Cogsworth Animatronic: 11 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Instruksi ini dibuat untuk memenuhi persyaratan proyek Makecourse di University of South Florida (www.makecourse.com).

Proyek ini adalah figur animasi Cogsworth dari Disney's Beauty and the Beast. Saya memulai proyek ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang mendesain animatronik, dan program yang diperlukan untuk menghidupkannya. Untuk desain ini, saya ingin mengembangkan program yang memungkinkan Cogsworth bergoyang maju mundur setiap jam (nomor yang sama dengan jam), dan menyelesaikannya dengan busur. Saya mengembangkan beberapa konsep dan variasi desain yang memungkinkan dia menyelesaikan gerakan ini. Setelah saya yakin desain saya selesai, saya mulai mencetak 3D dan menguji setiap bagian untuk menyelesaikan desain saya. Pada akhirnya, perakitan ini menggunakan total 22 bagian cetak 3D. Selama proses desain, saya juga mengembangkan kode C++ untuk berkomunikasi dengan 5 motor servo menggunakan Arduino.

Instruksi ini akan membahas cara membangun, merakit, dan memprogram animatronik ini. Bersamaan dengan ini saya akan memberikan tips bermanfaat di mana desain ini dapat ditingkatkan atau dimodifikasi di masa depan.

Langkah 1: Alat, Suku Cadang, dan Bahan

• pencetak 3D

  Penafian: Beberapa bagian selebar 9" x 9", oleh karena itu diperlukan tempat tidur yang besar

• Filamen Kayu
• Pasokan Baterai (Saya menggunakan baterai ponsel portabel)
• Papan Arduino
• Papan Roti
• Fitur Jam
• Kawat Aluminium
• Sekrup
• Obeng
• Engsel pintu
• Pisau X-Acto
• Perekat
• Kuas Cat
• Cat & Noda Kayu

• Servo

  • 2 dari Pitsco Education 39197 180 Motor Servo HS-485HB Skala Standar
  • 4 Pcs SG90 9g Micro Servos untuk RC Robot Helikopter Pesawat Kontrol Mobil Perahu

Langkah 2: File CAD Mentah

Langkah 3: Bagian Pencetakan 3D

Cetak item 1 hingga 18 dari bill of material.

Saya akan merekomendasikan pencetakan dalam urutan yang sama seperti Bill of Materials untuk mulai bekerja dengan kode sejak dini.

Langkah 4: Bagian Pasir dan Cat

Untuk hasil akhir terbaik, amplas dan cat setiap cetakan.

Ini adalah warna yang saya gunakan untuk meniru Cogsworth:

Noda Kayu:

• Red Oak (mayoritas eksterior)
• Black Cherry (perut dan mulut bagian dalam)
• Kemiri Emas (wajah)

cat:

• Emas
• Opal Api (lidah)
• Tinta Biru (mata)
• Bola salju (mata)
• Hitam (alis)

Langkah 5: Merakit Basis

1. Rekatkan setiap "Kaki" ke "Pinggang" dengan menggunakan perekat dan sejajarkan setiap lubang.

2. Amankan catu daya di dalam dasar "Pinggang"

   Catatan: Ini dapat ditempatkan di dalam perut agar mudah diakses. Saya meletakkannya di dasar untuk membatasi jumlah berat yang didukung servo dasar

3. Amankan gigi kecil ke motor servo dasar.
4. Amankan servo ke pinggang menggunakan perekat atau sekrup dengan menempatkan servo ke dalam takik yang ditentukan.
5. Pasang "Gear on Belly" ke "Belly". Pastikan tepi roda gigi tidak melebihi tepi perut untuk memastikan kesalahan lebih sedikit di kemudian hari.

Langkah 6: Merakit Kedua Tangan

1. Pasang dan kencangkan motor servo besar ke tepi bahu.
2. Kaitkan kawat aluminium melalui lubang kecil yang dihasilkan di tangan.
3. Kaitkan dan kencangkan kabel aluminium ke motor servo. Sesuaikan panjang kawat agar pas di dalam bahu.
4. Masukkan motor servo dan tangan ke dalam lengan. Sesuaikan kabel Aluminium seperlunya hingga berfungsi dengan baik.
5. Amankan motor servo kecil di dalam bahu.
6. Hubungkan dan kencangkan bagian atas bahu. Pastikan ini terpasang dengan aman dan mudah dilepas.
7. Pasang tangan ke "Belly to Back" dengan menggeser ke slot yang ditentukan. Verifikasi bahwa kabel internal ditempatkan melalui takik khusus untuk menghindari mencabut kabel.
8. Ulangi sampai kedua tangan terpasang.

Langkah 7: Merakit Perut

1. Menggunakan engsel pintu kecil, sejajarkan dan pasang "Pintu" ke "Perut".
2. Tempelkan "Ticker" ke "Belly". Verifikasi bahwa "Ticker" dapat bergerak sendiri dari gravitasi.
3. Pasang dan kencangkan "Perut" ke "Perut ke Belakang" menggunakan takik di kedua sisi.
4. Tempatkan "Perut" ke "Pinggang" dengan menyelaraskan alur di dasar "Perut" ke takik di "Pinggang".

Langkah 8: Merakit Kepala

1. Amankan "Hidung" ke "Wajah"

   Catatan: Tergantung pada fitur jam yang dipesan, diameter lubang "Hidung" mungkin perlu disesuaikan

2. Pasang bagian-bagian jam melalui "Hidung" seperti yang diinstruksikan oleh jam yang dibeli.
3. Pasang dan tempelkan "Wajah" ke "Kepala".
4. Amankan "Kepala" ke perut.

Langkah 9: Pengkabelan Cogsworth

Kawat setiap servo seperti yang ditunjukkan pada diagram fritzing. Setiap motor servo terhubung ke sumber daya 5V yang sama, ground, dan pin input yang sesuai.

Untuk Kode ini:

Masukan 5: Bahu Kanan

Masukan 6: Bahu Kiri

Masukan 7: Siku Kanan

Masukan 8: Siku Kiri

Masukan 9: Pinggang

Langkah 10: Mengunduh dan Memperbarui Kode

Unduh Kode Arduino ini dan tautkan ke Papan Arduino Anda. Setelah pengujian selesai, penundaan yang lebih besar perlu ditambahkan dalam kode untuk menunggu satu jam sebelum menjalankan iterasi berikutnya.

Langkah 11: Amankan Perangkat Keras dan Uji

Pasang "Back" dan "Back of Head" ke Cogsworth untuk mengamankan dan menyembunyikan semua kabel.

Menikmati!