Der Aufbau einer bewegenden und Tracking-Portal Turret

10 Schritt:Schritt 1: Design (und Design-Fehler) Schritt 2: Materialsammlung Schritt 3: Starten Druck Schritt 4: Um es zusammen Schritt 5: Stellen Sie eine Basis Schritt 6: Verdrahtung der Revolver Schritt 7: Malerei und Abziehbilder Schritt 8: Electronics Schritt 9: Firmware und Software Schritt 10: Abschließende Gedanken

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Es ist nett, es ist höflich und es ist wirklich tödlich. Es ist ein Revolver vom Portal. Es bewegt sich, hat leicht, hat Klang, und etwas, das meine bisherigen Portal-Projekt nicht haben: Kamera-Tracking-Systems.
Der Revolver ist mit einem Arduino und einen PC gesteuert. Das Arduino nimmt die Bewegung und das Licht, das PC verarbeitet die Videodaten von einer Webcam zu entscheiden, wo der Turm braucht, um zu zielen und stellt die Klänge für den Turm.
Wenn kein Computer vorhanden ist, schaltet der Turm automatisch auf manuelle Steuerung. In diesem Modus kann der Revolverkopf mit einem Joystick gesteuert werden, obwohl es wird kein Ton sein.
Der Revolver ist voll 3D-Druckvorschau und benötigt sehr wenig zusätzliches Werkzeug zu machen. Dies bedeutet nicht, dass dies ein einfaches Projekt, aber es überschaubar mit einigen grundlegenden 3D-Drucker, Elektronik und Programmierkenntnisse ist.
Weitere Projekte wie dieses finden Sie auf meiner Website: http://ytec3d.com/

Schritt 1: Design (und Design-Fehler)

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    Das Design war das der schwierigste Teil des Projekts. Nicht, weil es keine Referenzbilder oder weil der Revolverkopf ist schwierig in ihrer Gestaltung. Es ist, weil der Turm tut Dinge, die physikalisch nicht möglich sind.
    Zuerst wollte ich dieses Revolver zu machen, so könnte es öffnen und zu schließen sowie. Das Problem ist (wie Sie in den Bildern sehen kann), dass die Waffen des Revolver fast berühren, wenn der Revolverkopf geschlossen ist. Es gibt einfach keinen Platz, um einen Revolver mit aller Bewegung, die auch geöffnet und geschlossen werden kann. Die Lösung war ein Kompromiss, wo der Turm nur bewegt und öffnet sich nicht.
    Auch das Design keinen realen Raum für die Elektronik (wie in allen Fotos und Videos zu sehen ist) umfassen. Nachdem ich mir aufgebaut habe ich eine letzte Welle von Verbesserungen, wo ich ausgehöhlt die Spitze des Revolvers. Es gibt etwas Raum gibt es jetzt die Elektronik setzen, wenn Sie es schaffen, sie klein genug, um zu machen.
    Der übrige Aufbau war nur eine Frage der Zeit. Zuerst wurde der Turm in einem Stück in Solidworks entwickelt, um den Entwurf richtig zu machen. Dann wurde dieser Teil in kleinere Stücke geschnitten und Mechanismen wurden hinzugefügt, um die Waffen und Augen bewegen. Alles in allem das Design hat zwischen 40 und 60 Stunden (ich weiß nicht wirklich verfolgen die Zeit).
    (Referenzbild auf der rechten Seite von: Tyler Garrison, für ein anderes Projekt von Revolver CitizenSnips und modifiziert von mir, um die Mängel im Original-Design der Revolver zeigen,)

