Drawbot!: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento návod bude dokumentovať konštrukciu kresliaceho robota ovládaného Raspberry Pi, ktorý vám umožní zmeniť akýkoľvek rovný povrch na plátno. Keď postavíte kresliaceho robota, budete ho môcť kalibrovať a odosielať naň výkresy prostredníctvom WiFi.

*Toto bolo postavené v Black & Veatch MakerSpace z plánov, ktoré vytvoril patrón a kreatívny divák MakerSpace Andy Wise. Ďalšie informácie nájdete v projekte Drawbot na Github od Andyho.

Krok 1: Čo budete potrebovať

3D tlačiteľné diely:

Polargraph gondola - https://www.thingiverse.com/thing:372244 Predĺženie servisného rohu - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Držiak a cievka motora Drawbot (x2) - https://www.thingiverse.com/ vec: 2427037 Krabica elektroniky Dragbot (voliteľné) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Drawbot Pi + krokový držiak (voliteľné) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682 Dóm s prísavkou s dierou (alternatíva) -

Hardvér:

Krokové motory NEMA 17 (x2) Prísavky s rýchlym uvoľnením-Harbour Freight položka #62715 (x2) Spiderwire 80-kilová rybárska šnúra Micro USB kábel 10 stôp. (x2) Micro USB breakout (x2) USB type A female breakout (x2) Raspberry Pi Zero W (or another WiFi enabled Pi) Micro SD card EasyDriver Stepper Motor Driver V4.5 (x2) SG92R Micro Servo6003zz bearings (x2) 3-pin predĺženie serva (niekoľko) 2,1 mm x 5,5 mm valcový konektor 12V 1a napájací adaptér 2,1 mm/5,5 mm kábel USB mikro napájací adaptér pre univerzálny montážny rozbočovač PiPololu pre 5 mm hriadeľ, #4-40 otvorov (x2) #8-32 x 1- 5/8 palcové skrutky s okom (x2) 8 skrutiek pre cievky (#4-40 x ~ ½ ) 8 skrutiek pre motory (metrické skrutky M3-.50 x 6 mm) 1-2 malé skrutky pre gondolu na zaistenie pera/ značkovačŠtandardné značkovače drôtov alebo prepojovacích káblovMeracia páska/tyčinka

Nástroje

Počítačovská spájkovačka Odizolovače/rezačky IronWire

Voliteľné:

Papier na montážny tmelUSB ventilátor, horúce lepidlo

Drawbot github bude mať niekoľko odkazov na konkrétnych predajcov/položky.

Krok 2: Zostavenie krokového motora a prísavky

Tento krok vyžaduje diely:

3D tlač: 2 držiaky motora, 2 cievky, 2 kopule prísaviek s vyvŕtaným otvorom 1/8 palca - alebo - Kupola s prísavkou s dierou

Poznámky: Vytlačené v PLA

Hardvér: 2 krokové motory2 prísavky2 univerzálne montážne náboje2 skrutky s okom (č. 8-32 x 1-5/8 palcov) 8 skrutiek pre cievky (#4-40 x ~ ½ ) 8 skrutiek pre motory (M3-.50 x 6 mm metrické strojové skrutky) Rybárska šnúra

Poznámky: Prísavky potrebujú na dosiahnutie držiaka motora dlhý kovový stĺpik.

1. Najprv pripevnite k krokovému motoru hliníkový univerzálny montážny náboj. Použite nastavovacie skrutky, ktoré sú súčasťou montážneho náboja, a pripevnite náboj blízko konca krokového hriadeľa.
2. Potom pomocou troch skrutiek M3 pripevnite 3D tlačený držiak motora na krokový motor. Otočný držiak motora bude mať priehlbinu, ktorá označuje, na ktorú stranu sa má motor namontovať.
3. Teraz pripevnite 3D tlačenú cievku k montážnemu náboju pomocou 4-40 skrutiek.
4. Pri držiakoch prísaviek budete musieť demontovať prísavku Harbour Freight. Ponechajte si gumovú prísavku, pružinu a kovový stĺpik. Vyvŕtajte ⅛”otvor do prísavky a prevlečte skrutky s okom alebo použite prísavkový dóm s dierou. Umiestnite kupolu s 3D tlačou na gumovú prísavku. Upevnite držiak motora zatlačením nadol na saciu kupolu, aby ste mohli skrutku prevliecť cez kovový stĺpik.
5. Teraz urobte to isté pre druhý držiak motora.
6. Cievková rybárska šnúra na cievkach.

Poznámky: Prísavky Harbour Freight sú nutnosťou, majú vyšší kovový stĺpik ako ostatné prísavky. Číslo položky je 62715.

Krok 3: Zostava gondoly na držiaku pera:

Tento krok vyžaduje diely:

3D tlač: Polargraph Gondola2 Ramená konektora ložiska2 Krúžky konektora ložiska1 Držiak gondoly1 Predĺženie serva

Hardvér: 1 servomotor SG92R, 2 ložiská 6003zz, 1 krútená kravata

1. Prilepte 3D tlačené predlžovacie rameno serva k jednému zo servo ramien dodávaných so servom. -Naše odpadli, a tak sme použili kancelársku sponku, ktorú sme prestrihli na polovicu a prelepili páskou na ramene serva.
2. Na zaistenie servo ku gondole použite mimoriadne praktickú otočnú kravatu.
3. Potom zasuňte krúžky konektora ložiska do ramien konektora ložiska. Pretlačte ložisko cez zostavu konektora ložiska, naše 3D tlačené diely potrebovali trochu vyčistiť lopatkou, aby ložisko mohlo zatlačiť nadol do konektora ložiska.
4. Nasuňte ložiská, ktoré majú teraz ložiskové konektory a ramená, na gondolu. Hriadeľ na 3D tlačenej gondole bolo potrebné veľa brúsiť, aby ložisko mohlo skĺznuť nadol.
5. Posledný je držiak gondoly, ktorý udrží všetko pohromade, pomocou skrutiek ho pripevnite k hriadeľu gondoly - tie tiež zaistia vaše pero pri kreslení.

Krok 4: Softvér

Ak ste ešte nikdy nepripravili Raspberry Pi, pozrite sa do nášho sprievodcu. V tomto kroku odporúčam obrátiť sa na Drawbot Github.

Na Pi budete aktualizovať a aktualizovať balíky a nainštalovať ďalšie:

Aktualizácie a aktualizácie:

sudo apt-get aktualizácia

sudo apt-get upgrade

Nainštalujte NPM a Git:

sudo apt-get install npm

sudo apt-get install git

Nainštalujte Node.js:

sudo npm install -g n

sudo n stabilný

Inovujte NPM -a odstráňte starú verziu apt -get:

sudo npm install npm@latest -g

sudo apt-get remove npm sudo reboot

Nainštalujte knižnicu pigpio C:

sudo apt-get install pigpio *ak používate Raspbian Lite *

npm nainštalovať pigpio

Nainštalujte softvér Drawbot:

klon git https://github.com/andywise/drawbot.gitcd drawbot npm i

Spustenie softvéru Drawbot:

cd/drawbot

npm start - alebo - sudo node draw.js

Prístup k ovládaciemu rozhraniu Drawbot

Z iného počítača v tej istej sieti:

• Z počítača Mac: Prejdite na stránku raspberrypi.local/control a dostanete sa do ovládacieho rozhrania Drawbot.
• Z počítača: zadajte IP adresu (ifconfig je príkaz terminálu) a zadajte svoju IP adresu/ovládanie napríklad: 10.167.5.58/control

Z Raspberry Pi:

Otvorte prehliadač. Prejdite na 127.0.0.1/control, aby ste získali prístup k ovládaciemu rozhraniu Drawbot

Krok 5: Pripojenia. Drôty. Všade

Tento krok vyžaduje diely:

Hardvér: USB samica - 2EasyDriver Ovládače krokových motorov - 2Pi Zero alebo iné Wi -Fi PiStepper motory - 2Micro USB breakout - 2Barrel Jack 2,1 mm x 5,5 mm Ďalšie diely, ktoré budete potrebovať: Breadboard na testovanie pripojení Header Pins3D Printed Stepper + Pi mountPerf or Proto board

Zapojenie ovládačov motora EasyDriver k Pi:

Ľavý vodič:

• GND → Pi GPIO 39
• DIR → Pi GPIO 38 (BCM 20)
• STE → Pi GPIO 40 (BCM 21)

Pravý vodič:

• GND → Pi GPIO 34
• DIR → Pi GPIO 31 (BCM 6)
• STE → Pi GPIO 33 (BCM 13)

Zapojenie gondolového serva k pí:

• GND → Pi GPIO 14
• VCC → Pi GPIO 1 (napájanie 3V3)
• CNT → Pi GPIO 12 (BCM 18)

Poznámky: Na testovanie, aby sa zaistilo správne zapojenie, sa odporúča najskôr spájkovať všetko pred spájkovaním.

1. Ak váš Pi a/alebo EasyDriver neobsahuje kolíky záhlavia, teraz ich spájkujte.
2. Pripojte zásuvky USB k každému EasyDriveru pomocou sekcie motora na doske. Na tento krok, dúfajme, máte k dispozícii technický list alebo referenciu na váš Stepper Motros. Dbajte na to, aby vinutia/cievky boli spolu. Stepper tu mal páry čiernej a zelenej a červenej a modrej. Tu sme ponechali „Winding A“to Ground a D+ na USB breakout a „Winding B“na VCC a D- na USB breakout.
3. Na prepojenie servomotora s Pi GPIO použite prepojovacie vodiče. -pozrite sa na vyššie uvedené informácie.
4. Na prepojenie dosiek EasyDriver s Pi GPIO použite prepojovacie vodiče. -pozrite sa na vyššie uvedené informácie
5. Pripojte vodiče krokového motora k Micro USB breakout znova a uistite sa, že sú páry správne priradené.
6. Ovládače EasyDrivers vyžadujú napájanie. Pripojte hrot valcového zdviháka k „PWR IN“na EasyDrivers a objímku valcového zdviháka ku GND „PWR IN“na EasyDrivers. Použili sme perfboard, aby sme rozdelili svoju silu a uzemnenie zo sudového zdviháka na EasyDrivers.

Krok 6: Testovanie a kreslenie

Akonáhle sú vaše Pi, EasyDrivers a USB breakouts prepojené buď cez nepájivú dosku, alebo ak ste preskočili priamo spájkou, je čas na testovanie. Nastavenie a testovanie Spustite softvér ovládača Drawbot na Pi. najľahšie ovládateľný motor je servo. Kliknite na tlačidlo Pero v strede býčieho oka ovládača a dúfajme, že sa rameno serva otočí o 90 °. Pomocou tohto testu sa uistite, že je rameno servo správne orientované, aby ste zdvihli pero z povrchu. To vám tiež oznámi, či ste pripojení k softvéru ovládača Pi a Drawbot. Ďalej je krokový motor. Začať s jedným po druhom je jednoduchšie. Pri pripojenom krokovom motore kliknite na súradnicu na býčom oku ovládača Drawbot. Krokovač by sa mal pohybovať hladko. Ak stepper zadrháva, skontrolujte, či je zapojenie správne a či sú páry v zhode. Vyskúšajte druhý stepper.

Keď sú steppery odpojené, nájdite pekný rovný a hladký povrch a namontujte steppery tak, aby boli navzájom vyrovnané. Vytiahnite časť rybárskej šnúry z každej cievky a spojte ju s nosnými ramenami na gondole. Znovu zapojte steppery. Na presun gondoly použite ovládač Drawbot. Keď kliknete vpravo hore na býčie oko, gondola by sa mala presunúť vpravo hore, ak nie, upraviť konfiguračný súbor. Ak sa gondola pohybuje opačne, než by mala zapnúť zrkadlenie v konfiguračnom súbore na Pi.

Meranie

Skoro tam. Ďalej je meranie. Malý výsuvný merací pásik sme našli po ruke. Všetky merania budú v milimetroch.

Kliknite na ikonu nastavení v ovládači Drawbot a budú potrebné tri hodnoty, „D“, „X“a „Y“. Na obrázku je ilustrácia, ako merať. Prvá hodnota „D“je vzdialenosť medzi cievkami. Nasledujúce hodnoty sú v podstate domácim umiestnením gondoly. Hodnota „X“je meranie od ľavej cievky k polohe pera v gondole. Hodnota „Y“je vzdialenosť od cievky nadol k gondole. Zadajte ich do nastavení softvéru Drawbot. Odporúčame nastaviť domov v ľavom hornom rohu.

Kresba

Konečne kreslenie !!

Akonáhle je všetko zmerané čo najpresnejšie a pero v gondole sa zdvihne z povrchu a pristane, je čas nakŕmiť Drawbot SVG na kreslenie. Jednoducho nakreslite jednu cestu SVG na volské oko softvéru Drawbot a začnite kresliť. Priložil som kalibračný výkres pre potešenie z robota. Užite si to!