Drawbot!: 6 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Deze instructable documenteert de constructie van een door Raspberry Pi bestuurde tekenrobot waarmee je elk plat oppervlak in een canvas kunt veranderen. Zodra je de tekenrobot hebt gebouwd, kun je hem via wifi kalibreren en er tekeningen naartoe sturen.

*Dit is gebouwd in de Black & Veatch MakerSpace op basis van plannen gemaakt door MakerSpace-patroon en creatief wonder Andy Wise. Zie het Drawbot-project op Github door Andy voor meer informatie.

Stap 1: Wat heb je nodig

3D-printbare onderdelen:

Polargraph-gondel - https://www.thingiverse.com/thing:372244Servohoornverlenging - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot-motorsteun en spoel (x2) - https://www.thingiverse.com/ thing:2427037Drawbot electronica case (optioneel) - https://www.thingiverse.com/thing:2427037Drawbot Pi + Stepper mount (optioneel) - https://www.thingiverse.com/thing:3122682Suction Cup Dome met gat (alternatief) -

Hardware:

NEMA 17 Stappenmotoren (x2) Zuignappen met Quick Release - Havenvracht artikel #62715 (x2) Spindraad 80-pond vislijn Micro USB-kabel 10 ft. (x2)Micro USB breakout (x2)USB type A vrouwelijke breakout (x2)Raspberry Pi Zero W (of een andere WiFi-enabled Pi)Micro SD-kaartEasyDriver Stepper Motor Driver V4.5 (x2)SG92R Micro Servo6003zz lagers (x2)3-pins servo-uitbreidingen (meerdere) 2,1 mm x 5,5 mm barrel jack 12v 1a voedingsadapter 2,1 mm/5,5 mm kabel USB micro-voedingsadapter voor PiPololu Universele montagehub voor 5 mm as, #4-40 gaten (x2) #8-32 x 1- 5/8 inch Oogbouten (x2)8 schroeven voor spoelen (#4-40 x ~½ )8 schroeven voor motoren (M3-.50 x 6mm metrische machineschroeven)1-2 kleine schroeven voor gondel om pen/ markerStandaard draad of jumper wiresmarkersMeetlint/-stick

Gereedschap

ComputerSoldeerboutDraadstrippers/snijders

Optioneel:

PaperMounting PuttyUSB FanHete lijmPaperclipKoppennenBroodplank/Perfboard

De drawbot github heeft enkele links naar specifieke verkopers/items.

Stap 2: Stappenmotor en zuignapmontage

Onderdelen hadden deze stap nodig:

3D-geprint: 2 motorsteunen 2 spoelen 2 zuignapkoepels met 1/8 gat geboord - of - zuignapkoepel met gat

Opmerkingen: Gedrukt in PLA

Hardware:2 Stappenmotoren2 Zuignappen2 Universele montagenaven2 Oogbouten (#8-32 x 1-5/8 in.)8 Schroeven voor spoelen (#4-40 x ~½ )8 Schroeven voor motoren (M3-.50 x 6 mm metrische machineschroeven) Vislijn

Opmerkingen: De zuignappen hebben een lange metalen paal nodig om de motorsteun te bereiken.

1. Bevestig eerst de aluminium universele montagenaaf aan de stappenmotor. Gebruik de stelschroeven die bij de montagenaaf zijn geleverd en bevestig de naaf dicht bij het uiteinde van de stappenschacht.
2. Bevestig vervolgens de 3D-geprinte draaimotorbevestiging aan de stappenmotor met behulp van vier M3-schroeven. De draaimotorsteun heeft een inkeping om aan te geven aan welke kant de motor moet worden gemonteerd.
3. Bevestig nu de 3D-geprinte spoel aan de montagenaaf met 4-40 schroeven.
4. Voor de zuignapbevestigingen moet u uw Harbor Freight zuignap demonteren. Bewaar de rubberen zuignap, veer en metalen paal. Boor een gat van ⅛” in de zuignap en draai uw oogbouten in of gebruik de zuignapkoepel met gat. Plaats de 3D-geprinte koepel over de rubberen zuignap. Bevestig de motorsteun door deze op de zuignap naar beneden te duwen, zodat u de schroef door de metalen paal kunt schroeven.
5. Doe nu hetzelfde voor de andere motorsteun.
6. Spoel vislijn op de spoelen.