Schritt 2: Materialsammlung

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    Um den Turm bauen Sie verschiedene Materialien müssen:
    etwa 500 g 3D-Druck Filament mehrere Gramm klares Filament (für das Auge) 2 Micro Servos 2 Standard-Servos 1 Arduino 1 5mm rote LED 4 5mm weiße LEDs 1 Laserdiode (6 mm Durchmesser) 4 NPN-Transistor 4 220ohm Widerstände 4 100 Ohm Widerstände 5 100uF Elektrolyt-Kondensatoren (oder ähnlich) M3-Schrauben 2x M4 25mm Schrauben 2x M4 Sicherungsmuttern 1 608 Lager 115mm Aluminiumrohr mit 8 mm Durchmesser Drähte 1 5V-Spannungsregler (mindestens mehrere Ampere) 1 Joystick-Modul für Arduino 1 Beefy Batterie an die Macht (ich habe ein 3CELL 3000mAh LiPo-Akku) weiß, grün und dunkelgrau Farbe Ein PC mit einer Webcam (für das automatische Tracking) (1 Lautsprecher (um den Revolver zum Reden zu bringen)) Eisendraht für die Antenne und Beine
    Auch finden Sie einige Tools benötigen
    Grundlegende Werkzeuge (Schraubendreher, Zangen) Schleifpapier Pinsel 3D-Drucker Lötkolben Ein Steckbrett

Schritt 3: Starten Druck

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    Der nächste Schritt ist, um den Druck zu starten. Dazu müssen Sie (du wirst nie erwarten, dass diese ...) ein 3D-Drucker. Jetzt nicht jeder Drucker zu tun. Ich legen großen Wert darauf, die Dinge, die so wenig Unterstützung wie möglich zu gestalten erfordern, aber in einigen Fällen die Aufspaltung der Entwurf in noch mehr Stücke zu viel zusätzliche Schwierigkeiten. Für den Revolver wird ein 3D-Drucker von mindestens 120 mm x 120 mm x 120 mm (ca. 5 "x5" x5 "), die bequem mit Trägermaterial muss. Habe ich meine UP Plus-3D-Drucker, die ich im vergangenen Jahr gewonnen an der UP2013 Wettbewerb. I hat mich auch das letzte Jahr serviert.

    Für eine komplette Revolver werden Sie die folgenden Teile benötigen:
    Unterboden Turret Körperunter Turret Körper verlassen Turret Körper unten rechts Turret Körper Koppler (2x) Turret Körperober Turret Auge Schwenkpfanne (in durchsichtigen Kunststoff) Turret Augendreh V2 (in durchsichtigen Kunststoff) Revolver gun linken unteren Revolver Pistole links Geschützturm gun links Top-Revolver Pistole rechten unteren Revolverpistole rechts Pistole Revolver Waffe rechten oberen Revolverschwenkneigerevolverdreh V2 Bein vorne links vorne rechts Bein Bein zurück
    Alle diese Teile benötigt etwa 20 Stunden, um auf meinem UP drucken! bei 0,3 mm Schichtdicke. Es dauerte etwa 500 g PLA Filament.

