Drawbot !: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquesta instrucció documentarà la construcció d’un robot de dibuix controlat per Raspberry Pi que us permetrà convertir qualsevol superfície plana en un llenç. Un cop hàgiu construït el robot de dibuix, podreu calibrar-lo i enviar-hi dibuixos a través de WiFi.

* Es va crear al Black & Veatch MakerSpace a partir de plans creats pel patró i meravella creativa de MakerSpace Andy Wise. Consulteu el projecte Drawbot a Github d’Andy per obtenir més informació.

Pas 1: què necessiteu

Parts imprimibles en 3D:

Góndola Polargraph - https://www.thingiverse.com/thing:372244 Extensió de trompa del servo - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Muntatge i bobina del motor de dibuix (x2) - https://www.thingiverse.com/ cosa: 2427037 Funda electrònica Drawbot (opcional) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Drawbot Pi + Muntatge pas a pas (opcional) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682 Cúpula de ventosa amb forat (alternativa) -

Maquinari:

NEMA 17 Motors pas a pas (x2) Ventoses de llançament ràpid - Article de càrrega portuària 62715 (x2) Línia de pesca Spiderwire de 80 lliures Cable micro USB de 10 peus. (x2) Breakout Micro USB (x2) Breakout USB tipus A femella (x2) Raspberry Pi Zero W (o un altre Pi habilitat per a WiFi) Targeta Micro SD EasyDriver Driver Stepper Motor Driver V4.5 (x2) SG92R Micro Servo6003zz coixinets (x2) 3-pin servo extensions (diverses) presa de canó de 2,1 mm x 5,5 mm adaptador de corrent 12v 1a adaptador de corrent de 2,1 mm / 5,5 mm adaptador micro d'alimentació USB per a hub de muntatge universal PiPololu per a eix de 5 mm, # 4-40 forats (x2) # 8-32 x 1- Cargols de 5/8 polzades (x2) 8 cargols per a bobines (# 4-40 x ~ ½ ) 8 cargols per a motors (cargols de màquina mètrica M3-.50 x 6mm) 1-2 cargols petits per a gòndola per assegurar la ploma / retolador Filferro estàndard o filferro pont marcadors Cinta mètrica / pal

Eines

Desbrossadores / talladores per a soldadura per ordinador

Opcional:

PaperMounting Putty Ventilador USBHue GluePaperclipHeader PinsBreadboard / Perfboard

Els drawbot githubwill tindran alguns enllaços a articles o venedors específics.

Pas 2: muntatge del motor pas a pas i de la ventosa

Les parts necessitaven aquest pas:

Imprès en 3D: 2 suports de motor 2 bobines 2 cúpules de ventoses amb forat de 1/8 -o- Cúpula de la ventosa amb forat

Notes: Imprès en PLA

Maquinari: 2 motors pas a pas 2 ventoses2 concentradors de muntatge universals 2 cargols d'ull (8-32 x 1-5 / 8 polzades) 8 cargols per a bobines (# 4-40 x ~ ½ ) 8 cargols per a motors (M3-.50 x Cargols de màquina mètrica de 6 mm) Línia de pesca

Notes: Les ventoses necessiten un llarg pal metàl·lic per arribar al suport del motor.

1. En primer lloc, fixeu el cub de muntatge universal d’alumini al motor pas a pas. Utilitzeu els cargols de fixació inclosos amb el cub de muntatge i fixeu-lo a prop de l’extrem de l’eix pas a pas.
2. A continuació, fixeu el muntatge del motor giratori imprès en 3D al motor pas a pas mitjançant quatre cargols M3. El muntatge del motor giratori tindrà un sagnat per indicar de quin costat muntar el motor.
3. Ara poseu la bobina impresa en 3D al cub de muntatge amb 4-40 cargols.
4. Per als muntatges de la ventosa, haureu de desmuntar la ventosa Harbor Freight. Conserveu la ventosa de goma, el moll i el pal metàl·lic. Practicar un forat de ⅛”a la cúpula de succió i introduir-hi els perns dels ulls o utilitzar la cúpula de la ventosa amb forat. Col·loqueu la cúpula impresa en 3D sobre la ventosa de goma. Connecteu el suport del motor pressionant-lo cap avall sobre la cúpula de succió per poder passar el cargol a través del pal metàl·lic.
5. Ara feu el mateix amb l'altra muntura del motor.
6. Línia de pesca de rodet als rodets.

