai utilisé un connecteur aviation à 3 broches car je n'avais pas de connecteur XLR3. Si vous utilisez ce type de connecteur, vous devez réaliser un câble de connexion DMX vers aviation.

Étape 8: programmer l'appareil

Le programme utilise 3 bibliothèques: FastLED.h, Adafruit_TiCoServo.h et DMXSerial.h. La bibliothèque d'asservissement standard ne fonctionne pas car elle est en conflit avec la bibliothèque FastLED. A partir de ce code, il est facile de comprendre comment ajouter plus d'éléments ou contrôler d'autres types d'actionneurs, dans le cas de dispositifs animatroniques plus complexes.

Étape 9: Testez l'appareil

Pour tester l'appareil, vous pouvez utiliser n'importe quelle source qui produit du DMX. Dans mon cas, j'ai utilisé une console DMX, mais vous pouvez créer votre propre matériel Arduino pour produire du DMX avec la même bibliothèque que celle utilisée sur ce projet. Vous pouvez également utiliser un câble USB vers DMX et un logiciel tel que Xlights.