Робот-художник из старых СД-приводов

Содержание

Чпу из cd-rom своими руками: arduino, лазерный гравер

Робот-художник из старых СД-приводов

Для фантазии современных умельцев нет предела. Они способны не только создать станок ЧПУ из cd-rom, но и изготовить лазерный модуль, который затем можно будет применять в программируемом гравере.

Им под силу и эксперименты посложнее. Кое-кому удалось уже сделать 3D принтер, взяв за основу ЧПУ станок, после чего установить печатающую головку.

Внедрить в жизнь, при желании, можно самые фантастические идеи.

Вторая жизнь старым приводам

Многих интересует вторичное использование компонентов техники со статусом – морально устаревшая. В интернет-ресурсах уже есть интересные публикации по поводу того, где найти применение для старых приводов CD или DVD.

Один из умельцев изготовил своими руками станок чпу из dvd-Rom, хотя для управления подойдет и CD-ROM. В ход идет все, что имеется в наличии. Станок предназначен для изготовления печатной платы в электронике и фрезеровки-гравирования небольших заготовок. Последовательность работ можно сформулировать так:

  1. Понадобится три двд-ром привода для точного позиционирования, чтобы координатный станок перемещать вдоль трёх осей. Приводы должны быть разобраны, а лишние элементы убраны. На шасси должен остаться только шаговый двигатель вместе с механизмом скольжения.

ВАЖНО! Шасси разобранного привода должно быть металлическим, а не пластмассовым.

  1. Поскольку двигатель от DVD – биполярный, достаточно обе обмотки прозвонить тестером, чтобы определить их предназначение.
  2. Кое-кто сомневается, достаточно ли мощности моторчика, рабочий узел передвигался на нужное расстояние? Чтобы уменьшить усилия двигателя, важно определиться, что стол будет подвижным, а не портального типа.
  3. Основание станины – 13,5х17 см, а высота брусков для вертикальной стойки станка 24 см. Хотя DVD приводы производителей могут отличаться габаритами.
  4. Далее надо взять шаговые двигатели, чтобы припаять провода управления (не важно – это будут контакты двигателя или кабельный шлейф).
  5. Поскольку соединение с помощью винтов здесь не приемлемо, деревянные прямоугольники (будущие платформы), которые будут передвигаться вдоль трех осей, надо приклеить к подвижным деталям двигателя.
  6. Шпинделем послужит электродвигатель, имеющий два винтовых зажима. Он должен быть предельно легким, иначе механизмам от CD/DVD его будет трудно поднять.

А можно сделать и лазерный гравер

Для построения лазерного модуля ставится программная цель: он должен иметь легкую фокусировку, достаточно жесткую конструкцию, и его изготовляют, используя лишь подручные материалы.

Дело это несложное, но у исполнителя  должна быть точность и аккуратность, чтобы  самодельное устройство в его руках выглядело красиво и, главное, работало.

Стоит просмотреть краткую инструкцию, предложенную еще одним домашним мастером.

Нужно будет запастись такими комплектующими:

  • электромотором от DVD привода;
  • лазерным диодом и пластмассовой линзой из dvd привода (до 300 Мвт, чтобы она не расплавилась);
  • металлической шайбой с внутренним диаметром 5 мм;
  • тремя винтиками и таким же количеством маленьких пружинок от ручки с шариковым стержнем.

В таком гравере – два механизма перемещения, вертикальное перемещение для лазера не понадобится. Лазерным светодиодом пользуются как режущим или выжигающим инструментом.

ВНИМАНИЕ! Надо знать тонкости лазера. Даже его случайный отблеск может навредить зрению. Нужна предельная осторожность. 

Поскольку диаметры лазерного диода и отверстия в корпусе двигателя немного отличаются, меньшее придётся расширить. Проводники, припаянные к диоду, следует заизолировать при помощи термоусадочной трубки.

Диод запрессовуют в отверстие, чтобы был достигнут хороший термоконтакт между ними. Лазерный диод сверху можно закрыть гильзой из латуни, взятой из данного двигателя. В шайбе под винты делают три выреза. Линза, вставленная в отверстие шайбы, аккуратно приклеивается, избежав попадания на нее клея.

Объектив крепится к корпусу. Убедившись, что он способен свободно перемещаться вдоль болтов, положение фиксируется. Пользуясь винтами, выполняют фокусировку луча, как можно точнее. Такой лазер из dvd приводов применяют в граверной технике.

Как можно использовать Arduino

Небольшую плату, имеющую собственный процессор и память, контакты – Ардуино –  используют в процессе проектирования электронных устройств. Своего рода, это –  электронный конструктор, имеющий взаимодействие с окружающей средой. Через контакты к плате можно подключить лампочки, датчики, моторы, роутеры, магнитные замки к дверям – всё, что питается от электричества.

