Drawbot !: 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Denne instruktive vil dokumentere konstruktionen af en Raspberry Pi kontrolleret tegnerobot, der giver dig mulighed for at gøre enhver flad overflade til et lærred. Når du har bygget tegnerobotten, kan du kalibrere og sende tegninger til den via WiFi.

*Dette blev bygget i Black & Veatch MakerSpace ud fra planer skabt af MakerSpace -protektor og det kreative vidunder Andy Wise. Se Drawbot -projektet på Github af Andy for mere information.

Trin 1: Hvad skal du bruge

3D-printbare dele:

Polargraph gondol - https://www.thingiverse.com/thing:372244Servo hornforlængelse - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot motorophæng og spole (x2) - https://www.thingiverse.com/ ting: 2427037Drawbot elektronikhus (valgfrit) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot Pi + Stepper mount (valgfrit) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682Sugekop Dome med hul (alternativ) -

Hardware:

NEMA 17 trinmotorer (x2) sugekopper med hurtig frigivelse-Harbor Freight-genstand #62715 (x2) Spiderwire 80-pund fiskelinje Micro USB-kabel 10 ft. (x2) Mikro-USB-afbrydelse (x2) Udbrud af type A-kvinde (x2) Raspberry Pi Zero W (eller en anden WiFi-aktiveret Pi) Micro SD-kort EasyDriver Stepper Motor Driver V4.5 (x2) SG92R Micro Servo6003zz lejer (x2) 3-benet servoforlængere (flere) 2,1 mm x 5,5 mm tøndejakke 12v 1a strømadapter 2,1 mm/5,5 mm bly USB-mikrostrømadapter til PiPololu Universal-monteringsnav til 5 mm aksel, #4-40 huller (x2) #8-32 x 1- 5/8 in. Øjebolte (x2) 8 skruer til spoler (#4-40 x ~ ½ ) 8 skruer til motorer (M3-.50 x 6 mm metriske maskinskruer) 1-2 små skruer til gondol til sikring af pen/ markørStandardtråd eller jumperwiresmarkører Målebånd/pind

Værktøjer

ComputerLoddejernWire Strippers/Cutters

Valgfri:

PapirMonteringsspartel USB -blæserHotlimPaperclipHovedstifterBreadboard/Perfboard

Drawbot github vil have nogle links til specifikke sælgere/varer.

Trin 2: Trinmotor og sugekopsamling

Dele havde brug for dette trin:

3D -printet: 2 motorophæng 2 spoler2 sugekop -kupler med 1/8 hul boret -eller- Sugekop -kuppel med hul

Bemærkninger: Trykt i PLA

Hardware: 2 trinmotorer2 sugekopper2 Universalmonteringsnav 2 øjenbolte (#8-32 x 1-5/8 in.) 8 skruer til spoler (#4-40 x ~ ½ ) 8 skruer til motorer (M3-.50 x 6 mm metriske maskinskruer) Fiskelinje

Bemærkninger: Sugekopperne har brug for en lang metalstolpe for at nå motorophænget.

1. Først fastgøres den universelle monteringsnav i aluminium til trinmotoren. Brug de skruer, der følger med monteringsnavet, og fastgør navet tæt på enden af trinakslen.
2. Sæt derefter det 3D -trykte vridmotorophæng på trinmotoren ved hjælp af fire M3 -skruer. Twistmotorophænget vil have en fordybning for at angive, hvilken side motoren skal monteres.
3. Nu fastgør den 3D-trykte spole til monteringsnavet med 4-40 skruer.
4. Til sugekopbeslagene skal du skille din Harbour Freight -sugekop ad. Opbevar gummisugekoppen, fjederen og metalstolpen. Bor et ⅛”hul i sugekuppelen, og træk i dine øjenbolte, eller brug sugekop -kuplen med hul. Placer den 3D -trykte kuppel over gummi -sugekoppen. Fastgør motorophænget ved at skubbe det ned på sugekupplen, så du kan trække skruen gennem metalstolpen.
5. Nu gør det samme for den anden motorophæng.
6. Snelle fiskelinje på spolerne.

Bemærkninger: Harbour Freight -sugekopper er et must, de har en højere metalstolpe end andre sugekopper. Varenummeret er 62715.

Trin 3: Penneholder Gondolmontering:

Dele havde brug for dette trin:

3D -printet: Polargraph Gondola2 Lejeforbindelsesarme2 Lejeforbindelsesringe1 Gondolholder1 Servo forlængelse

Hardware: 1 SG92R Servomotor2 6003zz lejer1 Twist tie

1. Lim den 3D -trykte servoforlængerarm til en af de servoarme, der fulgte med servoen. -Vores faldt til sidst af, så vi brugte en papirclips, som vi klippede i halve og tapede den til servoarmen.
2. Brug det ultra-praktiske twist slips til at fastgøre servoen til gondolen.
3. Derefter åbnes lejekonnektorringene til lejeforbindelsesarmene. Skub lejet gennem lejekonnektoren, vores 3D -printede dele trængte til lidt oprydning med et blad, så lejet kunne skubbe ned i lejekonnektoren.
4. Skub lejerne, der nu har lejekontakterne og armene på gondolen. Akslen på den 3D -trykte gondol skulle slibes en god del for at lade lejet glide ned.
5. Sidst er gondolholderen, der holder alt sammen. Brug skruer til at fastgøre det til gondolskaftet - disse vil også sikre din pen, mens du tegner.

Trin 4: Software

Hvis du aldrig har forberedt en Raspberry Pi, skal du starte med at tjekke vores guide. Til dette trin anbefaler jeg at henvise til Drawbot Github.

