Drawbot !: 6 bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Tài liệu hướng dẫn này sẽ ghi lại quá trình xây dựng robot vẽ điều khiển Raspberry Pi cho phép bạn biến bất kỳ bề mặt phẳng nào thành canvas. Khi bạn đã chế tạo xong rô bốt vẽ, bạn sẽ có thể hiệu chỉnh và gửi các bản vẽ tới nó qua WiFi.

* Điều này được xây dựng trong Black & Veatch MakerSpace từ các kế hoạch được tạo ra bởi người bảo trợ MakerSpace và kỳ quan sáng tạo Andy Wise. Xem dự án Drawbot trên Github của Andy để biết thêm thông tin.

Bước 1: Những gì bạn cần

Các bộ phận có thể in 3D:

Polargraph gondola - https://www.thingiverse.com/thing:372244 Tiện ích mở rộng sừng Servo - https://www.thingiverse.com/thing:2427037 Gắn và ống động cơrawbot (x2) - https://www.thingiverse.com/ điều: 2427037 Vỏ thiết bị điện tửrawbot (tùy chọn) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot Pi + Giá đỡ bước (tùy chọn) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682 Mái vòm Cốc hút có lỗ (thay thế) -

Phần cứng:

NEMA 17 Stepper Motors (x2) Cốc hút với Nhả nhanh - Mặt hàng vận chuyển cảng # 62715 (x2) Dây câu cá Spiderwire 80 pound Cáp micro USB 10-ft. (x2) Thiết bị đột phá Micro USB (x2) Loại đột phá USB loại A (x2) Raspberry Pi Zero W (hoặc một Pi hỗ trợ WiFi khác) Thẻ Micro SD EasyDriver Stepper Motor Driver V4.5 (x2) Vòng bi SG92R Micro Servo6003zz (x2) 3 chân phần mở rộng servo (một số) giắc cắm thùng 2.1mm x 5.5mm Bộ chuyển đổi nguồn 12v 1a 2.1mm / 5.5mm Bộ chuyển đổi nguồn Micro USB dẫn cho PiPololu Universal Mounting Hub cho trục 5mm, # 4-40 lỗ (x2) # 8-32 x 1- 5/8 inch. Bu lông mắt (x2) 8 vít cho ống cuốn (# 4-40 x ~ ½ ) 8 vít cho động cơ (vít máy hệ mét M3-.50 x 6mm) 1-2 vít nhỏ cho gondola để cố định bút / Điểm đánh dấu dây tiêu chuẩn hoặc dây nhảy

Công cụ

Máy tính Đặt hàng Máy cắt / Máy cắt dây sắt

Không bắt buộc:

PaperMounting PuttyUSB FanHot GluePaperclipHeader PinsBreadboard / Perfboard

Drawbot github sẽ có một số liên kết đến người bán / mặt hàng cụ thể.

Bước 2: Lắp ráp động cơ bước và cốc hút

Các phần cần thiết trong bước này:

In 3D: 2 gắn động cơ

Ghi chú: Được in trong PLA

Phần cứng: 2 Động cơ bước2 Cốc hút2 Trung tâm lắp đa năng2 Bu lông mắt (# 8-32 x 1-5 / 8 in.) 8 Vít cho ống cuốn (# 4-40 x ~ ½ ) 8 Vít cho động cơ (M3-.50 x Vít máy hệ mét 6mm) Dây câu cá

Lưu ý: Các cốc hút cần có một trụ kim loại dài để tiếp cận với giá gắn động cơ.

1. Đầu tiên, gắn trung tâm gắn kết đa năng bằng nhôm vào động cơ bước. Sử dụng các vít định vị đi kèm với trục lắp và gắn trục vào gần phần cuối của trục bước.
2. Tiếp theo, gắn giá gắn động cơ xoắn in 3D vào động cơ bước bằng bốn vít M3. Giá gắn động cơ xoắn sẽ có một vết lõm để chỉ ra bên nào để lắp động cơ.
3. Bây giờ gắn ống chỉ in 3D vào trung tâm lắp bằng 4-40 vít.
4. Đối với giá đỡ cốc hút, bạn sẽ cần phải tháo rời cốc hút của Harbour Freight. Giữ cốc hút cao su, lò xo và trụ kim loại. Khoan một lỗ ⅛”trên vòm hút và luồn các bu lông vào mắt của bạn hoặc sử dụng Vòm hút có lỗ. Đặt mái vòm in 3D lên trên cốc hút cao su. Gắn giá đỡ động cơ bằng cách đẩy nó xuống trên vòm hút để bạn có thể luồn vít qua trụ kim loại.
5. Bây giờ hãy làm tương tự cho phần gắn động cơ còn lại.
6. Dây câu trên ống cuộn.