Opmerkingen: Harbor Freight-zuignappen zijn een must, ze hebben een hogere metalen paal dan andere zuignappen. Het artikelnummer is 62715.

Stap 3: Pennenhouder Gondelmontage:

Onderdelen hadden deze stap nodig:

3D-geprint: Polargraph Gondel2 Lagerconnectorarmen2 Lagerconnectorringen1 Gondelhouder1 Servoverlenging

Hardware: 1 SG92R servomotor2 6003zz lagers1 Twist tie

1. Lijm de 3D-geprinte servo-verlengarm op een van de servo-armen die bij de servo zijn geleverd. -De onze viel er uiteindelijk af, dus gebruikten we een paperclip die we doormidden sneden en op de servo-arm plakten.
2. Gebruik de ultrahandige draaibinder om de servo aan de gondel te bevestigen.
3. Steek vervolgens de lagerconnectorringen in de lagerconnectorarmen. Duw het lager door de lagerconnectorconstructie, onze 3D-geprinte onderdelen moesten een beetje worden schoongemaakt met een mes om het lager in de lagerconnector te laten duwen.
4. Schuif de lagers die nu de lagerconectors en armen hebben op de gondel. De as van de 3D-geprinte gondel moest flink worden geschuurd om het lager naar beneden te laten glijden.
5. De laatste is de gondelhouder die alles bij elkaar houdt, gebruik schroeven om het aan de gondelschacht te bevestigen - deze zullen ook uw pen vastzetten tijdens het tekenen.

Stap 4: Software

Als je nog nooit een Raspberry Pi hebt gemaakt, begin dan met het bekijken van onze handleiding. Voor deze stap raad ik aan om de Drawbot Github te raadplegen.

Op de Pi update en upgrade je pakketten en installeer je andere:

Updates en upgrades:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Installeer NPM en Git:

sudo apt-get install npm

sudo apt-get install git

Installeer Node.js:

sudo npm install -g n

sudo n stabiel

Upgrade NPM en verwijder de oude versie van apt-get:

sudo npm installeer npm@latest -g

sudo apt-get verwijder npm sudo reboot

Installeer de pigpio C-bibliotheek:

sudo apt-get install pigpio *als je Raspbian Lite gebruikt*

npm installeer pigpio

Installeer de Drawbot-software:

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

Om de Drawbot-software te starten:

cd/tekenrobot

npm start -of- sudo-knooppunt draw.js

Toegang tot de Drawbot-besturingsinterface

Vanaf een andere computer op hetzelfde netwerk:

• Vanaf een Mac: Ga naar raspberrypi.local/control om toegang te krijgen tot de Drawbot-besturingsinterface.
• Vanaf een pc: voer het ip-adres in (ifconfig is het terminalcommando) en voer uw IP-adres/besturing in bijv: 10.167.5.58/control

Van de Raspberry Pi:

Open een browser. Ga naar 127.0.0.1/control om toegang te krijgen tot de Drawbot-besturingsinterface

Stap 5: Verbindingen. Draden. Overal

Onderdelen hadden deze stap nodig:

Hardware: USB A vrouwelijke breakout - 2 EasyDriver-stappenmotorstuurprogramma's - 2 Pi Zero of een andere PiStepper-motoren met wifi - 2 Micro USB-breakout - 2 Barrel Jack 2,1 mm x 5,5 mm Andere onderdelen die u mogelijk nodig hebt: Breadboard voor het testen van verbindingen Header Pins 3D-geprinte stappenmotor + Pi-montagePerf- of Proto-bord

De EasyDriver-motordrivers op de Pi aansluiten:

Linker bestuurder:

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

Rechter bestuurder:

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

Bedrading van de gondelservo naar de Pi:

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

Opmerkingen: om te testen of de verbindingen correct zijn, wordt aanbevolen om eerst te breadboarden voordat u alles aan elkaar soldeert.

