Drawbot !: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Acest instructable va documenta construcția unui robot de desen controlat Raspberry Pi care vă permite să transformați orice suprafață plană într-o pânză. Odată ce ați construit robotul de desen, veți putea să-l calibrați și să îi trimiteți desene prin WiFi.

* Acesta a fost construit în Black & Veatch MakerSpace din planurile create de patronul și minunea creativă Andy Wise. Consultați proiectul Drawbot pe Github de Andy pentru mai multe informații.

Pasul 1: De ce veți avea nevoie

Părți printabile 3D:

Telegondolă Polargraph - https://www.thingiverse.com/thing:372244 Extensie claxon servo - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Suport și bobină de motor drawbot (x2) - https://www.thingiverse.com/ lucru: 2427037 Carcasă electronică Drawbot (opțional) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Drawbot Pi + Suport pas cu pas (opțional) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682 Cupolă cu ventuză cu gaură (alternativă) -

Hardware:

NEMA 17 Stepper Motors (x2) Ventuze cu eliberare rapidă - Port marfă nr. 62715 (x2) Spiderwire Linie de pescuit de 80 de lire Cablu micro USB de 10 ft. (x2) Micro USB breakout (x2) USB tip A feminin breakout (x2) Raspberry Pi Zero W (sau un alt WiFi activat Pi) Card Micro SD EasyDriver Stepper Motor Driver V4.5 (x2) SG92R Micro Servo6003zz rulmenți (x2) 3 pini servo extensii (mai multe) 2,1 mm x 5,5 mm baril jack 12v 1a adaptor de alimentare 2,1 mm / 5,5 mm cablu USB Micro Power Adapter pentru PiPololu Hub de montare universal pentru arbore de 5 mm, # 4-40 găuri (x2) # 8-32 x 1- 5/8 in. Șuruburi de ochi (x2) 8 șuruburi pentru bobine (# 4-40 x ~ ½ ) 8 șuruburi pentru motoare (șuruburi masini metrice M3-.50 x 6mm) 1-2 șuruburi mici pentru gondolă pentru a fixa stiloul / marker Sârmă standard sau fire jumper marcatori Bandă de măsurare / stick

Instrumente

ComputerSoldering IronWire Strippers / Cutter

Opțional:

Hârtie Montare chit Ventilator USB Adeziv fierbinte Hârtie pentru știfturi Panou / panou de perfecționare

Drawbot githubwill va avea câteva linkuri către anumiți vânzători / articole.

Pasul 2: Ansamblu motor pas cu pas și ventuză

Părțile au avut nevoie de acest pas:

Imprimate 3D: 2 suporturi pentru motor 2 bobine 2 cupole de ventuză cu gaură de 1/8 găurită -sau-cupolă cu ventuză

Note: Tipărit în PLA

Hardware: 2 motoare pas cu pas 2 ventuze 2 butucuri de montare universale 2 șuruburi oculare (# 8-32 x 1-5 / 8 in.) 8 șuruburi pentru bobine (# 4-40 x ~ ½ ) 8 șuruburi pentru motoare (M3-.50 x Șuruburi metrice de 6 mm) Linie de pescuit

Note: Ventuzele au nevoie de un stâlp metalic lung pentru a ajunge la suportul motorului.

1. Mai întâi, atașați butucul universal de montare din aluminiu la motorul pas cu pas. Utilizați șuruburile de fixare incluse cu butucul de montare și atașați butucul aproape de capătul arborelui pas cu pas.
2. Apoi, atașați suportul motorului rotit imprimat 3D la motorul pas cu pas folosind patru șuruburi M3. Suportul motorului cu răsucire va avea o indentare pentru a indica pe ce parte trebuie montat motorul.
3. Acum atașați bobina tipărită 3D la butucul de montare cu 4-40 șuruburi.
4. Pentru suporturile ventuzei va trebui să dezasamblați ventuza Harbor Freight. Păstrați ventuza de cauciuc, arc și stâlp metalic. Găuriți o gaură de ⅛”în cupola de aspirație și filetați-o în șuruburile de ochi sau utilizați Cupola cu ventuză cu gaură. Așezați cupola imprimată 3D peste ventuza de cauciuc. Atașați suportul motorului împingându-l în jos pe cupola de aspirație, astfel încât să puteți fileta șurubul prin stâlpul metalic.
5. Acum faceți același lucru și pentru celălalt suport motor.
6. Linia de pescuit a bobinei pe bobine.