Lưu ý: Các cốc hút của Harbour Freight là bắt buộc, chúng có trụ kim loại cao hơn các cốc hút khác. Số thứ tự là 62715.

Bước 3: Lắp ráp Gondola Chủ bút:

Các phần cần thiết trong bước này:

Đã in 3D: Polargraph Gondola2 Cánh tay kết nối vòng bi2 Vòng kết nối vòng bi1 Bộ phận giữ của Gondola1 Phần mở rộng Servo

Phần cứng: 1 Động cơ Servo SG92R2 Vòng bi 6003zz1 Thanh giằng

1. Dán cánh tay mở rộng servo được in 3D vào một trong các tay servo được cung cấp cùng với servo. -Cuối cùng của chúng tôi đã rơi ra vì vậy chúng tôi đã sử dụng một chiếc kẹp giấy mà chúng tôi cắt đôi và dán nó vào cánh tay servo.
2. Sử dụng dây buộc xoắn cực kỳ tiện dụng để cố định servo vào gondola.
3. Khe tiếp theo, đầu nối ổ trục vòng vào tay nối ổ trục. Đẩy vòng bi qua cụm đầu nối vòng bi, các bộ phận in 3D của chúng tôi cần được làm sạch một chút bằng một lưỡi dao để cho phép vòng bi đẩy xuống đầu nối vòng bi.
4. Trượt các ổ trục hiện có các đầu côn và cánh tay ổ trục trên gondola. Trục trên chiếc thuyền gondola in 3D cần phải được chà nhám kỹ để cho phép ổ trục trượt xuống.
5. Cuối cùng là bộ phận giữ của gondola sẽ giữ mọi thứ lại với nhau, sử dụng vít để cố định nó vào trục của gondola - những chiếc này cũng sẽ giữ chặt bút của bạn trong khi vẽ.

Bước 4: Phần mềm

Nếu bạn chưa bao giờ chuẩn bị khởi động Raspberry Pi bằng cách xem hướng dẫn của chúng tôi. Đối với bước này, tôi khuyên bạn nên tham khảo Drawbot Github.

Trên Pi, bạn sẽ cập nhật và nâng cấp các gói và cài đặt các gói khác:

Cập nhật và nâng cấp:

sudo apt-get cập nhật

sudo apt-get nâng cấp

Cài đặt NPM và Git:

sudo apt-get install npm

sudo apt-get install git

Cài đặt Node.js:

sudo npm install -g n

sudo n ổn định

Nâng cấp NPM -và xóa phiên bản apt-get cũ:

sudo npm install npm @ new -g

sudo apt-get remove npm sudo reboot

Cài đặt thư viện pigpio C:

sudo apt-get install pigpio * nếu bạn đang sử dụng Raspbian Lite *

npm cài đặt pigpio

Cài đặt phần mềm Drawbot:

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

Để khởi động phần mềm Drawbot:

cd / drawbot

npm start -or- sudo node draw.js

Truy cập giao diện điều khiển Drawbot

Từ một máy tính khác trên cùng một mạng:

• Từ máy Mac: Truy cập raspberrypi.local / control để truy cập giao diện điều khiển Drawbot.
• Từ PC: nhập địa chỉ ip (ifconfig là lệnh đầu cuối) và nhập địa chỉ IP / điều khiển của bạn, ví dụ: 10.167.5.58/control

Từ Raspberry Pi:

Mở trình duyệt. Truy cập 127.0.0.1/control để truy cập giao diện điều khiển Drawbot

Bước 5: Kết nối. Dây điện. Mọi nơi

Các bộ phận cần thiết trong bước này:

Phần cứng: USB A đột phá dành cho nữ - Trình điều khiển động cơ bước 2EasyDriver - 2Pi Zero hoặc một động cơ PiStepper hỗ trợ WiFi khác - Đột phá 2Micro USB - 2Barrel Jack 2.1mm x 5.5mm Các bộ phận khác bạn có thể cần: Bảng mạch để kiểm tra kết nối

Đấu dây trình điều khiển động cơ EasyDriver với Pi:

Trình điều khiển bên trái:

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

Trình điều khiển bên phải:

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

Đấu dây Gondola Servo với Pi:

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

Lưu ý: Để kiểm tra để đảm bảo các kết nối chính xác, bạn nên nối breadboard trước khi hàn mọi thứ lại với nhau.

