Animatronic Wheatley V2.0: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Descargo de responsabilidad:

Antes de lanzarme a mis divagaciones sobre este proyecto, permítame advertirle: este NO es un paso a paso, exactamente detallado, sobre cómo hacer su propio Wheatley Instructable. Durante los dos años que trabajé en este proyecto, solo hice un seguimiento del progreso general. Tengo algunos dibujos, algunas notas aquí y allá, muchas fotos y videos, pero no una lista definitiva de cada paso. Mi perspectiva es la siguiente: ¡La diversión está en hacerlo por tu cuenta! Seguro que encontré fotos y videos de referencia, pero nadie me dijo cómo armar a Wheatley pieza por pieza. Fue un proceso de descubrimiento que generó más problemas y, por lo tanto, más divertido de lo que jamás imaginé. ¡Por favor! Si está pensando en usar este Instructable para ayudarlo a construir su propio Wheatley, por supuesto: ¡Úselo! La extensión completa de todos los detalles de este proyecto se puede encontrar en mi sitio web:

¿Quieres hacer tu propio Wheatley? Consulte mi Guía de introducción: ¡Haga clic aquí!

Uno de mis proyectos favoritos de todos los tiempos fue la creación de mi primer Animatronic Wheatley. ¡Asegúrate de comprobarlo! Sin embargo, eso fue hace bastante tiempo. ¡He reinventado ese proyecto y es más grande y mejor que nunca!

Esta versión de Wheatley incluye:

• Carcasa / marco / piezas impresas en 3D
• Movimiento facial arriba / abajo / izquierda / derecha
• Inclinación de cara de lado a lado
• Función independiente del párpado superior e inferior.
• Movimiento independiente del mango superior e inferior.
• Óptica azul brillante que parpadea mientras habla, como en el juego.
• 40+ líneas de voz auténticas
• Baterías internas recargables / reemplazables
• Controlador de PS3 conectado a través de Bluetooth

Nota: Wheatley es un personaje ficticio del videojuego Portal 2. Con la voz del maravilloso actor y comediante británico Stephen Merchant, se convierte en el compañero de tu personaje durante parte del juego.

Paso 1: diseño

El diseño de Wheatley comenzó con la búsqueda de un software de diseño 3D. Sabía desde el principio que esta vez quería imprimir en 3D Wheatley, así que necesitaba encontrar un software que me permitiera exportar mis modelos 3D a archivos imprimibles. Con solo buscar en Google, puede encontrar un montón de programas diferentes. Probé algunos de los más populares, pero nada parecía sentirse bien. Muchos de los que probé tenían características poderosas pero eran difíciles de dominar. Finalmente me encontré con OnShape. Es un software CAD en línea que es fácil de usar, accesible desde cualquier lugar y le permite importar, exportar e incluso realizar pedidos directamente desde los servicios de impresión 3D. Además, es gratis, lo que realmente ayudó.

Durante los siguientes 3 meses y medio, dediqué mucho tiempo a desarrollar el diseño inicial de Wheatley. Aprendí sobre la marcha, y poco a poco creé un Núcleo de Personalidad a partir de una esfera 3D en blanco. También consideré diferentes características para incluir, como qué tipo de material usar para unir sus lados, cómo hacer que sus mangos se muevan, etc. Puedes ver cómo evolucionó el diseño simplemente haciendo clic en las imágenes.

Una vez que el diseño comenzó a solidificarse, lo siguiente en lo que me concentré fue en la pregunta: ¿Cuánto va a costar esto? Mi primer Wheatley había costado alrededor de $ 350. Como quería duplicar la calidad de la v1.0 a la v2.0, dupliqué mi presupuesto. Decidí que sería feliz si pudiera completar esta versión de Wheatley por $ 700 o menos. Después de determinar el presupuesto, tomé los archivos 3D que tenía y los pasé por varios servicios de impresión diferentes para obtener estimaciones. La mayoría de los sitios web o servicios que probé cotizaban entre $ 750 y $ 800. Eso quitó una parte significativa del presupuesto, pero aún sería posible. En este punto, acepté el hecho de que yo mismo pagaría todo esto.

A medida que el diseño se acercaba a su finalización, me decidí por un excelente servicio de impresión 3D llamado 3D Hubs. Lo conecta con bastante facilidad con las personas más cercanas que han registrado sus impresoras 3D en el sitio, y usted paga la impresora, no el sitio web. Es realmente genial. Debido al tamaño de mis archivos, tuve que imprimir a través de un centro a unas 80 millas de distancia. El centro es propiedad de un hombre llamado Carlos, que fue de gran ayuda durante todo el proceso. Tomó algún tiempo ubicar todo para la impresión en 3D, incluido un descanso para las vacaciones. Sin embargo, ¡la mejor noticia de todas fue descubrir que solo me iba a cobrar $ 240 por las piezas! ¡Yo estaba muy emocionado! Mientras todo esto sucedía, un posible revés se avecinaba en el futuro cercano: comenzar la universidad. Sabía que no tendría tanto tiempo como antes debido al trabajo escolar. Pero decidí que terminaría Wheatley más temprano que tarde.

