Cogsworth Animatronic: 11 passos

2025 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2025-01-13 06:57

Aquesta instrucció es va crear per complir els requisits del projecte del Makecourse de la Universitat del Sud de Florida (www.makecourse.com).

Aquest projecte és una figura animada de Cogsworth de Disney’s Beauty and the Beast. Vaig començar aquest projecte per obtenir més informació sobre el disseny d’animatrònica i sobre el programa necessari per donar-los vida. Per a aquest disseny, volia desenvolupar un programa que permetés a Cogsworth moure’s endavant i endarrere cada hora (el mateix nombre que l’hora) i acabar amb un arc. Vaig desenvolupar diversos conceptes i variacions de disseny que li permetrien realitzar aquest moviment. Un cop vaig creure que el meu disseny estava complet, vaig començar a imprimir en 3D i a provar cada part per finalitzar el meu disseny. En definitiva, aquest conjunt utilitza un total de 22 peces impreses en 3D. Durant tot el procés de disseny, també vaig desenvolupar un codi C ++ per comunicar-me amb 5 servomotors mitjançant un Arduino.

Aquest instructiu us explicarà com construir, muntar i programar aquest animatronic. Juntament amb això, donaré consells útils sobre on es pot millorar o modificar aquest disseny en el futur.

Pas 1: eines, peces i materials

• Impressora 3D

  Exempció de responsabilitat: algunes parts tenen una amplada de fins a 9 "x 9", per tant, cal un llit gran

• Filament de fusta
• Subministrament de bateria (he utilitzat una bateria de telèfon portàtil)
• Taula Arduino
• Taula de pa
• Funcions del rellotge
• Filferro d'alumini
• Cargols
• Tornavís
• Frontissa de la porta
• Ganivet X-Acto
• Adhesiu
• Pinzell
• Taula de pintura i fusta

• Servos

  • 2 de Pitsco Education 39197 180 Servomotor HS-485HB a escala estàndard
  • 4Pcs SG90 9g Micro Servos per a Robot RC Helicòpter Avió Controla Vaixell de cotxe

Pas 2: fitxers CAD en brut

Pas 3: peces d'impressió 3D

Imprimiu els articles 1 i 18 de la llista de materials.

Recomanaria imprimir en el mateix ordre que la llista de materials per començar a treballar amb el codi des del principi.

Pas 4: peces de sorra i pintura

Per obtenir el millor acabat, llisqueu i pinteu cada estampat.

Aquests són els colors que he utilitzat per reproduir Cogsworth:

Taques de fusta:

• Roure vermell (majoria d'exteriors)
• Cirera Negra (ventre i boca interns)
• Pecan Daurat (cara)

Pintures:

• Or
• Alpal de foc (llengua)
• Blau de tinta (ulls)
• Bola de neu (ulls)
• Negre (celles)

Pas 5: munteu la base

1. Adheriu cada "peu" a la "cintura" utilitzant adhesiu i alineant cada forat.

2. Assegureu la font d'alimentació a la base de la "cintura"

   Nota: es podria situar dins del ventre per facilitar-ne l'accessibilitat. El vaig col·locar a la base per limitar la quantitat de pes que suportava el servo base

3. Fixeu l’engranatge petit al servomotor base.
4. Fixeu el servo a la cintura mitjançant adhesius o cargols col·locant el servo a la osca designada.
5. Cargoleu el "Gear on Belly" al "Belly". Verifiqueu que la vora de l’engranatge no excedeixi la vora del ventre per assegurar-vos que hi hagi menys errors més endavant.

Pas 6: ajunteu les dues mans

1. Enrosqueu i fixeu el servomotor gran a la vora de l'espatlla.
2. Enganxeu el cable d'alumini pel petit forat que es produeix a la mà.
3. Enganxeu i fixeu el cable d'alumini al servomotor. Ajusteu la longitud del cable perquè encaixi dins de l’espatlla.
4. Introduïu el servomotor i la mà al braç. Ajusteu el fil d'alumini segons sigui necessari fins que funcioni correctament.
5. Assegureu el petit motor servo a l'interior de l'espatlla.
6. Connecteu i assegureu la part superior de l'espatlla. Verifiqueu que s’enganxi de manera segura i que es pugui desmuntar fàcilment.
7. Munteu la mà al "Ventre cap enrere" lliscant cap a la ranura designada. Verifiqueu que el cable intern es col·loqui a través de la seva osca específica per evitar desconnectar els cables.
8. Repetiu fins que es muntin les dues mans.

Pas 7: Muntar el ventre

1. Feu servir frontisses petites per alinear i fixeu la "porta" al "ventre".
2. Connecteu el "Ticker" al "ventre". Verifiqueu que el "Ticker" es pugui moure per si mateix des de la gravetat.
3. Col·loqueu i fixeu el "ventre" al "ventre cap enrere" utilitzant les osques de cada costat.
4. Col·loqueu el "ventre" a la "cintura" alineant la ranura de la base del "ventre" a la osca de la "cintura".

Pas 8: Muntar el cap

1. Fixa el "nas" a la "cara"

   Nota: Segons les funcions del rellotge ordenades, és possible que calgui ajustar el diàmetre del forat "Nas"

2. Muntar les parts del rellotge a través del "nas" tal com s'indica al rellotge comprat.
3. Muntar i adherir la "cara" al "cap".
4. Fixa el "cap" al ventre.

Pas 9: Cablatge de Cogsworth

Connecteu cada servo com es mostra al diagrama fritzing. Cada servomotor està connectat a la mateixa font d’alimentació de 5V, a terra i al seu corresponent pin d’entrada.

Per a aquest codi:

Entrada 5: Espatlla dreta

Entrada 6: espatlla esquerra

Entrada 7: colze dret

Entrada 8: colze esquerre

Entrada 9: cintura

Pas 10: baixar i actualitzar el codi

Descarregueu aquest codi Arduino i enllaceu-lo a la vostra placa Arduino. Un cop finalitzada la prova, caldrà afegir un retard més gran al codi per esperar una hora abans d'executar la següent iteració.

Pas 11: protegir i provar el maquinari amb seguretat

Munteu el "darrere" i el "darrere del cap" a Cogsworth per assegurar i amagar tot el cablejat.

Gaudeix-ne!