Note: Ventuzele Harbor Freight sunt obligatorii, au un stâlp metalic mai înalt decât alte ventuze. Numărul articolului este 62715.

Pasul 3: Asamblarea gondolei suportului stiloului:

Părțile au avut nevoie de acest pas:

Imprimat 3D: Polargraph Gondola2 Brațele conectorului rulmentului2 Inelele conectorului rulmentului1 Suport pentru gondolă1 Extensie servo

Hardware: 1 SG92R Servomotor2 6003zz rulmenți 1 Răsucire

1. Lipiți brațul de prelungire servo imprimat 3D pe unul dintre brațele servo furnizate împreună cu servo. -A noastră a căzut în cele din urmă, așa că am folosit o agrafă pe care am tăiat-o în jumătate și am lipit-o de brațul servo.
2. Folosiți cravata ultra-la îndemână pentru a fixa servo pe gondolă.
3. Apoi introduceți inelele conectorului lagărului pe brațele conectorului lagărului. Împingeți rulmentul prin ansamblul conectorului rulmentului, piesele noastre imprimate 3D au avut nevoie de un pic de curățare cu o lamă pentru a permite rulmentului să se împingă în jos în conectorul rulmentului.
4. Glisați rulmenții care au acum conectorii și brațele rulmentului pe gondolă. Arborele de pe gondola imprimată 3D trebuia șlefuit mult pentru a permite rulmentului să alunece în jos.
5. Ultimul este dispozitivul de fixare a gondolei care va menține totul împreună, folosiți șuruburi pentru a-l fixa pe arborele gondolei - acestea vă vor asigura, de asemenea, stiloul în timp ce desenați.

Pasul 4: Software

Dacă nu ați pregătit niciodată un Raspberry Pi, începeți să consultați ghidul nostru. Pentru acest pas, vă recomand să vă referiți la Drawbot Github.

Pe Pi veți actualiza și actualiza pachetele și veți instala altele:

Actualizări și actualizări:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Instalați NPM și Git:

sudo apt-get install npm

sudo apt-get install git

Instalați Node.js:

sudo npm install -g n

sudo n stabil

Actualizați NPM -și eliminați vechea versiune apt-get:

sudo npm instalați npm @ latest -g

sudo apt-get remove npm sudo reboot

Instalați biblioteca pigpio C:

sudo apt-get install pigpio * dacă utilizați Raspbian Lite *

npm instalați pigpio

Instalați software-ul Drawbot:

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

Pentru a porni software-ul Drawbot:

cd / drawbot

npm start -or- sudo nod draw.js

Accesați interfața de control Drawbot

De pe alt computer din aceeași rețea:

• De pe un Mac: accesați raspberrypi.local / control pentru a accesa interfața de control Drawbot.
• De pe un PC: introduceți adresa IP (ifconfig este comanda terminalului) și introduceți adresa IP / controlul dvs. ex: 10.167.5.58/control

Din Raspberry Pi:

Deschideți un browser. Accesați 127.0.0.1/control pentru a accesa interfața de control Drawbot

Pasul 5: Conexiuni. Fire. Pretutindeni

Părțile au avut nevoie de acest pas:

Hardware: USB A feminin breakout - 2EasyDriver Stepper Motor Drivers - 2Pi Zero sau un alt dispozitiv WiFi activat PiStepper Motors - 2Micro USB breakout - 2Barrel Jack 2.1mm x 5.5mm Alte piese de care ai putea avea nevoie: Breadboard pentru testarea conexiunilor Pinii Header3D Printed Stepper + Pi mountPerf sau Proto board

Cablarea driverelor motorului EasyDriver la Pi:

Șofer stânga:

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

Șofer potrivit:

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

Cablarea Gondola Servo la Pi:

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

Note: Pentru testare pentru a vă asigura că conexiunile sunt corecte, se recomandă mai întâi să faceți panoul înainte de a lipi totul împreună.