1. Nếu Pi và / hoặc EasyDriver của bạn không bao gồm các chân tiêu đề, hãy hàn chúng ngay bây giờ.
2. Kết nối các đầu ra USB cái với mỗi EasyDriver bằng cách sử dụng phần động cơ trên bo mạch. Đối với bước này, hy vọng bạn có một biểu dữ liệu hoặc tài liệu tham khảo cho Stepper Motros của mình. Đảm bảo giữ các cuộn dây / cuộn dây với nhau. Các bước ở đây có các cặp Đen & Xanh lá cây và Đỏ & Xanh lam. Ở đây chúng tôi tiếp tục "Winding A" với Ground và D + trên ngắt USB và "Winding B" với VCC và D- trên breakout USB.
3. Sử dụng dây nhảy để kết nối động cơ servo với Pi GPIO. -tham khảo thông tin trên.
4. Sử dụng dây nhảy để kết nối bảng EasyDriver với Pi GPIO. -tham khảo thông tin ở trên
5. Kết nối lại các dây của động cơ bước với đầu ngắt Micro USB để đảm bảo các cặp được khớp chính xác.
6. EasyDrivers cần nguồn. Kết nối đầu của giắc cắm thùng với "PWR IN" trên EasyDrivers và ống bọc của giắc thùng với GND của "PWR IN" trên EasyDrivers. Chúng tôi đã sử dụng một bảng điều khiển để phân chia sức mạnh của chúng tôi và tiếp đất từ giắc cắm thùng đến EasyDrivers.

Bước 6: Kiểm tra và Vẽ

Khi Pi, EasyDrivers và ổ cắm USB của bạn được kết nối qua breadboard hoặc nếu bạn nhảy ngay vào bằng vật liệu hàn, thì đã đến lúc kiểm tra. là động cơ dễ điều khiển hơn, servo. Nhấp vào nút Pen ở giữa mắt bò của bộ điều khiển và hy vọng cánh tay servo sẽ xoay 90 °. Sử dụng bài kiểm tra này để đảm bảo rằng tay servo được định hướng chính xác để nhấc bút ra khỏi bề mặt. Điều này cũng sẽ cho bạn biết nếu bạn đã kết nối với phần mềm điều khiển Pi và Drawbot, tiếp theo là động cơ bước. Bắt đầu với từng cái một sẽ dễ dàng hơn. Với một động cơ bước được kết nối, hãy nhấp vào một tọa độ trên mắt bò của bộ điều khiển Drawbot. Các bước phải di chuyển trơn tru. Nếu người chập chững bước, hãy chắc chắn rằng hệ thống dây điện chính xác và các cặp được khớp với nhau. Kiểm tra bước khác.

Khi các bước bị ngắt kết nối, hãy tìm một bề mặt phẳng, nhẵn đẹp và gắn các bước đảm bảo chúng ngang bằng với nhau. Kéo dài một số dây câu từ mỗi ống chỉ và kết nối nó với các tay chịu lực trên thuyền gondola. Kết nối lại các bước. Sử dụng bộ điều khiển Drawbot để di chuyển thuyền gondola. Khi nhấp vào phía trên bên phải của mắt bò, gondola sẽ di chuyển sang phía trên bên phải, nếu không điều chỉnh tệp cấu hình. Nếu gondola di chuyển ngược lại với những gì nó sẽ bật phản chiếu trong tệp cấu hình trên Pi.

Đo lường

Sắp xong rồi. Tiếp theo là đo lường. Chúng tôi đã tìm thấy một thước đo nhỏ có thể thu vào tiện dụng, tất cả các phép đo sẽ được tính bằng milimét.

Nhấp vào biểu tượng cài đặt trong bộ điều khiển Drawbot và sẽ có ba giá trị cần thiết là "D", "X" và "Y". Xem hình ảnh để biết cách đo. Giá trị đầu tiên, "D" là khoảng cách giữa các ống cuộn. Các giá trị tiếp theo về cơ bản là vị trí chính của gondola. Giá trị "X" là số đo từ ống chỉ bên trái đến vị trí của cây bút trong gondola. Giá trị "Y" là khoảng cách từ ống chỉ đến gondola. Nhập chúng vào cài đặt của phần mềm Drawbot. Nên đặt nhà ở góc trên bên trái.

Đang vẽ

Cuối cùng là vẽ !!

Sau khi mọi thứ được đo chính xác nhất có thể và bút trên thuyền gondola được nâng lên khỏi bề mặt và di chuyển, đã đến lúc cấp cho Drawbot một SVG để vẽ. Chỉ cần kéo một đường duy nhất SVG vào mắt bò của phần mềm Drawbot để bắt đầu vẽ, tôi đã bao gồm một bản vẽ hiệu chỉnh để bạn thỏa sức vẽ robot. Thưởng thức!