Drawbot !: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento návod bude dokumentovat konstrukci kreslícího robota ovládaného Raspberry Pi, který vám umožní proměnit jakýkoli plochý povrch na plátno. Jakmile postavíte kreslícího robota, budete ho moci kalibrovat a posílat do něj výkresy přes WiFi.

*Toto bylo vytvořeno v Black & Veatch MakerSpace z plánů vytvořených patronem a tvůrčím divem MakerSpace Andy Wise. Další informace najdete v projektu Drawbot na Github od Andy.

Krok 1: Co budete potřebovat

3D tisknutelné díly:

Polargraph gondola - https://www.thingiverse.com/thing:372244 Prodloužení servisního rohu - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Držák motoru a cívka Dragbot (x2) - https://www.thingiverse.com/ věc: 2427037 Pouzdro na elektroniku Dragbot (volitelně) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Drawbot Pi + krokový držák (volitelně) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682 Kupolovitý dóm s otvorem (alternativa) -

Hardware:

Krokové motory NEMA 17 (x2) Přísavky s rychloupínáním-Harbour Freight položka #62715 (x2) Spiderwire 80 liber rybářská šňůra Micro USB kabel 10 stop. (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 prodloužení serv (několik) 2,1 mm x 5,5 mm hlavní konektor 12 V 1a napájecí adaptér 2,1 mm/5,5 mm USB mikro napájecí adaptér pro univerzální montážní rozbočovač PiPololu pro 5 mm hřídel, #4-40 otvorů (x2) #8-32 x 1- Šrouby s okem 5/8 palce (x2) 8 šroubů pro cívky (#4-40 x ~ ½ ) 8 šroubů pro motory (metrické strojní šrouby M3-.50 x 6 mm) 1-2 malé šrouby pro gondolu k zajištění pera/ značkovačStandardní značkovače vodičů nebo propojovacích vodičůMěřicí páska/tyčinka

Nástroje

Počítače Pájecí odizolovače/řezačky IronWire

Volitelný:

Papír pro montážní tmelUSB ventilátor, horké lepidlo

Drawbot github bude mít nějaké odkazy na konkrétní prodejce/položky.

Krok 2: Sestava krokového motoru a přísavky

Části potřebné pro tento krok:

3D tisk: 2 držáky motoru, 2 cívky, 2 přísavkové kopule s vrtáním 1/8 nebo - Dome přísavky s otvorem

Poznámky: Vytištěno v PLA

Hardware: 2 krokové motory 2 přísavky 2 univerzální montážní náboje 2 šrouby s okem (#8-32 x 1-5/8 palců) 8 šroubů pro cívky (#4-40 x ~ ½ ) 8 šroubů pro motory (M3-.50 x 6mm metrické strojní šrouby) Rybářská šňůra

Poznámky: K přísavce motoru přísavky potřebují dlouhý kovový sloupek.

1. Nejprve na krokový motor připevněte hliníkový univerzální montážní náboj. Použijte stavěcí šrouby dodané s montážním nábojem a připevněte náboj blízko konce krokového hřídele.
2. Dále pomocí čtyř šroubů M3 připevněte držák motoru s 3D tiskem ke krokovému motoru. Otočný držák motoru bude mít zářez pro označení, na kterou stranu se má motor namontovat.
3. Nyní připevněte 3D tištěnou cívku k montážnímu náboji pomocí 4-40 šroubů.
4. U držáků přísavek budete muset rozebrat přísavku Harbour Freight. Uchovejte gumovou přísavku, pružinu a kovový sloupek. Vyvrtejte ⅛”otvor v přísavce a zašroubujte šrouby s okem nebo použijte přísavný dóm s otvorem. Umístěte 3D vytištěnou kopuli na gumovou přísavku. Připevněte držák motoru zatlačením dolů na sací kopuli, abyste mohli šroub provléknout kovovým sloupkem.
5. Nyní proveďte totéž pro druhý držák motoru.
6. Cívka na vlasec na cívkách.

