Собственный шлем Железного Человека и Арк-реактор на Arduino — пошаговое руководство

Компоненты и материалы

Необходимые инструменты

• 3D-принтер (использовался Lulzbot Mini)

Приложения и онлайн-сервисы

• Arduino IDE
• Autodesk Netfabb
• Fritzing

О проекте

Введение и мотивация

Всё началось с картонного шлема Антмена — это вдохновило сделать шлем Железного Человека. После нескольких прототипов (картон, бумага — слишком хрупко) решение пало на 3D-печать. Файл с Thingiverse был слишком большим для стола принтера, поэтому его разрезали на части в Netfabb Basic. Получилось 24 детали, ушло 1,5 катушки филамента.

Подбор клея

Требования: сильное сцепление, быстрый схват, легко шлифуется. Протестировали 4 клея — выбор пал на JB Weld KwikWeld. Детали предварительно наждачивали для лучшего сцепления.

Механизм сервопривода

Свой механизм для подъёма визора: спроектировали рычаг, зажим для сервы, добавили металлический каркас из повеслоны для жёсткости. После доработки визор начал открываться плавно и симметрично.

Сборка и покраска

Грунтовка → маскировка подбородка → красная краска на шлем, золотая на визор. Фольга для защиты при покраске золотых акцентов.

Арк-реактор

Корпус под NeoPixel Ring, крышка на базе модели с Thingiverse (модифицирована), диффузор из полупрозрачного ABS, отверстия для проводов и шнура для ношения на шее.

Электроника

Управление: 1 сервопривод (визор) + NeoPixel Ring (арк-реактор). База — Arduino Uno (также тестировался Arduino 101). Интерфейс — MPR121 (12 емкостных входов, I2C). Провода с оголёнными концами работают как сенсоры касания.

Питание — критичный момент: серво запитано отдельно от 4×AA (общий GND с Arduino). NeoPixel изначально тоже от AA, но были помехи — переключили на питание от Arduino, проблема ушла.

Сборка на макетке → переход на Adafruit Perma-Proto → печатный корпус из синего HIPS → всё в фоточехол для Maker Faire.

Программное обеспечение

Две версии скетча: IronMan02.ino — «сделать и забыть» (использует delay() для сглаживания движения визора, блокирует процессор) и IronMan04.ino — с мультитаскингом на базе туториалов Bill Earl (Adafruit).

В IronMan04.ino:

• Одна кнопка для открытия/закрытия визора (переключение состояния);
• Машина состояний: flip, flipping, directionality;
• Антидребезг через millis() (500 мс);
• Плавный поворот сервы через таймер (шаг 3°, интервал 15 мс) без delay();
• Параллельная работа: можно крутить визор и переключать NeoPixel одновременно.

Планы на будущее

• Светящиеся глаза;
• BLE через Arduino 101;
• Голосовой интерфейс (JARVIS).

Код

Репозиторий: GitHub

Схемы

Схема в Fritzing (см. репозиторий).