På Pi opdaterer og opgraderer du pakker og installerer andre:

Opdateringer og opgraderinger:

sudo apt-get opdatering

sudo apt-get opgradering

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

Opgrader NPM -og fjern den gamle apt -get -version:

sudo npm installer npm@seneste -g

sudo apt-get fjern npm sudo genstart

Installer pigpio C bibliotek:

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

npm installer pigpio

Installer Drawbot -softwaren:

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

Sådan starter du Drawbot -softwaren:

cd/drawbot

npm start -eller- sudo node draw.js

Få adgang til Drawbot -kontrolgrænsefladen

Fra en anden computer på det samme netværk:

• Fra en Mac: Gå til raspberrypi.local/control for at få adgang til Drawbot -kontrolgrænsefladen.
• Fra en pc: indtast ip -adressen (ifconfig er terminalkommandoen) og indtast din IP -adresse/kontrol ex: 10.167.5.58/control

Fra Raspberry Pi:

Åbn en browser. Gå til 127.0.0.1/control for at få adgang til Drawbot -kontrolgrænsefladen

Trin 5: Forbindelser. Ledninger. Overalt

Dele havde brug for dette trin:

Hardware: USB A female breakout - 2EasyDriver Stepper Motor Drivers - 2Pi Zero eller en anden WiFi -aktiveret PiStepper Motors - 2Micro USB breakout - 2Barrel Jack 2.1mm x 5.5mmAndre dele, du muligvis har brug for: Brødbræt til testforbindelser Header Pins3D Printed Stepper + Pi mountPerf eller Proto board

Tilslutning af EasyDriver -motordrivere til Pi:

Venstre chauffør:

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

Højre chauffør:

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

Tilslutning af Gondola Servo til Pi:

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

Bemærkninger: For at teste for at sikre, at forbindelserne er korrekte, anbefales det at brødbrættet først, før alt loddes sammen.

1. Hvis din Pi og/eller EasyDriver ikke inkluderer headerstifter, loddes de nu.
2. Tilslut de kvindelige USB -breakouts til hver EasyDriver ved hjælp af motorsektionen på kortet. For dette trin har du forhåbentlig et datablad eller en reference til dine Stepper Motros. Sørg for at holde viklingerne/spolerne sammen. Stepper her havde par sort og grøn og rød og blå. Her holdt vi "Winding A" til Ground og D+ på USB-breakout og "Winding B" til VCC og D- på USB-breakout.
3. Brug jumperkabler til at forbinde servomotoren til Pi GPIO. -henvis til ovenstående oplysninger.
4. Brug jumperwires til at forbinde EasyDriver -kortene til Pi GPIO. -henvis til ovenstående oplysninger
5. Tilslut trinmotorkablerne til Micro USB -breakout igen, og sørg for, at parrene matcher korrekt.
6. EasyDrivers har brug for strøm. Tilslut spidsen af tøndejordstikket til "PWR IN" på EasyDrivers og tøndejernets muffe til GND for "PWR IN" på EasyDrivers. Vi brugte et perfboard til at opdele vores kraft og jord fra tøndejacket til EasyDrivers.

Trin 6: Testning og tegning

Når din Pi, EasyDrivers og USB -breakouts er tilsluttet enten via brødbræt, eller hvis du sprang lige ind ved lodning, er det tid til at teste. Opsætning og test Start Drawbot -controllersoftwaren på Pi. est den lettere motor at styre, servoen. Klik på knappen Pen i midten af controllerens bulls-eye, og forhåbentlig vil servo-armen rotere 90 °. Brug denne test til at sikre, at servoarmen er rettet korrekt for at løfte pennen fra overfladen. Dette vil også give dig besked, hvis du er tilsluttet Pi og Drawbot -controllersoftwaren. Næste er trinmotoren. Det er lettere at starte med en ad gangen. Med en trinmotor tilsluttet klikker du på en koordinat på Drawbot controller bulls-eye. Stepper skal bevæge sig jævnt. Hvis stepper stammer, skal du sørge for, at ledningerne er korrekte, og at parene matcher. Test den anden stepper.

Når stepperne er afbrudt, skal du finde en dejlig flad, glat overflade og montere stepperne, så de er i niveau med hinanden. Forlæng noget af fiskelinjen fra hver spole og tilslut den til lejearmene på gondolen. Tilslut trinene igen. Brug Drawbot -controlleren til at flytte gondolen. Når du klikker øverst til højre på bulls-eye, skal gondolen flytte til øverste højre side, hvis ikke justere konfigurationsfilen. Hvis gondolen bevæger sig modsat den, den skal tænde spejling i konfigurationsfilen på Pi.

Måling

Er der næsten. Næste måling. Vi har fundet et lille udtrækkeligt målebånd praktisk, alle målinger vil være i millimeter.

Klik på indstillingsikonet i Drawbot -controlleren, og der er tre værdier, der er nødvendige, "D", "X" og "Y". Se billedet for en illustration af, hvordan man måler. Den første værdi, "D", er afstanden mellem spolerne. De næste værdier er i det væsentlige gondolens hjemsted. "X" -værdien er målingen fra venstre spole til pennens position i gondolen. "Y" -værdien er afstanden fra spolen ned til gondolen. Indtast disse i indstillingerne for Drawbot -softwaren. Det anbefales at indstille boligen i øverste venstre hjørne.

Tegning

Endelig tegning !!

Når alt er målt så præcist som muligt, og pennen i gondolen løftes af overfladen og homes, er det tid til at fodre Drawbot med en SVG til at tegne. Bare træk en enkelt sti SVG ind i Bullbot-softwaren i Drawbot-softwaren for at starte en tegning, jeg har inkluderet en kalibreringstegning til din robottegning fornøjelse. God fornøjelse!