Drawbot !: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Denne instruksen vil dokumentere konstruksjonen av en Raspberry Pi -kontrollert tegnerobot som lar deg gjøre en flat overflate til et lerret. Når du har bygget tegneroboten, kan du kalibrere og sende tegninger til den via WiFi.

*Dette ble bygget i Black & Veatch MakerSpace fra planer laget av MakerSpace -skytshelgen og det kreative underverket Andy Wise. Se Drawbot -prosjektet på Github av Andy for mer informasjon.

Trinn 1: Hva du trenger

3D-utskrivbare deler:

Polargraph gondol - https://www.thingiverse.com/thing:372244Servo hornforlengelse - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot motorfeste og spole (x2) - https://www.thingiverse.com/ ting: 2427037Drawbot elektronikkveske (valgfritt) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot Pi + Stepper mount (valgfritt) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682Sugekoppekuppel med hull (alternativ) -

Maskinvare:

NEMA 17 trinnmotorer (x2) sugekopper med hurtigfrigjøring-Harbor Freight element nr. 62715 (x2) Spiderwire 80 pund fiskelinje Mikro USB-kabel 10 fot. (x2) Micro USB breakout (x2) USB type A kvinnelig breakout (x2) Raspberry Pi Zero W (eller en annen WiFi-aktivert Pi) Micro SD-kort EasyDriver Stepper Motor Driver V4.5 (x2) SG92R Micro Servo6003zz lagre (x2) 3-pinners servoforlengelser (flere) 2,1 mm x 5,5 mm fatkontakt 12v 1a strømadapter 2,1 mm/5,5 mm ledning USB-mikrostrømadapter for PiPololu universell monteringsnav for 5 mm aksel, #4-40 hull (x2) #8-32 x 1- 5/8 in. Øyebolter (x2) 8 skruer for spoler (#4-40 x ~ ½ ) 8 skruer for motorer (M3-.50 x 6 mm metriske maskinskruer) 1-2 små skruer for gondol for å feste pennen/ markørStandardtråd eller jumperkabler markører Målebånd/pinne

Verktøy

DatamaskinLoddejernWire Strippers/Cutters

Valgfri:

PapirMonteringspussUSB -vifteHotlimPaperclipHeaderPinsBreadboard/Perfboard

Drawbot github vil ha noen lenker til spesifikke selgere/varer.

Trinn 2: Trinnmotor og sugekopp

Deler trengte dette trinnet:

3D -trykt: 2 motorfester 2 spoler2 sugekopp -kupler med 1/8 hull boret -eller- sugekopp -kuppel med hull

Merknader: Trykt i PLA

Maskinvare: 2 trinnmotorer2 sugekopper2 Universelle monteringsnav 2 øyebolter (#8-32 x 1-5/8 in.) 8 skruer for spoler (#4-40 x ~ ½ ) 8 skruer for motorer (M3-.50 x 6 mm metriske maskinskruer) Fiskesnøre

Merknader: Sugekoppene trenger en lang metallstolpe for å nå motorfeste.

1. Fest først universalmonteringsnavet i aluminium til trinnmotoren. Bruk skruene som følger med monteringsnavet og fest navet nær enden av trinnakselen.
2. Fest deretter det 3D -trykte vridmotorfeste til trinnmotoren ved hjelp av fire M3 -skruer. Twist -motorfeste vil ha en innrykk for å indikere hvilken side du skal montere motoren.
3. Fest nå den 3D-trykte spolen til monteringsnavet med 4-40 skruer.
4. For sugekoppfestene må du demontere Harbour Freight -sugekoppen. Behold gummi -sugekoppen, fjæren og metallposten. Bor et ⅛”hull i sugekuppelen og tråden i øyeboltene eller bruk sugekoppens kuppel med hull. Plasser den 3D -trykte kuppelen over sugekoppen i gummi. Fest motorfeste ved å skyve den ned på sugekuppelen slik at du kan tre skruen gjennom metallposten.
5. Gjør det samme for det andre motorfeste.
6. Snellefiske på snellene.

