Арт-робот на базе Ардуино своими руками

Перевёл alexlevchenko для mozgochiny.ru

Доброго времени суток! Перед вами, дорогие мозгочины, арт-робот, который может разрисовывать различные сферические или яйцевидные предметы размером от 4 до 9 см.

Для его изготовления понадобится 3D-принтер, набор стандартных инструментов + Arduino.

Примечание: Не стоит ставить крест на проектах, в которых используются 3D-принтер. При желании всегда можно найти место или способ, где можно заказать печать необходимых для проекта деталей.

Шаг 1: Немного о роботе

Арт-робот — двухосевая самоделка, которая может наносить рисунок на большинстве сферических поверхностей. Робот настраивается под определённый тип предмета (шары для пинг-понга, рождественские украшения, лампочки и яйца (утиные, гусиные, куриные …).

Для вращения сферического предмета и перемещения манипулятора используются высокоточные шаговые двигатели с высоким крутящим моментом, а для подъёма механизма ручки — тихий и надежный сервопривод SG90.

Шаг 2: Необходимые детали

Для того, чтобы сделать поделку своими руками нам понадобится:

  • 2x подшипника 623;
  • Шпилька диаметром 3 мм и длиной 80-90 мм;
  • 1x пружина (длиной 10 мм и диаметром 4,5 мм);
  • 2x шаговых двигателя NEMA 17 (крутящий момент 4,4 кг / см);
  • Кабели для двигателей (длиной 14 + 70 см);
  • USB-кабель;
  • 1x сервопривод SG90;
  • Arduino Leonardo;
  • shield JJRobots;

  • 2xA4988 драйвера для шаговых двигателей;
  • Блок питания 12В / 2A;
  • 11x винтов M3 6 мм ;
  • 4x винта M3 16 мм;
  • 4x гайки M3;
  • 2x 20-мм присоски;
  • 1x гайка-барашек M3;
  • 1x маркер;
  • Части напечатанные на 3D-принтере.

Шаг 3: Общая схема

В качестве «шпаргалки» можете воспользоваться данной схемой.

Шаг 4: Давайте начинать!

Робот двигает манипулятором, с закрепленным на нём маркером, что приводится в действие шаговым двигателем. Другой шаговый двигатель отвечает за поворот объекта, на который наносится рисунок (яйцо, шарик …). Для удерживания предмета на месте используются две присоски: одна, прикрепленная к шаговому двигателю, а другая на противоположной стороне предмета. Маленькая пружина будет давить на присоску, помогая ей удерживать предмет. Для поднятия/опускания маркера используется сервопривод SG90.

Шаг 5: Манипулятор

Установим гайку в отверстие, подготовленное для неё и закрутим 16 мм винт. Сделаем то же самое для держателя предметов (справа на изображении выше). При создании шарнира для манипулятора использовались 2 16 мм винта. Этот шарнир должен свободно вращаться после закручивания винтов.

Шаг 6: Присоски

Установим одну из присосок внутрь отверстия в держателе предметов.

Шаг 7: Крепление шаговых двигателей

Закрепим оба шаговых двигателя к основной раме с помощью 8-ми винтов.

Шаг 8: Ось вращения

Разместим все элементы, как показано на изображении выше.

  • Присоска;
  • Гайка;
  • Верхняя часть;
  • Пружина;
  • Подшипник 623 (должен быть встроен в левую чашку);
  • Левая чашка;
  • Свободное пространство для основной рамы;
  • Правая чашка;
  • Подшипник 623;
  • Разделительное кольцо;
  • Гайка-барашек (M3).

Шаг 9: Размещаем все по своим местам

Вставим собранный манипулятор на ось шагового двигателя.

Установим левую опору на ось шагового двигателя.

Маркер и яйцо установлены в качестве примера (сейчас размещать их не нужно).

ПРИМЕЧАНИЕ: Сервопривод потребует корректировок. Нужно будет повторно установить его угол во время процесса калибровки.

Шаг 10: Электроника

Закрепим электронику на тыльной стороне основной рамы с помощью винтов (2-х будет достаточно).

Подключим кабеля.

Если вы перепутаете полярности при подключении шаговых двигателей, то они будут просто вращаться в противоположном направлении, но с сервоприводом ситуация будет не такой уж и безобидной! Поэтому дважды проверяйте полярность перед подключением!

Шаг 11: Программирование Arduino Leonardo

Запрограммируем Arduino Leonardo с помощью программной среды Arduino IDE (v 1.8.1).

  • Загрузим Arduino IDE (v 1.8.1) и установим программу;
  • Запустим программное обеспечение. Выберем плату Arduino Leonardo и соответствующий COM-ПОРТ в меню «tools-> board»;
  • Откроем и загрузим код Sphere-O-Bot. Распакуем все файлы внутрь одной папки и назовём её «Ejjduino_ARDUINO».

Шаг 12: Арт-робот готов к созданию произведений искусства

Шаг 13: Управление роботом

Программное обеспечение Inkscape. Загрузим и установим программное обеспечение Inkscape (рекомендую стабильную версию 0.91).

Загрузим и установим расширение EggBot Control (версия 2.4.0 была полностью протестирована).

Расширение EggBot Control для Inkscape — это инструмент, который необходимо использовать при тестировании и калибровке EggBot, а также перенесении рисунки на яйцо. Сначала нужно запустить Inkscape. После запуска Inkscape появится меню «Расширения», а в нём уже нужно выбрать подменю «Eggbot». Если не видите подменю Eggbot, то вы неправильно установили расширения. Выполните резервное копирование и внимательно следуйте инструкциям по установке расширений.

На этом всё, спасибо за внимание!)

Sphere-O-Bot-CODE_ARDUINO — программное обеспечение

Sphere-O-Bot_eggbot_MOD

Руководство по сборке на англ

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


About alexlevchenko

Ценю в людях честность и открытость. Люблю мастерить разные самоделки. Нравится переводить статьи, ведь кроме того, что узнаешь что-то новое - ещё и даришь другим возможность окунуться в мир самоделок.

10 Replies to “Арт-робот на базе Ардуино своими руками”

        1. Обновил статью. Добавил ПО и ссылку на немного более расширенный гайд по сборке и настройке робота. Ситуация со схемами не утешительная, автор не удосужился более детально проработать данный вопрос.

          1. дякую. порився трішки в коді. воно не схоже на grbl сумісне хтось явно під себе писав типу от такого http://www.ecnc.ru з нього і починав.
            автор багато чого приховує. навіть на кресленнях. підвіска маркера має бути складнішо. серво не забезпечить рівномірного тиску на яйце. мені було шкода серви, та й підпружинювати все ж треба. довелось ваять от таке, з підручного

      1. доречі з CD карткою так і не зрослось 🙁 незміг написати автономку. спробую придбати MEGA 2560 R3 і на її основі зібрати блок електроніки, з готовим програмним рішенням.

          1. atmega 328p. на цій самій і автономку намагався зробити. типу 2 контроллера зєднав по uart і порядок. виникла проблема, з вигрібанням даних з карти памяті. амперку потряс, ардуіно.ру народ плечами знизує. адмін спробував допомогти …. загалом нічого хорошого. спробую на 2560. там є готові рішення. RAMPS 1.4 шилд замовив, а шилд з екраном, і картою памяті спробую зібрати. цікаво що вийде. простеньке

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *