Drawbot!: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Instruksi ini akan mendokumentasikan konstruksi robot menggambar yang dikendalikan Raspberry Pi yang memungkinkan Anda mengubah permukaan datar menjadi kanvas. Setelah membuat robot gambar, Anda dapat mengkalibrasi dan mengirim gambar ke robot tersebut melalui WiFi.

*Ini dibangun di Black & Veatch MakerSpace dari rencana yang dibuat oleh pelindung MakerSpace dan keajaiban kreatif Andy Wise. Lihat proyek Drawbot di Github oleh Andy untuk informasi lebih lanjut.

Langkah 1: Apa yang Anda Butuhkan

Bagian yang dapat dicetak 3D:

Gondola Polargraph - https://www.thingiverse.com/thing:372244Ekstensi klakson servo - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot motor mount dan spool (x2) - https://www.thingiverse.com/ thing:2427037Drawbot electronic case (opsional) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot Pi + Stepper mount (opsional) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682Suction Cup Dome dengan lubang (alternatif) -

Perangkat keras:

NEMA 17 Stepper Motors (x2)Cangkir Hisap dengan Rilis Cepat - Harbour Freight item #62715 (x2)Spiderwire pancing seberat 80 ponKabel USB mikro 10-ft. (x2)Micro USB breakout (x2)USB type A female breakout (x2)Raspberry Pi Zero W (atau Pi berkemampuan WiFi lainnya)Kartu Micro SDEasyDriver Stepper Motor Driver V4.5 (x2)SG92R Micro Servo6003zz bearing (x2)3-pin ekstensi servo (beberapa) jack barel 2.1mm x 5.5mm 12v 1a adaptor daya 2.1mm/5.5mm memimpin Adaptor Daya Mikro USB untuk PiPololu Universal Mounting Hub untuk poros 5mm, #4-40 lubang (x2) #8-32 x 1- Baut Mata 5/8 inci (x2)8 sekrup untuk gulungan (#4-40 x ~½ )8 sekrup untuk motor (sekrup mesin metrik M3-.50 x 6mm)1-2 sekrup kecil untuk gondola untuk mengamankan pena/ spidolKabel standar atau kabel jumperspidol Pita pengukur/tongkat

Peralatan

KomputerSolder IronWire Strippers/Pemotong

Opsional:

PaperMounting PuttyKipas USBLem PanasKlip KertasPin HeaderPapan Tempat Memotong Roti/Papan Perf

Github drawbot akan memiliki beberapa tautan ke penjual/barang tertentu.

Langkah 2: Stepper Motor dan Suction Cup Assembly

Bagian yang dibutuhkan langkah ini:

Dicetak 3D: 2 dudukan motor2 gulungan2 kubah cangkir hisap dengan lubang bor 1/8 -atau- Cangkir Hisap Dome dengan Lubang

Catatan: Dicetak dalam PLA

Perangkat keras:2 Motor Stepper2 Suction Cup2 Hub pemasangan universal2 Baut Mata (#8-32 x 1-5/8 inci)8 Sekrup untuk gulungan (#4-40 x ~½ )8 Sekrup untuk motor (M3-.50 x Sekrup mesin metrik 6mm) Pancing

Catatan: Cangkir hisap membutuhkan tiang logam yang panjang untuk mencapai dudukan motor.

1. Pertama, pasang hub pemasangan universal aluminium ke motor stepper. Gunakan sekrup set yang disertakan dengan hub pemasangan dan pasang hub di dekat ujung poros stepper.
2. Selanjutnya, pasang dudukan motor pelintir cetak 3D ke motor stepper menggunakan empat sekrup M3. Dudukan motor twist akan memiliki lekukan untuk menunjukkan sisi mana untuk memasang motor.
3. Sekarang pasang gulungan cetakan 3D ke hub pemasangan dengan 4-40 sekrup.
4. Untuk dudukan cangkir hisap, Anda harus membongkar cangkir hisap Harbour Freight Anda. Jauhkan cangkir hisap karet, pegas dan tiang logam. Bor lubang” di kubah hisap dan masukkan ke dalam baut mata Anda atau gunakan Kubah Suction Cup dengan Lubang. Tempatkan kubah yang dicetak 3D di atas cangkir hisap karet. Pasang dudukan motor dengan mendorongnya ke bawah pada kubah hisap sehingga Anda dapat memasang sekrup melalui tiang logam.
5. Sekarang lakukan hal yang sama untuk dudukan motor lainnya.
6. Gulungan pancing di gulungan.