Beskjeder: Harbour Freight sugekopper er et must, de har en høyere metallstolpe enn andre sugekopper. Artikkelnummeret er 62715.

Trinn 3: Pennholder Gondolmontering:

Deler trengte dette trinnet:

3D -trykt: Polargraph Gondola2 Lagerforbindelsesarmer2 Lagerforbindelsesringer1 Gondolholder1 Servo forlengelse

Maskinvare: 1 SG92R Servomotor2 6003zz lagre1 Vridning

1. Lim den 3D -trykte servoforlengelsesarmen til en av servoarmene som følger med servoen. -Vårne falt til slutt, så vi brukte en binders som vi klippet i to og teipet den til servoarmen.
2. Bruk den ekstremt hendige vrien for å feste servoen til gondolen.
3. Spor deretter lagerkontaktringene til lagerkontaktarmene. Skyv lageret gjennom lagerkontaktenheten, våre 3D -trykte deler trengte litt opprydding med et blad for å la lageret skyve ned i lagerkontakten.
4. Skyv lagrene som nå har lagerkonektorene og armene på gondolen. Skaftet på 3D -trykt gondol måtte slipes en god del for å la lageret gli ned.
5. Sist er gondolholderen som holder alt sammen. Bruk skruer for å feste den til gondolskaftet - disse vil også sikre pennen din mens du tegner.

Trinn 4: Programvare

Hvis du aldri har forberedt en Raspberry Pi, start med å sjekke ut guiden vår. For dette trinnet anbefaler jeg å referere til Drawbot Github.

På Pi vil du oppdatere og oppgradere pakker og installere andre:

Oppdateringer og oppgraderinger:

sudo apt-get oppdatering

sudo apt-get oppgradering

Installer NPM og Git:

sudo apt-get install npm

sudo apt-get install git

Installer Node.js:

sudo npm install -g n

sudo n stabil

Oppgrader NPM -og fjern den gamle apt -get -versjonen:

sudo npm installer npm@siste -g

sudo apt-get remove npm sudo reboot

Installer pigpio C -biblioteket:

sudo apt-get install pigpio *hvis du bruker Raspbian Lite *

npm installer pigpio

Installer Drawbot -programvaren:

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

Slik starter du Drawbot -programvaren:

cd/drawbot

npm start -eller- sudo node draw.js

Få tilgang til Drawbot -kontrollgrensesnittet

Fra en annen datamaskin på samme nettverk:

• Fra en Mac: Gå til raspberrypi.local/control for å få tilgang til Drawbot -kontrollgrensesnittet.
• Fra en PC: skriv inn ip -adressen (ifconfig er terminalkommandoen) og skriv inn din IP -adresse/kontroll ex: 10.167.5.58/control

Fra Raspberry Pi:

Åpne en nettleser. Gå til 127.0.0.1/control for å få tilgang til Drawbot -kontrollgrensesnittet

Trinn 5: Tilkoblinger. Ledninger. Overalt

Deler trengte dette trinnet:

Maskinvare: USB A female breakout - 2EasyDriver Stepper Motor Drivers - 2Pi Zero eller en annen WiFi -aktivert PiStepper Motors - 2Micro USB breakout - 2Barrel Jack 2.1mm x 5.5mm Andre deler du kan trenge: Brødbrett for testing av tilkoblinger Header Pins3D Printed Stepper + Pi mountPerf or Proto board

Kabling av EasyDriver -motordrivere til Pi:

Venstre sjåfør:

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

Høyre sjåfør:

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

Kabling av gondol -servoen til Pi:

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

Merknader: For å teste for å sikre at tilkoblingene er riktige, anbefales det å brødbrette først før du lodder alt sammen.