Schritt 4: Um es zusammen

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    Mit aufgedruckten alle Teile ist es Zeit, den Turm zu montieren. Die meisten der Montage ist zu kompliziert, um in nur Worte zu erklären, aber die Bilder einen großen Teil der Erläuterung auch tun.
    Das erste, was zu tun ist, um alle Löcher M3 mit einem gewöhnlichen M3 Schraube oder ein Bolzen tippen. Esten Schrauben Schraube direkt in den Kunststoff, wodurch die Menge der Muttern erforderlich ist. (Foto aller M3 Löcher)
    Einer von den Bedürfnissen des Mikro Servos geändert werden, damit es die Drähte com von der Unterseite anstelle der Seite hat. Es gab einfach nicht genug Platz, um die Drähte com von der Seite zu haben. Dieses Servo muss auch auf der es die Flansche getrimmt, so dass es passt, Bus dies wird sich zeigen, wenn Sie Montage werden die Servo bekommen.
    Beide Seiten der Schalen der Pistolen (Revolver gun oben und unten) wurden mit 2 M3-Schrauben verbunden. Weil 3D-Druck verbleibt ein kleiner Betrag der Schrumpfung in den ersten Schichten wird der Boden leicht verzerrt. Dies ließ eine hässliche Lücke zwischen den beiden Schalen. Ich reparierte diese durch Verschweißen der beiden Teile nach deren Verknüpfung.
    Die 608 Lager war Presse in dem Teil mit dem Namen "Revolverdreh V2" ausgestattet. Dann wurde die Servokreis Halterung an der Unterseite des Schwenk angebracht. Diese Schwenkanordnung wurde in eine zentrierte Standardservo angebracht.
    Bei der Montage des Auges, passen drücken Sie zuerst den Laser in das Auge Loch. Zentrieren Sie die Micro Servo mit dem Loch an der Unterseite eine Montage des Augendreh an der Spitze. Dann nutzen Sie einige kleine Stücke von 3 mm Stange (Ich habe Stücke von M3-Gewinde), um das Auge in der Schwenk beheben. Einige Klebstoff wurde verwendet, um den Stab in die Augen zu fixieren.
    Die übrigen Servos zentriert und Hörner angebracht, die auf die beweglichen Teile mit Gestänge verbunden wird.
    Als nächstes werden die Servos in dem Rahmen angebracht ist. Die Standard-Servos werden, indem Sie sie auf der Hälften des Körpers angebracht ist, ist einfach schieben Sie die Mikro-Servo vorhanden. Wenn später der Körper wird durchgeführt und die beiden Hälften miteinander verbunden sind, wird der Mikroservo die dazwischen geklebt.
    Wenn alle Servo sind zentriert und alles an seinem Platz, können die Verknüpfungen platziert werden. Ich benutzte Kabel an die Servoarme auf die Löcher in die Augen und Gewehrdreh verbinden. Es gibt keine realen Mess Sie hier, um zu folgen, so stellen Sie sicher, dass die Verbindung hält das Teil in der Mitte.
    Schließlich die in das Auge geführt und die LEDs in den Kanonen platziert werden. Die LEDs in der Waffe sollte ganz gut passen, aber Sie können Kleber verwenden, um sie an Ort und Stelle bleiben. Die LED für das Auge ist zwischen den beiden Hälften eingeklemmt ist und keine Kleber erforderlich.
    Die Beine sind aus 4 mm Stange und 3 mm dickem Aluminium geschnitten. Ich folgte einfach die Führungen, um alle Teile in die richtige Form zu bringen. Die Aluminiumbeine Schlitz in der 3D-Druck Beinstücke, auch wenn einige Kraft erforderlich sein. Die Drähte des Beines fit in der 3D-gedruckte Grundstücke und Beine, ohne zu viel Mühe. Nächste Verwendung 2k-Komponenten-Kleber, um die Beine an Ort und Stelle zu kleben. Das war der schwierigste Teil, weil die Teile in Bewegung zu halten, bevor der Kleber Sets.
    Schließlich werden die Antennen von einigen 1-2mm Draht nach den Führungen ausgeschnitten und gebogen. Der größte Antenne geht in der äußersten Loch, geht der kürzeren geraden Antenne mehr in Richtung Zentrum.

Schritt 5: Stellen Sie eine Basis

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    Für den Revolver machte ich eine Basis aus einigen Sperrholz I Verlegung hatte sich um. Der Revolver weigerte sich, auf seine eigenen Beinen zu stehen und die zusätzliche Masse macht es nur ein kleines bisschen stabiler.
    Zuerst schneide ich die Basis aus Sperrholz mit einer Stichsäge, dann habe ich einen Router, um die Kanten abgeschrägt.
    Die Beine wurden an Ort und Stelle mit 2-Komponenten-Epoxid-Kleber verklebt. Die kleinen Tropfen, auf dem Boden zu zeigen, aber der Turm ist nie immer weg von der Basis nicht mehr.

Schritt 6: Verdrahtung der Revolver

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    Die meisten von den Wegen der Drähte definiert. Ich habe ein Bild, wo ich all die konzipiert Teile zeigen, enthalten.
    Ich habe mein Revolver mit der Elektronik außerhalb des Revolvers. Es ist ein Loch in der Unterseite des Revolverkopfes, wo die Drähte durchlaufen kann. Es sollte möglich sein, eine kleine Arduino und die gesamte Elektronik in der Oberseite des Kopfes zu montieren, aber mit meiner Version des Entwurfs der Raum war noch nicht da.
    Ich fügte hinzu, Anschlüsse für alle losen Drähte und hinzugefügt zusätzlichen Draht zu den Drähten, die zu kurz waren. Das Arduino, Regler und Batterie sind an der Basis, von einem schönen Stück Stoff bedeckt.