Catatan: Cangkir hisap Harbour Freight adalah suatu keharusan, mereka memiliki tiang logam yang lebih tinggi daripada cangkir hisap lainnya. Nomor itemnya adalah 62715.

Langkah 3: Rakitan Gondola Pemegang Pena:

Bagian yang dibutuhkan langkah ini:

Dicetak 3D: Polargraph Gondola2 Lengan konektor bantalan2 Cincin konektor bantalan1 Retainer Gondola1 Ekstensi servo

Perangkat keras: 1 SG92R Servo motor2 6003zz bearing1 Twist tie

1. Rekatkan lengan ekstensi servo tercetak 3D ke salah satu lengan servo yang disertakan dengan servo. -Kami akhirnya jatuh jadi kami menggunakan penjepit kertas yang kami potong menjadi dua dan menempelkannya ke lengan servo.
2. Gunakan pengikat putar yang sangat praktis untuk mengamankan servo ke gondola.
3. Selanjutnya slot cincin konektor bantalan ke lengan konektor bantalan. Dorong bantalan melalui rakitan konektor bantalan, bagian cetakan 3D kami perlu sedikit dibersihkan dengan pisau untuk memungkinkan bantalan menekan ke dalam konektor bantalan.
4. Geser bantalan yang sekarang memiliki kerucut bantalan dan lengan di gondola. Poros pada gondola yang dicetak 3D perlu diampelas dengan baik agar bantalannya dapat meluncur ke bawah.
5. Terakhir adalah penahan gondola yang akan menyatukan semuanya, gunakan sekrup untuk mengencangkannya ke poros gondola - ini juga akan mengamankan pena Anda saat menggambar.

Langkah 4: Perangkat Lunak

Jika Anda belum pernah menyiapkan Raspberry Pi, mulailah dengan membaca panduan kami. Untuk langkah ini, saya sarankan untuk merujuk ke Drawbot Github.

Di Pi Anda akan memperbarui dan memutakhirkan paket dan menginstal yang lain:

Pembaruan dan peningkatan:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Instal NPM dan Git:

sudo apt-get install npm

sudo apt-get install git

Instal Node.js:

sudo npm install -g n

sudo dan stabil

Tingkatkan NPM -dan hapus versi apt-get lama:

sudo npm install npm@latest -g

sudo apt-get hapus npm sudo reboot

Instal pustaka pigpio C:

sudo apt-get install pigpio *jika Anda menggunakan Raspbian Lite*

npm instal pigpio

Instal perangkat lunak Drawbot:

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

Untuk memulai perangkat lunak Drawbot:

cd/drawbot

npm start -atau- Sudo node draw.js

Akses antarmuka kontrol Drawbot

Dari komputer lain di jaringan yang sama:

• Dari Mac: Buka raspberrypi.local/control untuk mengakses antarmuka kontrol Drawbot.
• Dari PC: masukkan alamat ip (ifconfig adalah perintah terminal) dan masukkan alamat/kontrol IP Anda contoh: 10.167.5.58/control

Dari Raspberry Pi:

Buka peramban. Buka 127.0.0.1/control untuk mengakses antarmuka kontrol Drawbot

Langkah 5: Koneksi. kabel. Di mana pun

Bagian yang dibutuhkan langkah ini:

Perangkat keras:USB A female breakout - 2EasyDriver Stepper Motor Drivers - 2Pi Zero atau WiFi lainnya yang mendukung PiStepper Motors - 2Micro USB breakout - 2Barrel Jack 2.1mm x 5.5mmBagian lain yang mungkin Anda perlukan:Breadboard untuk menguji koneksiHeader Pins3D Printed Stepper + Pi mountPerf atau papan Proto

Menghubungkan driver motor EasyDriver ke Pi:

Pengemudi kiri:

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

pengemudi yang tepat:

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

Menghubungkan Servo Gondola ke Pi:

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

Catatan: Untuk pengujian untuk memastikan koneksi sudah benar, disarankan ke papan tempat memotong roti terlebih dahulu sebelum menyolder semuanya bersama-sama.