Poznámky: Přísavky Harbour Freight jsou nutností, mají vyšší kovový sloupek než jiné přísavky. Číslo položky je 62715.

Krok 3: Sestava gondoly pro držák pera:

Části potřebné pro tento krok:

3D tisk: Polargraph Gondola2 Ramena konektoru ložiska2 Kroužky konektoru ložiska1 Držák gondoly1 Prodloužení serva

Hardware: 1 servomotor SG92R, 2 6003zz ložiska, 1 kroucení

1. Na jedno ze servo ramen dodaných se servem přilepte 3D vytištěné rameno prodloužení serva. -Naše nakonec odpadly, takže jsme použili kancelářskou sponku, kterou jsme rozřízli na polovinu a přilepili na pásku serva.
2. Pomocí ultra šikovného krouceného pásku zajistěte servo ke gondole.
3. Poté zasuňte kroužky konektoru ložiska do ramen konektoru ložiska. Zatlačte ložisko přes sestavu konektoru ložiska, naše 3D tištěné díly potřebovaly trochu vyčistit lopatkou, aby ložisko mohlo zatlačit dolů do konektoru ložiska.
4. Na gondolu nasuňte ložiska, která nyní mají ložiskové konektory a ramena. Hřídel na 3D vytištěné gondole bylo třeba hodně vybrousit, aby ložisko sklouzlo dolů.
5. Poslední je držák gondoly, který udrží vše pohromadě, pomocí šroubů jej připevněte k hřídeli gondoly - ty také zajistí vaše pero při kreslení.

Krok 4: Software

Pokud jste nikdy nepřipravili Raspberry Pi, podívejte se do našeho průvodce. Pro tento krok doporučuji obrátit se na Drawbot Github.

Na Pi budete aktualizovat a upgradovat balíčky a instalovat další:

Aktualizace a upgrady:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Nainstalujte NPM a Git:

sudo apt-get install npm

sudo apt-get install git

Nainstalujte Node.js:

sudo npm install -g n

sudo n stabilní

Upgradujte NPM -a odeberte starou verzi apt -get:

sudo npm install npm@latest -g

sudo apt-get remove npm sudo restart

Nainstalujte si knihovnu pigpio C:

sudo apt-get install pigpio *pokud používáte Raspbian Lite *

npm install pigpio

Nainstalujte software Drawbot:

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

Spuštění softwaru Drawbot:

cd/drawbot

npm start - nebo - sudo node draw.js

Otevřete ovládací rozhraní Drawbot

Z jiného počítače ve stejné síti:

• Z počítače Mac: Přejděte na raspberrypi.local/control a otevřete ovládací rozhraní Drawbot.
• Z počítače: zadejte IP adresu (ifconfig je příkaz terminálu) a zadejte svou IP adresu/ovládání např: 10.167.5.58/control

Z Raspberry Pi:

Otevřete prohlížeč. Přejděte na 127.0.0.1/control, abyste získali přístup k ovládacímu rozhraní Drawbot

Krok 5: Připojení. Dráty. Všude

Části potřebné pro tento krok:

Hardware: USB A female breakout - 2EasyDriver Stepper Motor Drivers - 2Pi Zero or another WiFi enabled PiStepper Motors - 2Micro USB breakout - 2Barrel Jack 2,1mm x 5,5mm Další součásti, které budete potřebovat: Breadboard for testing connectionsHeader Pins3D Printed Stepper + Pi mountPerf or Proto board

Zapojení ovladačů motoru EasyDriver k Pi:

Levý řidič:

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

Pravý řidič:

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

Zapojení serva Gondola k Pi:

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

Poznámky: Pro testování, abyste se ujistili, že jsou připojení správná, se doporučuje nejprve pájet prkénko před pájením.