Schritt 7: Malerei und Abziehbilder

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    Normalerweise mit diesen Projekt würde ich Füller Grundierung vor der Lackierung verwendet werden. Dieser Vorgang dauert viel Zeit, ist ein Schmerz in den Hintern zu tun und noch nicht einmal, dass viel für die Qualität hinzuzufügen. Da der Turm nur glatte Formen habe ich beschlossen, nur Sand der Turm und dann malen sie.
    Der Revolver hat nur 3 Farben: weiß, dunkelgrau und grün. Ich habe alle Teile in Weiß zu drucken, aber ich malte die weißen Teile wieder weiß die Farben richtig zu machen und um Unvollkommenheiten zu maskieren.
    Drucken Sie die Dekorbogen auf einem Farb Laser- oder Tintenstrahldrucker und schneiden 2 der am weitesten links Abziehbilder aus dem Papier. Benutzen Sie klare Klebstoff auf die Aufkleber auf der Seite zu kleben. Dann nutzen Sie einige der grünen Farbe, die Abziehbilder auf den Rest der Lackierung zu mischen. Auf den Bildern die Abziehbilder scheinen viel zu glänzend, aber in Wirklichkeit ist das Spiel nahezu perfekt. Die Kamera lässt sich nicht einfangen, wie das menschliche Auge funktioniert.

Schritt 8: Electronics

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    Die Elektronik steuert den Revolver. Es besteht aus Verbindungen zu servo's, Transistoren, um die LEDs und Laser, einen Joystick, um den Revolver Eingang ein einen Spannungsregler, um die Spannung der Batterie zu einem schönen 5 Volt umwandeln Macht geben.
    Alles wurde auf ein Steckbrett 1 getan: weil ich keine Zeit hatte, eine Schaltung und 2 zu machen: denn nachdem ich dieses Projekt zu beenden Ich weiß nicht, dass ich so viel mit dem Revolver wieder tun. Ich habe eine schematische enthalten, so kann jeder das Ergebnis zu wiederholen.
    Folgen Sie einfach den Schaltplan, alle richtigen Drähte an die richtigen Anschlüsse angeschlossen werden. Alternativ können Sie es verdrahten Sie Ihren eigenen Weg und die Ports ändern, in der Firmware.
    Die Widerstände können einen ziemlich niedrigen Wert haben, aber ansonsten die LED und Laser haben genügend Licht nicht ausgeschaltet. Es wird das Leben ein wenig zu verkürzen. Wenn dies ein Problem ist, können Sie die 100 Ohm Widerstände für das Auge und Laser mit 220ohm oder 330 Ohm zu ersetzen.