Paso 2: Impresión 3D

Honestamente, la impresión 3D no tomó tanto tiempo, aunque parecía una eternidad. Uno de los placeres de la impresión 3D es que puede crear prototipos y crear mucho más rápido de lo que normalmente sería capaz de hacerlo.

Todo el proceso de impresión se desarrolló sin problemas, excepto por un percance con la impresora. Durante la impresión de una de las piezas del Inner Socket, algo golpeó la impresora, provocando que el resto de la pieza se imprimiera desalineada. Carlos lo arregló muy bien, así que no te preocupes. Una vez que Carlos me informó que las piezas estaban listas para ser recogidas, hice el recorrido de más de 80 millas un sábado por la mañana y fui a buscarlas. Pude hablar un poco con Carlos mientras eliminábamos el material de soporte de las impresiones y fusionábamos algunas de las partes. ¡Es un tipo realmente ordenado!

En general, estoy muy satisfecho con la calidad de la impresión. Había varios lugares donde el ABS se deformaba mientras se enfriaba, así como algunos lugares que necesitaban que se les agregara más detalles. También hubo varias otras cosas que debían ajustarse, pero se tratarán en la siguiente sección.

Paso 3: procesamiento de piezas

Empecé sacando mi fiel dremel y lijando algunas de las piezas. Al hacerlo, descubrí dos cosas: primero, que el ABS se lija muy rápidamente con una dremel. En segundo lugar, al lijar ABS se obtienen partículas de la materia EN TODAS PARTES. La cantidad de polvo plástico que generó el lijado de las piezas de Wheatley es ridícula. Tenía que aspirar el área en la que estaba trabajando cada semana. También utilicé la dremel para perforar la mayoría de los orificios de los tornillos. La mayoría de las piezas se ensamblaron bastante bien y permitieron un rango de movimiento libre (después de mucho lijado).

Paso 4: contratiempo y rediseño

Un accidente con un pegamento en expansión dejó la mayor parte del cuerpo de Wheatley desfigurado e irreparable, por lo que sus partes principales tuvieron que ser reimpresas. Sin embargo, este percance dio paso a un rediseño muy necesario de su funcionamiento interno. También aproveché este tiempo para rediseñar el conjunto robótico que lo hace moverse para permitir un mayor rango de movimiento y un mantenimiento más fácil.

Usé el tiempo que pasé esperando que las nuevas partes solidificaran los circuitos del cerebro de Wheatley. La primera mitad es el Arduino UNO, que toma las entradas del controlador PS3 y emite señales para los servos y dispara para la caja de resonancia. La segunda mitad es un circuito en el que he estado trabajando que incluye conexiones para los servos, el circuito de sonido a luz con conexiones de altavoces y la propia caja de resonancia. Hice muchos planes diferentes sobre cómo se uniría todo. La mayoría de esos planes cambiaron y evolucionaron, pero siempre fue para mejor.

Paso 5: Nuevas piezas y desarrollo electrónico

Después de recibir las nuevas piezas impresas en 3D, comencé a procesarlas con mi dremel, papel de lija y cualquier otra cosa necesaria para que encajaran cómodamente. Carlos me volvió a sorprender con un descuento en las piezas impresas, por lo que estoy muy agradecido.

Completé el cableado rudimentario del sistema eléctrico con pequeños problemas. Probé los componentes electrónicos que había ensamblado hasta este momento, ¡y todo funcionó de maravilla! Sin embargo, tuve problemas con el aspecto mecánico de hacer que los mangos de Wheatley se movieran. Después de probar algunas soluciones diferentes, me conformé con colocar los servos en las manijas en lugar de dentro de su cuerpo.

Paso 6: Retrocesos y éxitos

Pasaron algunas semanas sin novedades significativas. Pero entonces, ocurrió el desastre: la placa de sonido de Wheatley estaba muerta. Había estado usando la placa de sonido Adafruit Audio FX sin problemas anteriormente. Sin embargo, lo dañé accidentalmente o una fluctuación en la energía de la batería sobrecargó parte de la placa de sonido. No estoy seguro de cuál causó la destrucción, pero uno de los componentes a bordo se cayó y la placa dejó de funcionar. Después de una interacción dolorosamente lenta con Adafruit Support, finalmente recibí una placa de reemplazo.

Mientras esperaba que llegara la placa de sonido, trabajé en varias partes de Wheatley, mejorando y procesando piezas y funcionalidad. Cada día estaba un paso más cerca de estar terminado, pero aún quedaba un largo camino por recorrer. Después de solucionar los problemas del sistema de audio, decidí hacer un cambio: baterías independientes. Había tanto ruido eléctrico en mis circuitos que estaba afectando la calidad del sonido de Wheatley, así que conecté el sistema de sonido a sus propias baterías. Era un pequeño precio a pagar por la funcionalidad.