1. Dacă Pi și / sau EasyDriver nu includ ace de antet, lipiți-le acum.
2. Conectați dispozitivele USB feminine la fiecare EasyDriver folosind secțiunea motor de pe placă. Pentru acest pas, sperăm, că aveți o foaie de date sau o referință pentru Stepper Motros. Asigurați-vă că păstrați înfășurările / bobinele împreună. Stepper-ul de aici avea perechi de negru și verde și roșu și albastru. Aici am păstrat „Winding A” la masă și D + pe dispozitivul USB și „Winding B” la VCC și D- pe dispozitivul USB.
3. Utilizați fire jumper pentru a conecta servomotorul la Pi GPIO. -referiti la informatiile de mai sus.
4. Utilizați fire jumper pentru a conecta plăcile EasyDriver la Pi GPIO. -referiti la informatiile de mai sus
5. Conectați din nou firele motorului pas cu pas la dispozitivul Micro USB, asigurându-vă că perechile sunt potrivite corect.
6. EasyDrivers au nevoie de energie. Conectați vârful cricului butoiului la „PWR IN” de pe EasyDrivers și manșonul cricului butoiului la GND al „PWR IN” de pe EasyDrivers. Am folosit un perfboard pentru a ne împărți puterea și solul de la mufa butoiului la EasyDrivers.

Pasul 6: Testare și desen

Odată ce dispozitivele dvs. Pi, EasyDrivers și USB sunt conectate fie prin intermediul panoului de testare, fie dacă ați sărit direct prin lipire, este timpul să testați. Este motorul mai ușor de controlat, servo. Faceți clic pe butonul Pen din mijlocul controlerului și sperăm că brațul servo se va roti la 90 °. Utilizați acest test pentru a vă asigura că brațul servo este orientat corect pentru a ridica stiloul de pe suprafață. Acest lucru vă va informa, de asemenea, dacă sunteți conectat la software-ul controlerului Pi și Drawbot. Următorul este motorul pas cu pas. Este mai ușor să începeți cu unul câte unul. Cu un motor pas cu pas conectat, faceți clic pe o coordonată de pe controlerul Drawbot. Stepper-ul ar trebui să se deplaseze lin. Dacă bâlbâi pas cu pas, asigurați-vă că cablajul este corect și că perechile sunt potrivite. Testați celălalt pas cu pas.

Cu stepperele deconectate, găsiți o suprafață netedă plată și netedă și montați stepper-urile asigurându-vă că sunt la nivel unul față de celălalt. Extindeți o parte din linia de pescuit din fiecare bobină și conectați-o la brațele portante de pe gondolă. Reconectați stepper-urile. Utilizați controlerul Drawbot pentru a muta gondola. Când faceți clic în dreapta sus pe ochiul de gură, gondola ar trebui să se deplaseze în dreapta sus, dacă nu reglați fișierul de configurare. Dacă gondola se mișcă opus față de ceea ce ar trebui să activeze oglindirea în fișierul de configurare de pe Pi.

Măsurare

Aproape acolo. Următorul este măsurarea. Am găsit o mică bandă de măsurare retractabilă la îndemână, toate măsurătorile vor fi în milimetri.

Faceți clic pe pictograma setărilor din controlerul Drawbot și vor fi necesare trei valori, „D”, „X” și „Y”. Vedeți imaginea pentru o ilustrare a modului de măsurare. Prima valoare, „D” este distanța dintre bobine. Următoarele valori sunt în esență locația de origine a gondolei. Valoarea "X" este măsurarea de la bobina stângă la poziția stiloului din gondolă. Valoarea „Y” este distanța de la bobină până la gondolă. Introduceți-le în setările software-ului Drawbot. Este recomandată setarea casei în colțul din stânga sus.

Desen

În cele din urmă desen !!

Odată ce totul este măsurat cât mai exact posibil și stiloul din gondolă este ridicat de pe suprafață și adăugat, este timpul să alimentați Drawbot-ul cu un SVG pentru a desena. Pur și simplu trageți o singură cale SVG pe ochiul de cap al software-ului Drawbot pentru a începe un desen, am inclus un desen de calibrare pentru plăcerea dvs. de desenare a robotului. Bucurați-vă!