1. Als je Pi en/of EasyDriver geen header-pinnen heeft, soldeer ze dan nu vast.
2. Sluit de vrouwelijke USB-breakouts aan op elke EasyDriver met behulp van het motorgedeelte op het bord. Voor deze stap heb je hopelijk een datasheet of referentie voor je Stepper Motros. Zorg ervoor dat de wikkelingen/spoelen bij elkaar blijven. De stepper hier had paren van Black & Green en Red & Blue. Hier hielden we "Winding A" op Ground en D+ op de USB-breakout en "Winding B" op VCC en D- op de USB-breakout.
3. Gebruik jumperdraden om de servomotor op de Pi GPIO aan te sluiten. -verwijs naar de informatie hierboven.
4. Gebruik jumperdraden om de EasyDriver-kaarten op de Pi GPIO aan te sluiten. -verwijs naar de informatie hierboven
5. Sluit de draden van de stappenmotor opnieuw aan op de Micro USB-breakout en zorg ervoor dat de paren correct zijn afgestemd.
6. De EasyDrivers hebben stroom nodig. Sluit de punt van de barrel jack aan op de "PWR IN" op de EasyDrivers en de huls van de barrel jack op de GND van de "PWR IN" op de EasyDrivers. We gebruikten een perfboard om onze stroom en aarde van de barrel jack naar de EasyDrivers te splitsen.

Stap 6: Testen en tekenen

Zodra je Pi, EasyDrivers en USB-breakouts zijn aangesloten via een breadboard of als je er meteen in bent gesoldeerd, is het tijd om te testen. Instellen en testen Start de Drawbot-controllersoftware op de Pi. est de gemakkelijkere motor om te controleren, de servo. Klik op de Pen-knop in het midden van de roos van de controller en hopelijk zal de servo-arm 90 ° draaien. Gebruik deze test om te controleren of de servo-arm correct is georiënteerd om de pen van het oppervlak te tillen. Dit laat je ook weten of je bent verbonden met de Pi- en Drawbot-controllersoftware. Het volgende is de stappenmotor. Het is gemakkelijker om met één tegelijk te beginnen. Klik met een aangesloten stappenmotor op een coördinaat op de Drawbot-controller in de roos. De stepper moet soepel bewegen. Als de stepper stottert, zorg er dan voor dat de bedrading correct is en dat de paren op elkaar zijn afgestemd. Test de andere stepper.

Zoek met de steppers losgekoppeld een mooi vlak, glad oppervlak en monteer de steppers zodat ze waterpas op elkaar staan. Verleng een deel van de vislijn van elke spoel en sluit deze aan op de draagarmen op de gondel. Sluit de steppers weer aan. Gebruik de Drawbot-controller om de gondel te verplaatsen. Wanneer u rechtsboven op de bulls-eye klikt, zou de gondel naar rechtsboven moeten bewegen, zo niet het configuratiebestand aanpassen. Als de gondel tegengesteld beweegt aan wat hij zou moeten inschakelen, moet spiegeling worden ingeschakeld in het configuratiebestand op de Pi.

Meten

Bijna daar. Het volgende is meten. We hebben een klein intrekbaar meetlint handig gevonden, alle afmetingen zijn in millimeters.

Klik op het instellingenpictogram in de Drawbot-controller en er zijn drie waarden die nodig zijn, "D", "X" en "Y". Zie de afbeelding voor een illustratie van hoe te meten. De eerste waarde, "D", is de afstand tussen de spoelen. De volgende waarden zijn in wezen de thuislocatie van de gondel. De "X"-waarde is de maat van de linker spoel tot de positie van de pen in de gondel. De "Y"-waarde is de afstand van de spoel tot aan de gondel. Voer deze in de instellingen van de Drawbot-software in. Het wordt aanbevolen om het huis in de linkerbovenhoek in te stellen.

Tekening

Eindelijk tekenen!!

Zodra alles zo nauwkeurig mogelijk is gemeten en de pen in de gondel van het oppervlak is getild en naar huis is gebracht, is het tijd om de Drawbot een SVG te geven om te tekenen. Sleep eenvoudig een enkel pad SVG naar de roos van de Drawbot-software om een tekening te starten. Ik heb een kalibratietekening bijgevoegd voor het plezier van uw robottekenen. Genieten van!