Notes: Les ventoses de Harbor Freight són imprescindibles, tenen un pal metàl·lic més alt que altres ventoses. El número d’article és 62715.

Pas 3: Muntatge de la gòndola del porta-plomes:

Les parts necessitaven aquest pas:

Imprès en 3D: Polargraph Gondola2 Braços del connector del coixinet2 Anells del connector del coixinet1 Retenció de la góndola1 Extensió del servo

Maquinari: 1 Servomotor SG92R2 Rodaments 6003zz1 Tirant

1. Enganxeu el braç d'extensió del servo imprès en 3D a un dels braços del servo subministrats amb el servo. -Els nostres finalment van caure, així que vam fer servir un clip que vam trencar per la meitat i el vam gravar al braç del servo.
2. Utilitzeu la corbata de gir ultra-pràctica per fixar el servo al telecabina.
3. A continuació, ranure els anells del connector del coixinet als braços del connector del coixinet. Introduïu el coixinet a través del conjunt del connector del coixinet, les nostres peces impreses en 3D necessitaven una mica de neteja amb una fulla per permetre que el coixinet s’endinsés cap al connector del coixinet.
4. Feu lliscar els coixinets que ara tenen els connectors i braços de rodament a la gòndola. L’eix de la gòndola impresa en 3D necessitava una bona distribució per permetre que el coixinet llisqués cap avall.
5. L’últim és el retenidor de la gòndola que ho mantindrà tot junt; utilitzeu cargols per fixar-lo a l’eix de la gòndola; també us asseguraran la ploma mentre dibuixeu.

Pas 4: programari

Si mai no heu preparat un Raspberry Pi, consulteu la nostra guia. Per aquest pas, us recomano referir-vos al Drawbot Github.

Al Pi, actualitzareu i actualitzareu els paquets i instal·leu-ne d'altres:

Actualitzacions i actualitzacions:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Instal·leu NPM i Git:

sudo apt-get install npm

sudo apt-get install git

Instal·leu Node.js:

sudo npm install -g n

sudo estable

Actualitzeu NPM i elimineu la versió antiga d'apt-get:

sudo npm instal·la npm @ latest -g

sudo apt-get remove npm sudo reboot

Instal·leu la biblioteca pigpio C:

sudo apt-get install pigpio * si utilitzeu Raspbian Lite *

npm instal·lar pigpio

Instal·leu el programari Drawbot:

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

Per iniciar el programari Drawbot:

cd / drawbot

npm start -o- sudo node draw.js

Accediu a la interfície de control Drawbot

Des d’un altre ordinador de la mateixa xarxa:

• Des d'un Mac: aneu a raspberrypi.local / control per accedir a la interfície de control de Drawbot.
• Des d’un PC: introduïu l’adreça IP (ifconfig és l’ordre terminal) i introduïu la vostra adreça IP / control ex: 10.167.5.58/control

Des del Raspberry Pi:

Obriu un navegador. Aneu a 127.0.0.1/control per accedir a la interfície de control Drawbot

Pas 5: connexions. Filferros. Arreu

Les parts necessitaven aquest pas:

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 Altres parts que necessiteu: Taula de pa per provar connexions Pins Pins Header 3P Printed Stepper + Pi mountPerf o Proto board

Cablatge dels controladors del motor EasyDriver al Pi:

Conductor esquerre:

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

Conductor adequat:

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

Cablatge del Servo Gondola al Pi:

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

Notes: per fer proves per assegurar-vos que les connexions són correctes, es recomana fer un panell abans de soldar-ho tot junt.