1. Hvis Pi og/eller EasyDriver ikke inkluderer toppnål, lodder du dem på nå.
2. Koble de kvinnelige USB -utbruddene til hver EasyDriver ved å bruke motorseksjonen på brettet. Forhåpentligvis for dette trinnet, har du et datablad eller referanse for Stepper Motros. Sørg for å holde viklingene/spolene sammen. Stepper her hadde par med svart og grønt og rødt og blått. Her holdt vi "Winding A" til Ground og D+ på USB-breakout og "Winding B" til VCC og D- på USB-breakout.
3. Bruk jumperkabler for å koble servomotoren til Pi GPIO. -henvis til informasjonen ovenfor.
4. Bruk jumperkabler for å koble EasyDriver -kortene til Pi GPIO. -henvis til informasjonen ovenfor
5. Koble trinnmotorledningene til Micro USB -utbruddet igjen, og kontroller at parene er riktig tilpasset.
6. EasyDrivers trenger strøm. Koble spissen på fatkontakten til "PWR IN" på EasyDrivers og hylsen på fatkontakten til GND for "PWR IN" på EasyDrivers. Vi brukte et perfboard for å dele ut kraften og bakken fra fatkontakten til EasyDrivers.

Trinn 6: Testing og tegning

Når Pi, EasyDrivers og USB -breakouts er koblet til enten via brødbrett eller hvis du hoppet rett inn med loddetinn, er det på tide å teste. Oppsett og testing Start Drawbot -kontrollprogramvaren på Pi. er den enklere motoren å kontrollere, servoen. Klikk på penneknappen i midten av kontrolleren, og forhåpentligvis vil servoarmen rotere 90 °. Bruk denne testen for å kontrollere at servoarmen er riktig orientert for å løfte pennen fra overflaten. Dette vil også gi deg beskjed hvis du er koblet til programvaren Pi og Drawbot -kontrolleren. Neste er trinnmotoren. Det er lettere å starte med en om gangen. Med en trinnmotor tilkoblet klikker du på en koordinat på Drawbot-kontrolleren. Stepper skal bevege seg jevnt. Hvis trinnstammene kontrollerer at ledningene er riktige og parene er tilpasset. Test den andre stepperen.

Når stepperne er frakoblet, finner du en fin flat, glatt overflate, og monter stepperne slik at de er jevne med hverandre. Forleng noe av fiskelinjen fra hver spole og koble den til lagerarmene på gondolen. Koble stepperne igjen. Bruk Drawbot -kontrolleren for å flytte gondolen. Når du klikker øverst til høyre på bulls-eye, bør gondolen gå til øvre høyre, hvis ikke justere konfigurasjonsfilen. Hvis gondolen beveger seg motsatt av det den skal slå på speiling i konfigurasjonsfilen på Pi.

Måling

Nesten der. Neste måling. Vi har funnet et lite uttrekkbart målebånd praktisk, alle målinger vil være i millimeter.

Klikk på innstillingsikonet i Drawbot -kontrolleren, og det vil være tre verdier som trengs, "D", "X" og "Y". Se bildet for en illustrasjon av hvordan du måler. Den første verdien, "D", er avstanden mellom spolene. De neste verdiene er i hovedsak gondolens hjemsted. "X" -verdien er målingen fra venstre spole til posisjonen til pennen i gondolen. "Y" -verdien er avstanden fra spolen ned til gondolen. Angi disse i innstillingene til Drawbot -programvaren. Det anbefales å sette hjemmet i øvre venstre hjørne.

Tegning

Endelig tegning !!

Når alt er målt så nøyaktig som mulig og pennen i gondolen er løftet av overflaten og hjemmet, er det på tide å mate Drawbot en SVG for å tegne. Bare dra en enkelt bane SVG inn på Bulls-eye i Drawbot-programvaren for å starte en tegning. Jeg har tatt med en kalibreringstegning for din robottegningglede. Nyt!