¡Mi curiosidad también me llevó a probar el formato de audio OGG y me permitió triplicar la capacidad de la línea de voz de Wheatley! Ya no estaba limitado por el tamaño de los archivos de audio (pero todavía estaba limitado por otro hardware). ¡Esto hizo que Wheatley pudiera tener hasta más de 40 líneas de voz programadas a la vez! Llegó un nuevo año y con él vinieron más avances, cambios y ajustes. Wheatley parpadeó por primera vez y, poco después, ¡se movió y habló! Se mejoraron sus mangos y se modificó el sistema de batería. La universidad me tomó mucho tiempo a través de este proyecto, por lo que las cosas progresaron más lento de lo que me hubiera gustado. Sin embargo, estaba decidido a terminar Wheatley, cueste lo que cueste.

Paso 7: trabajo de pintura y solución de problemas

Finalmente llegó la primavera, pero no logré tanto como quería. Trabajé en la lente y las calcomanías para el ojo de Wheatley, me frustré con la falta de inventario de mi tienda local, pedí más piezas de Internet y reimprimí más piezas para solucionar algunos problemas.

¡Lo más importante que se logró en este momento fue que mi vecino artista pintó la cara de Wheatley! ¡Resultó increíble y me llenó de esperanza! Una vez que llegó el verano, mi tiempo libre aumentó y pude progresar más en Wheatley. Solucioné problemas del sistema de sonido y encontré una configuración de amplificadores y altavoces que proporcionaba la solución más pequeña y ruidosa en mi presupuesto. También lijé, imprimé y pinté una capa base en el resto de las piezas, probé los servos del mango, terminé todo el cableado interno y encontré un velcro fuerte pero súper delgado para montar los lados.

Después de esto, el resto de las partes de Wheatley estaban siendo pintadas por mi amigo artista y no quedaba mucho más por hacer hasta que Wheatley estuviera terminado.

Paso 8: ajuste de código y acabado de Wheatley

Una vez que todo estuvo pintado y se terminó la resolución de problemas, solo fue cuestión de ajustar su código para que todo funcionara correctamente. Recibí ayuda de Kristian Lauszus, uno de los creadores originales de la biblioteca PS3 Bluetooth para Arduino, para compilar el código de Wheatley. ¡Un agradecimiento especial para él por su ayuda!

Una vez que el código de Wheatley funcionó correctamente y sus líneas de voz se cargaron en la placa de sonido, ¡estaba completo!

• Costo total de los materiales que se destinaron a Wheatley: $ 1, 097.06
• Costo total con impuestos y envío estimados: $ 1, 274.95
• Costo total de todo el proyecto (incluidos los materiales desperdiciados): $ 1, 533,90
• Costo total de todo el proyecto con impuestos y envío estimados: $ 1, 742.80

Asegúrese de visitar el sitio web que documenta el proyecto para obtener el Registro de trabajo completo, todos los detalles y más contenido interesante del Portal:

Paso 9: haz tu propio Wheatley

Si desea hacer su propio Wheatley, encontrará adjunta la última versión de su código y mi Lista de materiales a continuación. Si desea hacerme alguna pregunta sobre cómo construí mi Wheatley o necesita algún consejo para construir el suyo propio, envíeme un correo electrónico a [email protected]. ¡La mejor de las suertes!

Origen del artículo

• (LWS) = Lowes
• (WM) = Walmart
• (RS) = RadioShack
• (ARC) = Tienda RC local
• (Ebay) = Ebay
• (HD) = Home Depot
• (ADA) = Adafruit.com
• (AB) = All-Battery.com
• (DT) = Dollar Tree
• (AMZ) = Amazon.com
• (HBF) = Carga portuaria
• (LTS) = Tienda de segunda mano local
• (DGK) = DigiKey.com
• (3DH) = 3DHubs.com
• (JOA) = Artesanía de Joann
• (AO) = Ya es propiedad

BOM

• (LWS) Servo tornillos y arandelas - 1 a $ 0,99
• (LWS) Tornillos para máquina # 8-32 x 1 pulg. (8 piezas) - 1 a $ 1,24
• (LWS) Tornillos para máquina planos # 8-32 x 3/4 pulg. (8 piezas) - 1 a $ 1,24
• (LWS) Tornillos para máquina # 8-32 x 1.5in (6 piezas) - 1 a $ 1.24
• (LWS) Tornillos para máquina planos # 8-32 x 1 pulg. (8 piezas) - 1 a $ 1,24
• (LWS) 3M 0.94 "Cinta azul para pintores - 1 a $ 3.98
• (LWS) Pintura en aerosol plana en blanco y negro Rustoleum - 2 @ $ 3.98
• (LWS) Rustoleum Filler Primer 2 en 1-2 a $ 4.98
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• (AB) Batería Tenergy 9.6V 2000mAh NiMH - 1 @ $ 14.99
• (AMZ) Papel adhesivo Avery, blanco (5 piezas) - 1 @ $ 5.46
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• (DGK) Resistencia de 1K Ohm- 6 @ $ 0.04
• (DGK) Resistencia de 470 ohmios - 6 a $ 0.04
• (DGK) Transistor NPN 45V 0.1A- 6 @ $ 0.20
• (3DH) Piezas impresas en 3D de Wheatley: 1 a $ 600,00
• (JOA) Sujetadores transparentes finos de velcro- 1 @ $ 3.99