1. Si el vostre Pi i / o EasyDriver no inclouen pins de capçalera, els heu de soldar ara.
2. Connecteu els connectors USB femenins a cada EasyDriver mitjançant la secció del motor de la placa. Per a aquest pas, esperem que tingueu un full de dades o una referència per al vostre Stepper Motros. Assegureu-vos de mantenir junts els bobinatges / bobines. El pas a pas tenia aquí parells de negre i verd i vermell i blau. Aquí hem mantingut "Winding A" a terra i D + al dispositiu USB i "Winding B" a VCC i D- al dispositiu USB.
3. Utilitzeu cables de pont per connectar el servomotor al Pi GPIO. -Consulteu la informació anterior.
4. Utilitzeu cables jumper per connectar les plaques EasyDriver al Pi GPIO. -Consulteu la informació anterior
5. Torneu a connectar els cables del motor pas a pas a la connexió Micro USB assegurant-vos que els parells coincideixen correctament.
6. Els EasyDrivers necessiten energia. Connecteu la punta de la presa de barril a la "PWR IN" de l'EasyDrivers i la màniga de la presa de barril al GND de la "PWR IN" a l'EasyDrivers. Hem utilitzat un perfboard per dividir la nostra potència i terra des de la presa de barril fins als EasyDrivers.

Pas 6: proves i dibuix

Quan el Pi, l'EasyDrivers i els connectors USB estiguin connectats mitjançant panell o si heu saltat directament per soldadura, és hora de provar. Configuració i prova Inicieu el programari del controlador Drawbot al Pi. És el motor més fàcil de controlar, el servo. Feu clic al botó Ploma al mig del controlador i esperem que el servo braç girarà 90 °. Utilitzeu aquesta prova per assegurar-vos que el servo braç està orientat correctament per aixecar la ploma de la superfície. Això també us permetrà saber si esteu connectat al programari del controlador Pi i Drawbot. El següent és el motor pas a pas. Començar d’un en un és més fàcil. Amb un motor pas a pas connectat, feu clic a una coordenada del controlador Drawbot a ulls blaus. El pas a pas s’ha de moure sense problemes. Si les tartamugues pas a pas assegureu-vos que el cablejat és correcte i que els parells coincideixen. Proveu l'altre pas a pas.

Amb els passos desconnectats, trobeu una superfície plana i llisa i munteu els passos assegurant-vos que estiguin al nivell de l’altre. Esteneu part de la línia de pesca de cada bobina i connecteu-la als braços portants de la gòndola. Torneu a connectar els passos. Utilitzeu el controlador Drawbot per moure el telecabina. En fer clic a la part superior dreta de la vista, el telecabina s'ha de moure cap a la part superior dreta, si no, ajusteu el fitxer de configuració. Si el telecabina es mou al contrari del que hauria d’activar la rèplica al fitxer de configuració del Pi.

Mesurant

Casi allà. El següent és mesurar. Hem trobat a mà una petita cinta de mesurar retràctil, totes les mesures seran en mil·límetres.

Feu clic a la icona de configuració del controlador Drawbot i hi haurà tres valors necessaris, "D", "X" i "Y". Vegeu la imatge per obtenir una il·lustració de com mesurar. El primer valor, "D", és la distància entre les bobines. Els següents valors són essencialment la ubicació de casa del telecabina. El valor "X" és la mesura des del rodet esquerre fins a la posició del bolígraf al telecabina. El valor "Y" és la distància des del rodet fins al telecabina. Introduïu-los a la configuració del programari Drawbot. Es recomana establir la casa a l'extrem superior esquerre.

Dibuix

Per fi dibuixant !!

Una vegada que tot es mesura amb la màxima precisió possible i que la ploma de la gòndola s’eleva de la superfície i es posa a casa, és hora d’alimentar el Drawbot amb un SVG per dibuixar. Simplement arrossegueu un únic camí SVG a la vista del programari Drawbot per començar a dibuixar. He inclòs un dibuix de calibratge per al vostre plaer de dibuix del robot. Gaudeix-ne!