1. Pokud váš Pi a/nebo EasyDriver neobsahuje kolíky záhlaví, zapájejte je nyní.
2. Připojte zásuvku USB ke každému EasyDriveru pomocí motorové části na desce. Doufejme, že pro tento krok máte datový list nebo referenci pro svůj Stepper Motros. Zajistěte, aby vinutí/cívky byly pohromadě. Stepper zde měl páry Black & Green a Red & Blue. Zde jsme ponechali „Winding A“na Ground a D+ na USB breakout a „Winding B“na VCC a D- na USB breakout.
3. Pomocí propojovacích vodičů připojte servomotor k Pi GPIO. -viz výše uvedené informace.
4. Propojte desky EasyDriver k Pi GPIO pomocí propojovacích vodičů. -viz výše uvedené informace
5. Připojte vodiče krokového motoru k Micro USB breakout znovu a ujistěte se, že jsou páry správně spárovány.
6. EasyDrivers potřebují napájení. Připojte špičku válcového konektoru k „PWR IN“na EasyDrivers a pouzdro sudového konektoru ke GND „PWR IN“na EasyDrivers. Použili jsme perfboard, abychom rozdělili naši sílu a zem od barel jacku k EasyDrivers.

Krok 6: Testování a kreslení

Jakmile jsou vaše Pi, EasyDrivers a USB breakouts připojeny buď přes prkénko, nebo pokud jste skočili přímo pájkou, je čas na testování. Nastavení a testování Spusťte software ovladače Drawbot na Pi. snadněji ovladatelný motor, servo. Klikněte na tlačítko Pero uprostřed býčího oka ovladače a snad se servo rameno otočí o 90 °. Pomocí tohoto testu se ujistěte, že je rameno serva správně nasměrováno, aby se pero zvedlo z povrchu. To vám také dá vědět, jestli jste připojeni k softwaru ovladače Pi a Drawbot. Další je krokový motor. Je snazší začít s jedním po druhém. S připojeným krokovým motorem klikněte na souřadnici na býčím oku ovladače Drawbot. Krokovač by se měl pohybovat hladce. Pokud krokový koktá, ujistěte se, že zapojení je správné a páry jsou shodné. Otestujte druhý stepper.

Když jsou steppery odpojené, najděte pěkný rovný a hladký povrch a namontujte steppery tak, aby byly navzájem vodorovně. Z každé cívky vytáhněte část vlasce a připojte ji k nosným ramenům na gondole. Znovu připojte steppery. K přesunu gondoly použijte ovladač Drawbot. Když kliknete vpravo nahoře na býčí oko, gondola by se měla přesunout vpravo nahoře, pokud ne, upravit konfigurační soubor. Pokud se gondola pohybuje opačně, než by měla zapnout zrcadlení v konfiguračním souboru na Pi.

Měření

Téměř tam. Další je měření. Našli jsme po ruce malou zatahovací měřicí pásku, všechna měření budou v milimetrech.

Klikněte na ikonu nastavení v ovladači Drawbot a budete potřebovat tři hodnoty, „D“, „X“a „Y“. Na obrázku je ilustrace, jak měřit. První hodnota „D“je vzdálenost mezi cívkami. Další hodnoty jsou v podstatě domovským místem gondoly. Hodnota „X“je měření od levé cívky k poloze pera v gondole. Hodnota „Y“je vzdálenost od cívky dolů ke gondole. Zadejte je do nastavení softwaru Drawbot. Doporučujeme nastavit domov v levém horním rohu.

Výkres

Konečně kreslení !!

Jakmile je vše změřeno co nejpřesněji a pero v gondole je zvednuto z povrchu a nasměrováno, je čas krmit Drawbot SVG k kreslení. Jednoduše přetáhněte jednu cestu SVG na volské oko softwaru Drawbot a začněte kreslit, vložil jsem kalibrační výkres pro potěšení z kreslení robota. Užívat si!