1. Jika Pi dan/atau EasyDriver Anda tidak menyertakan pin header, solder sekarang.
2. Hubungkan breakout USB perempuan ke setiap EasyDriver menggunakan bagian motor di papan. Untuk langkah ini mudah-mudahan, Anda memiliki datasheet atau referensi untuk Motor Stepper Anda. Pastikan untuk menjaga gulungan/kumparan bersama-sama. Stepper di sini memiliki pasangan Hitam & Hijau dan Merah & Biru. Di sini kami menyimpan "Winding A" ke Ground dan D+ pada breakout USB dan "Winding B" ke VCC dan D- pada breakout USB.
3. Gunakan kabel jumper untuk menghubungkan motor servo ke Pi GPIO. -mengacu pada informasi di atas.
4. Gunakan kabel jumper untuk menghubungkan papan EasyDriver ke Pi GPIO. -lihat informasi di atas
5. Hubungkan kabel motor stepper ke breakout Micro USB lagi untuk memastikan pasangannya cocok dengan benar.
6. EasyDrivers membutuhkan daya. Hubungkan ujung jack barel ke "PWR IN" pada EasyDrivers dan lengan jack barel ke GND "PWR IN" pada EasyDrivers. Kami menggunakan perfboard untuk membagi kekuatan dan ground kami dari jack barel ke EasyDrivers.

Langkah 6: Menguji dan Menggambar

Setelah Pi, EasyDrivers, dan breakout USB Anda terhubung baik melalui papan tempat memotong roti atau jika Anda langsung masuk dengan solder, saatnya untuk menguji. Pengaturan dan PengujianMulai perangkat lunak pengontrol Drawbot di Pi. est motor lebih mudah untuk mengontrol, servo. Klik tombol Pena di tengah-tengah pengontrol dan semoga lengan servo akan berputar 90°. Gunakan tes ini untuk memastikan lengan servo diorientasikan dengan benar untuk mengangkat pena dari permukaan. Ini juga akan memberi tahu Anda jika Anda terhubung ke perangkat lunak pengontrol Pi dan Drawbot. Berikutnya adalah motor stepper. Lebih mudah untuk memulai dengan satu per satu. Dengan motor stepper yang terhubung, klik koordinat pada pengontrol Drawbot tepat sasaran. Stepper harus bergerak dengan lancar. Jika stepper gagap pastikan kabelnya benar dan pasangannya cocok. Uji stepper lainnya.

Dengan stepper terputus, temukan permukaan datar dan halus yang bagus dan pasang stepper untuk memastikan mereka sejajar satu sama lain. Perpanjang beberapa tali pancing dari setiap gulungan dan hubungkan ke lengan bantalan di gondola. Hubungkan kembali stepper. Gunakan pengontrol Drawbot untuk memindahkan gondola. Saat mengklik kanan atas pada sasaran, gondola harus bergerak ke kanan atas, jika tidak menyesuaikan file konfigurasi. Jika gondola bergerak berlawanan dari apa yang seharusnya menyalakan mirroring di file konfigurasi di Pi.

Ukur

Hampir sampai. Selanjutnya adalah mengukur. Kami telah menemukan pita pengukur kecil yang dapat ditarik, semua pengukuran akan dilakukan dalam milimeter.

Klik ikon pengaturan di pengontrol Drawbot dan akan ada tiga nilai yang diperlukan, "D", "X" dan "Y". Lihat gambar untuk ilustrasi cara mengukur. Nilai pertama, "D" adalah jarak antara gulungan. Nilai selanjutnya pada dasarnya adalah lokasi rumah gondola. Nilai "X" adalah ukuran dari spool kiri hingga posisi pena di gondola. Nilai "Y" adalah jarak dari spool ke bawah gondola. Masukkan ini ke dalam pengaturan perangkat lunak Drawbot. Pengaturan rumah di sudut kiri atas dianjurkan.

Menggambar

Akhirnya menggambar!!

Setelah semuanya diukur seakurat mungkin dan pena di gondola diangkat dari permukaan dan ditempatkan, inilah saatnya untuk memberi Drawbot SVG untuk menggambar. Cukup seret satu jalur SVG ke sasaran perangkat lunak Drawbot untuk memulai menggambar, saya telah menyertakan gambar kalibrasi untuk kesenangan menggambar robot Anda. Menikmati!