Schritt 9: Firmware und Software

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    Schritt Null, wenn Sie ein Arduino nie benutzt haben, gehen Sie zu ihrer Website und die Software installieren.
    Laden Sie die Firmware und blinkt auf, um Ihre Arduino. Wenn Sie die richtige Art und Weise verbunden ist alles, was das Licht in die Augen sollten hochgefahren, wenn Sie das System einschalten.
    Die Firmware verfügt über zwei Modi:
    Mode 1 ist die Nachfolge Joystick-Modus. Es liest die analogen Lesung aus dem Joystick und wandelt es in eine Servoposition.
    Mode 2 ist die serielle Slave-Modus. Er liest den seriellen Strom der über den Software-Daten und wandelt sie in Servobewegung. Der Revolver wird automatisch auf serielle Slave-Modus zu wechseln, wenn die Software gestartet wird. Es wird jedoch nicht ändern automatisch wieder.
    Zusätzlich wird die Firmware schützt den Revolver aus der schnellen Bewegung durch die Verlangsamung der Bewegung in einer akzeptablen Geschwindigkeit.
    Für die volle Erfahrung die Software herunterladen und ausführen. Die Software übernimmt die Kamera-Tracking und Sounds.
    Die Kamera kann alles sein, aber ich habe meinen Laptop-Kamera, da es die einzige Kamera, die ich arbeitete. Schließen Sie einfach die Kamera in. In der INI-Datei können Sie die Kamera, die Software nimmt, indem die Anzahl ändern.
    Einfach gesagt es sieht für eine Farbe im HSV-Farbmodell. Es sieht für diese Farbe auf dem Bildschirm, filtert die Farbe von den anderen Farben und filtert das Rauschen entfernt. Dann nimmt er die mittleren und sendet diese über die serielle Schnittstelle an den Arduino. Es macht auch die entsprechenden Geräusche je nachdem, was der Fall ist, von Brennen, um den Erwerb einer Ziel.
    Die serielle Schnittstelle kann in der ini-Datei ausgewählt werden, gehen Sie auf Gerätemanager und sehen, was die Arduino-Port eingeschaltet ist. Die Software unterstützt nur COM-Ports bis zu 9, so dass, wenn der Arduino ist auf einem höheren COM-Port, werden Sie brauchen, um die Arduino COM-Port manuell auf eine niedrigere Nummer zu ändern.
    Sie können die Farbe, indem Sie die Schieberegler auszuwählen. Es ist nicht RGB, weil HSV unterscheidet viel besser zwischen den Farben. Es ist ein bisschen schwer zu verwenden, wenn Sie nicht wissen, was zu tun ist, so dass eine einfache Anleitung. Öffnen Sie alle Leitungen (min bewegen, um von links nach rechts und max) so dass der Bildschirm ist völlig weiß. Schieben Sie dann die obersten 2 Bars, bis Sie die Farbe, die Sie haben (nicht über den Lärm noch Sorgen). Weiter können Sie das Rauschen, indem Sie die restlichen 4 Schieberegler herausfiltern. Die Software ist nun die Verfolgung jedes Objekt in der Farbe, die Sie ausgewählt.
    Die Software ist enorm an diesem Beispiel anhand http://youtu.be/bSeFrPrqZ2A Farbverfolgung in Open CV. Ein weiteres Dankeschön an mein Kollege (Er, der will nicht genannt werden), die die Software haben. Ohne ihn wäre ich nicht in der Lage, diese Revolver in der Zeit getan haben.
    Diese Software (und Firmware) haben in einer relativ kurzen Zeitrahmen geschrieben. beide haben eine Tendenz zum Absturz zu bringen oder Marmelade. Für die Software, starten Sie einfach, bis es funktioniert, für die Firmware, drücken zurückgesetzt, um den Arduino gesetzt.

Schritt 10: Abschließende Gedanken


  1. Der Revolver Projekt war kein geradlinig Projekt. Ich habe gestartet und beendet es sich zweimal, bevor ich es gut genug, um zu beenden. Das Design war wegen des ursprünglichen Entwurfs in Portal und meine Anforderungen für dieses Projekt außerordentlich schwierig. Auch nach vielen Stunden Zeichnung das Design immer noch nicht technisch abgeschlossen. Einige Funktionen wie die Beine und "wo sind die Elektronik gehen" wurden nicht in Angriff genommen, bis die Anordnung wurde auf halbem Weg gemacht. Diese besagen, wenn Sie wissen, wo sie suchen müssen.
    Having said that, der Turm ist eines der lohnender Projekte. Es war ein ziemlich kleiner Schrift mit nur 20 Stunden, war es schnell zu bauen und es eine überraschende Menge von Funktionen hat. Es hat auch etwas, was die GlaDOS Lampe nicht haben, war aber eine Menge beantragt danach: Verfolgung. Dieses Mal hatte ich jemanden in meiner Nähe, die in der Lage und willens sind, den Code, um eine Person zu verfolgen zu schreiben war. An diesem Punkt bin ich in der Lage zu schreiben, wie ein Stück Code, aber nicht in der kurzen Zeit, die ich vor Ablauf der Frist verlassen hatte. Ja sowohl die Firmware und Software-Absturz ziemlich oft, aber beides Arbeit.
    Alles in allem ist der Revolver war ein großartiges Projekt mit genau der richtigen Menge von Problemen, damit es interessant.