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自制超低成本的绘图机器人
发布时间:2021-04-29
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自制超低成本的绘图机器人
发布时间:2021-04-29
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在该项目中,将制造带有mXY板的XY绘图仪机器人。借助该机器人,可以墙壁,面板或A4纸上绘制图像,还可以打印图片或打印文本。该机器是一种简单的设备,它可以使用普通的笔、电动机和绳子来画画。

该开发板使用Atmega328P和ULN2003步进驱动器。所以可以使用单个板进行该项目。5V 、1A适配器或移动电源足以满足该项目的功耗要求。当两个电动机都运行时,观察到最大电流为0.4A。

所需组件:

  • 1个带Bootloader的ATmega328P-PU
  • 2个ULN2003 DIP16
  • 2个28YBJ-48 5V 5线步进电机
  • 1个CH340G SOP16
  • B型USB插座
  • DIP插座28/16引脚
  • 12/16 MHz晶振
  • L7805 TO-220
  • 10uF电容器
  • 22pF / 0.1uF / 10nF陶瓷电容
  • LED
  • 电阻10K / 1K
  • 电源插座
  • 2针端子块
  • 2个JST B5B-XH连接器
  • 1个MG90S伺服电机
  • GT2皮带轮16齿套装
  • GT2橡胶腰带(5M)
  • 3合1跳线

连接图:

 

(步进电机和伺服器都需要一根5M的延长电缆线)

机器尺寸图:

(机器尺寸与表面尺寸不同)

  • 机器宽度:这是链轮上两个最接近点之间的距离(两个皮带轮之间),在机器宽度上调节两个皮带轮之间的尺寸。
  • 机器高度:这是从链轮轴线到图形(面板)区域底部的距离,调整机器高度(滑轮和面板末端之间的高度)。

吊船和托架:

可以在ZIP文件“ Gondola_Bracket_Models”中找到吊船和步进电机安装支架3D模型:

https://github.com/MertArduino/mXY-board-xy-plotter-drawing-machine

源代码:

一、它在Arduino IDE v1.8.5 和 Processing v2.2.1中运行良好 

  • 下载并安装Arduino IDE v.1.8.5  https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#previous
  • 下载并安装Processing v2.2.1

          https://processing.org/download/?processing

  • 下载mXY-Plotter-Drawing-Machine

           https://github.com/MertArduino/mXY-board-xy-plotter-drawing-machine/archive/master.zip

二、Arduino源代码

  1. 转到mXY-Plotter-Drawing-Machine \ arduino-source-code-libraries \ libraries文件夹。
  2. 将arduino-source-code-libraries \ libraries的内容复制到C:\ Users \ YourPCname \ Documents \ Arduino \ libraries文件夹中。
  3. 转到mXY-Plotter-Drawing-Machine \ arduino-source-code-libraries文件夹。
  4. 复制polargraph_server_a1文件夹并将其粘贴到C:\ Users \ YourPCname \ Documents \ Arduino文件夹中。
  5. “ polargraph_server_a1.ino”文件是ULN2003驱动程序和28YBJ-48步进电机的编辑副本。您可以在这里获取原始版本 (https://github.com/euphy/polargraphcontroller/releases/tag/2017-11-01-20-30)
  6. 打开Arduino IDE
  7. 转到文件->写生簿-> polargraph_server_a1->打开polargraph_server_a1源代码。
  8. 转到工具->主板-> Arduino / Genuino Uno-> 选择板
  9. 转到工具->端口-> COMx-> 选择端口
  10. 按工具栏中的“验证”按钮以尝试对其进行编译。
  11. 如果编译成功,请按工具栏中的“上传”按钮以上传它。
  12. 一旦这样做,应该确认它是否正常工作-使用主板上的串行监视器,将其设置为57600波特,以确保每两秒钟发出一次“ READY”。

三、处理源代码

  1. 转到mXY-Plotter-Drawing-Machine \ processing-source \ Processing库文件夹。
  2. 将Processing-source \ Processing库的内容复制到C:\ Users \ YourPCname \ Documents \ Processing \ libraries文件夹中。
  3. 复制polargraphcontroller文件夹并将其粘贴到C:\ Users \ YourPCname \ Documents \ Processing文件夹。
  4. 开放处理
  5. 转到文件->写生簿-> polargraphcontroller->打开polargraphcontroller应用程序源代码。
  6. 按工具栏中的“运行”按钮以运行草图。

使用步骤:

一、步进电机规格设置

  1. 按工具栏中的“设置”按钮。
  2. 将MM PER REV的值定义为64
  3. 将“每步骤的步进数”的值定义为4076
  4. 将MOTOR MAX SPEED的值定义为1000
  5. 将“电机加速”的值定义为200

(有关28BYJ-48步进电机的更多信息在: https://lastminuteengineers.com/28byj48-stepper-motor-arduino-tutorial/)

二、调整绘制区域的大小(如果在A4纸上绘图,请设置A4尺寸)

  1. 先标记原点:这是在中心线上标记的魔术点,正好位于机器顶部边缘下方120毫米(12厘米)处。
  2. 抓取“中心页面”,然后将“页面位置Y”值设置为120。
  3. 第二次单击“中心原点”,并将“原点Y”值设置为120。

三、伺服电机(笔)设置

  1. “笔向上位置”和“笔向下位置”值是伺服电机的工作角度。
  2. 单击串行端口,然后从连接的设备列表中选择Arduino的端口。
  3. 选择正确的端口后,“无串行连接”显示将变为绿色,并显示已连接的端口号。
  4. 单击“命令队列”,并激活命令传输。
  5. 单击上载提升范围,然后单击测试提升范围并测试伺服电机角度。

四、最后设置-上传矢量图像并开始打印

  1. 保存您的设置。每次打开程序时都加载设置。
  2. 单击“输入”选项卡,然后切换到程序的主屏幕。
  3. 手动将吊船手动设置为“设置回家”。手动移动吊船并将其移动到先前定义的起始点。在单击“设置原位”之前,必须在每幅图纸之前以这种方式调整吊船。
  4. 完成此调整后,单击“设置原点”和“设置笔位置”。
  5. 单击“设置区域”以指定您的图形。然后单击“将框架设置为区域”以进行绘制所需的所有设置。

五、 绘制矢量

  1. 查找任何矢量绘图图像。从任何转换器平台将图像转换为SVG格式。
  2. 从程序中选择“加载向量”后。使用“调整大小矢量”调整图像大小。使用“移动向量”将图像移动到所需区域。然后使用选择区域和将框设置为区域来调整要打印的区域。
  3. 单击“绘制矢量”命令以启动机器。

 视频演示:

 

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