Усовершенствование 3D MC3 Мастер v1.1 и автоматизация ушек

В первой статье про принтер 3D MC3 Мастер v1.1 я описал первый опыт сборки 3D принтера из готового набора. С тех пор прошло немало времени, я извел немало пластикового прутка, обучаясь тонкостям 3d печати. Накопил немного личного опыта и хочу рассказать о методах повышения точности при печати на конкретно взятом примере. Во второй части статьи расскажу об изделии, которое напечатал, собрал и усовершенствовал - автономных ушках, о которых говорилось здесь.Поразвлекавшись с печатью стандартных кубиков, решено было напечатать что-то побольше и функциональнее. В процессе эксплуатации всплыла проблема следующего толка: слои ложились небольшой гребенкой, а иногда стол смещался в стороны из-за быстрого перемещения по осям X и Y. Методов решения этой проблемы целых два:

1. Жестко зафиксировать стол в креплениях. Так как стекло очень гладкое, а пластик не фиксирует стол жестко, то проще всего стекло приклеить к ножкам термоклеем, который легко снимается впоследствии, или скотчем. Так мы избавимся от движения стола.

2. Также заметные искажения может вносить небольшой люфт оси Z. В официальной поставке двигатель этой оси со шпилькой объединен пластиковой деталью и она не всегда идеально отцентрирована по центрам осей. Поэтому я перешел к надежной металлической втулке с фиксацией болтами и гарантированной центровкой. Небольшой люфт пропал и качество печати заметно улучшилось.

Сама деталь выглядит следующим образом:Результатом таких улучшений стало возможным напечатать такие детали:Тут можно переходить ко второй части улучшений. Мне давно нравились движущиеся ушки и я прочел пару материалов, как они создавались и как их усовершенствовали. Но каждый раз словно спотыкался обо что-то. В конце концов, я понял, чего лично мне не хватает в этом проекте и что заставляет задуматься: необходимость в действиях человека для активации движения. Выход прост: надо автоматизировать работу аниматроники. Самое простое - это написать цикл, в котором рандомно будут запускаться те или иные процедуры шевеления ушами, но это ведь не наш метод!

Решение пришло быстро: все дело в звуке. В закромах сайта masterkit.ru обнаружился вот такой модуль:Прелесть его в том, что он является законченным решением, а значит можно избежать работы с паяльником и просто подключить к разъемам Arduino. Минус конкретно этого модуля - он имеет два логических положения: вкл и выкл. То есть он не выдает величину сигнала. Таким образом, не удастся привязаться к громкости говорящего, а только к наличию звука.

Идея заключается в следующем:

1. Звука нет - уши вращаются какое-то время, а после складываются в 'сон';

2. Звук появляется - уши дрожат и поднимаются;

3. Звук продолжается - уши крутятся и попеременно складываются;

4. Звук исчезает - см пункт 1.

Возможность доработки:

1. Если с микрофона снимать не дискретный сигнал с двумя положениями, а аналоговый, когда громкость звука разная, то можно добавить количество эффектов: громкий хлопок - и уши складываются в испуге.

2. Добавить второй микрофон и расположить их по сторонам - можно поворачивать уши в сторону говорящего.

3. С двумя микрофонами каждое ухо может 'жить своей жизнью'

Далее модифицируем имеющийся код и поучаем уши, работающие по звуку. Самым длительным в этой истории стала подстройка громкости звука резистором, при котором блок микрофона будет выдавать сигнал на микроконтроллер - тут все устанавливается только опытным путем.

#include

Servo LeftVer;

Servo LeftAng;

Servo RightVer;

Servo RightAng;

const byte LeftVerPin = 2;

const byte LeftAngPin = 3;

const byte RightVerPin = 4;

const byte RightAngPin = 5;

const int SensorPin = 9; //микрофон

int ledPin = 13; // светодиод

const byte Button_1 = 6;

const byte Button_2 = 7;

const byte Button_3 = 8;

const byte Button_4 = 11;

const byte Button_5 = 10;

int i=0;

int pos = 0;

int SensorState = 0;

boolean BowFlag = 0;

boolean RearBowFlag = 0;

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); // initialize the Sensor pin as an input:

pinMode(SensorPin, INPUT); // разъем ушей устанавливаем, как вход

LeftVer.attach(LeftVerPin);

LeftAng.attach(LeftAngPin);

RightVer.attach(RightVerPin);

RightAng.attach(RightAngPin);

pinMode(Button_1, INPUT);

pinMode(Button_2, INPUT);

pinMode(Button_3, INPUT);

pinMode(Button_4, INPUT);

pinMode(Button_5, INPUT);

digitalWrite(Button_1, HIGH);

digitalWrite(Button_2, HIGH);

digitalWrite(Button_3, HIGH);

digitalWrite(Button_4, HIGH);

digitalWrite(Button_5, HIGH);

InitState();

delay(1000);

}

//------------------------------------------------------

void loop()

{

SensorState = digitalRead(SensorPin); // check if the Sensor is close. // if it is, the SensorState is HIGH:

if (SensorState == HIGH)

{

digitalWrite(ledPin, HIGH);

i=i++;

}

if (i==6)

{

i=1;

}

if (i=1)

{

if (!BowFlag)

{

FrontBow();

BowFlag = 1;

}

else

{

InitState();

BowFlag = 0;

delay(200);

}

}

if (i=2)

{

LeftEarBow();

InitState();

}

if (i=3)

{

RightEarBow();

InitState();

}

if (i=4)

{

TwoEarsBow();

InitState();

}

if (i=5)

{

if (!RearBowFlag)

{

RearBow();

RearBowFlag = 1;

}

else

{

InitState();

RearBowFlag = 0;

}

delay(200);

}

}

//------------------------------------------------------

void FrontBow()

{

byte Max = 90;

byte Min = 70;

unsigned int MoveDelay = 5;

unsigned int PosDelay = 500;

for(byte i=0; i <= (Max - Min) + 15; i++)

{

LeftAng.write(Min + i);

RightAng.write(Max - i);

delay(MoveDelay);

}

// delay(PosDelay);

for(byte i=0; i <= 3*(Max - Min) + 17; i++)

{

LeftAng.write(Max - i);

RightAng.write(Min + i);

delay(3*MoveDelay);

}

delay(PosDelay);

}

//------------------------------------------------------

void InitState()

{

LeftVer.write(90);

LeftAng.write(90);

RightVer.write(90);

RightAng.write(90);

}

//------------------------------------------------------

void RearBow()

{

byte Max = 90;

byte Min = 70;

unsigned int MoveDelay = 5;

unsigned int PosDelay = 500;

/*

for(byte i=0; i <= (Max - Min) + 10; i++)

{

LeftAng.write(Max - i);

RightAng.write(Min + i);

delay(MoveDelay);

}

delay(PosDelay);

*/

for(byte i=0; i <= (Max - Min) + 15; i++)

{

LeftAng.write(Min + i);

RightAng.write(Max - i);

delay(MoveDelay);

}

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

LeftVer.write(Max + i);

RightVer.write(Max - i);

delay(1);

}

delay(PosDelay);

}

//------------------------------------------------------

void LeftEarBow()

{

byte Max = 90;

unsigned int MoveDelay = 7;

byte AnglePos = Max;

for(byte i=0; i <= 80; i++)

{

LeftVer.write(Max + i);

delay(1);

}

for(byte i=0; i <= 75; i++)

{

LeftAng.write(AnglePos);

AnglePos = Max - i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

LeftAng.write(AnglePos);

AnglePos += i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte j=0; j<5; j++)

{

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

LeftAng.write(AnglePos);

AnglePos -= i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

LeftAng.write(AnglePos);

AnglePos += i;

delay(MoveDelay);

}

}

}

//------------------------------------------------------

void RightEarBow()

{

byte Max = 90;

unsigned int MoveDelay = 7;

byte AnglePos = Max;

for(byte i=0; i <= 80; i++)

{

RightVer.write(Max - i);

delay(1);

}

for(byte i=0; i <= 75; i++)

{

RightAng.write(AnglePos);

AnglePos = Max + i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

RightAng.write(AnglePos);

AnglePos -= i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte j=0; j<5; j++)

{

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

RightAng.write(AnglePos);

AnglePos += i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

RightAng.write(AnglePos);

AnglePos -= i;

delay(MoveDelay);

}

}

}

//------------------------------------------------------

void TwoEarsBow()

{

byte Max = 90;

unsigned int MoveDelay = 7;

byte AnglePosLeft = Max;

byte AnglePosRight = Max;

for(byte i=0; i <= 80; i++)

{

LeftVer.write(Max + i);

RightVer.write(Max - i);

delay(1);

}

for(byte i=0; i <= 75; i++)

{

LeftAng.write(AnglePosLeft);

RightAng.write(AnglePosRight);

AnglePosLeft = Max - i;

AnglePosRight = Max + i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

LeftAng.write(AnglePosLeft);

RightAng.write(AnglePosRight);

AnglePosLeft += i;

AnglePosRight -= i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte j=0; j<5; j++)

{

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

LeftAng.write(AnglePosLeft);

RightAng.write(AnglePosRight);

AnglePosLeft -= i;

AnglePosRight += i;

delay(MoveDelay);

}

for(byte i=0; i <= 10; i++)

{

LeftAng.write(AnglePosLeft);

RightAng.write(AnglePosRight);

AnglePosLeft += i;

AnglePosRight -= i;

delay(MoveDelay);

}

}

}

Итогом этой работы стали уши без проводов, которые работают автономно и реагируют на окружающие звуки. Таким образом, мы приблизились к оригинальному варианту, который придумали японцы:Ну а у нас есть свой путь и можно сделать костюм медведя, добавить звук рыка или музыку балалайки. На этом заканчиваем повествование о тестовой печати и переходим к более серьезному проекту - сборке собственного робота-пылесоса на базе Ардуино, о котором будет написано чуть позже.