Arduino эффективно для разработки программируемых устройств, которые могут многое:

  • прокладывать маршрут движения устройства (чпу станок);
  • в партнёрстве с Easydrivers, можно осуществлять управление шаговыми двигателями станка;
  • через эту открытую программируемую платформу можно осуществлять ПО персонального компьютера;
  • подключение к Arduino датчика движения Line Track Sensor позволит отслеживать белые линии на темном фоне и наоборот;
  • его используют для построения робота и различных узлов станков;
  • выполняют ограничение шаговых моторов (при выезде за границу).

Заключение

Имея под рукой лазеры из старых приводов ДВД, сегодня умельцами в России создаются программируемые станки. Несложно создать надёжную основу управлению лазерными обрабатывающими центрами, используя узлы и механизмы старой электронной техники. Надо только очень захотеть!

Источник: https://VseOChpu.ru/chpu-iz-cd-rom/

Разбор CD/DVD привода на запчасти

Робот-художник из старых СД-приводов

Перевел alexlevchenko92 для mozgochiny.ru

Поговорим о CD и DVD приводах, они удивительны! Вы можете найти много классных и полезных (для хобби) вещей, которые можно использовать в ваших проектах. Так много вещей, что вы сможете сделать с одним или несколькими приводами, что вы будете впечатлены.

Эта статья о том, как можно повторно использовать части из старых или «умерших» CD и DVD приводов. После демонтажа я изучил механизм работы и основные компоненты приводов, и теперь я хочу поделиться с вами теми специфическими знаниями.

Давайте приступим!

Шаг 1: Поиск будущей жертвы

Вы можете найти мертвые CD и DVD приводы в старых компьютерах, возможно один из таких «динозавров» стоит у вас дома. Но если у вас такого нет, не расстраивайтесь. Вы можете найти такой привод в ближайшей к вашему дому мастерской.

Удачи!

Шаг 2: Инструменты

Что бы открыть привод вам необходимо всего несколько отверток, я же в своем случае использовал одну крестообразную отвертку. Однако в идеале желательно иметь комплект разнообразных отверток. Вам понадобятся кусачки, для демонтажа магнитов из лазерной системе.

Также вам понадобиться немного припоя и умения им пользоваться.

Шаг 3: Начинаем операцию

Первым заданием будет отвинчивание 4 винтов на приводе, после этого вы можете снять крышку.

Шаг 4: Удаление остальных металлических частей

Теперь надавите на бока отмеченные метками на фотографии и потяните вперед, после чего закончите удаление металлических частей привода.

Шаг 5: Удаление электрической платы

В своих проектах я не использую электрическую плату из приводов, смотрите на изображения как ее изъять.

Я рекомендую отложить не интересующие вас части в коробки, что бы потом выбрать те части, которые стоит выбросить.

Шаг 6: Лоток с мотором

На изображения показано, как можно снять лоток мотора.

Вам необходимы определенные знания при распайке и извлечении частей с платы.

  • Зеленый светодиод
  • Электромотор постоянного напряжения
  • Простая кнопка
  • Странная кнопка

Шаг 7: Механизм лотка

Здесь есть несколько шестеренок, которые вы можете использовать с мотором.

Шаг 8: Вещь, что не имеет имени

Даа… я не знаю, есть ли у этого предмета название. Давайте назовем это «механизм движения лазера».

Для меня, это настоящие сокровище внутри этих приводов, потому что я видел людей которые использовали их, для того чтобы сделать самодельный лазерный резак, гравер, 3D принтер и графопостроитель.(Прим. от sTs) Прежде на мозгочинах уже была статья на эту тему.

Шаг 9: Бесщеточный двигатель

Моторы, что используются для вращения CD или DVD являются бесщёточными, то есть вы не сможете запустить мотор, просто подсоединив два провода к батарее питания, поэтому вам необходим электрический контроллер скорости и возможно несколько модификаций.

Шаг 10: Шаговый двигатель

Шаговый двигатель используется для перемещения лазера. Такие двигатели являются позиционными, сигнал, что посылается на двигатель, четко определяет расстояние пройденное валом.

Шаговые двигатели в приводах биполярные и потому используются вместе с Н образными мостами. Я использую чип L239D, двойной мост Н для управление ими.

(Прим. от sTs)  Так же, разобрав движек можно сделать необычные украшения с катушек. Например кулон и серьги своими руками.

Шаг 11: Лазер

У DVD/CD приводов есть два лазера, в то время как у CD приводов всего один. Лазер, что используется для записи, может быть достаточно сильным, что бы поджигать спички и другие вещи.

повреждениям глаз или привести к ожогу кожи, это не весело!

Линзу можно использовать как объектив к самодельному микроскопу.

Шаг 12: Все сделано!

(Прим. от sTs)   Так же в системе фокусировки линзы есть 2 неодимовых магнитика. Саму крышку можно использовать как ящичек, особенно спаяв пару стенок.

Теперь мы можем остановится. Я надеюсь вам понравилась эта статья. Экспериментируйте, творите новое и делитесь советами.

Всем спасибо за внимание.

 (A-z Source)

Источник: http://mozgochiny.ru/vskritie/razbor-cd-dvd-privoda-na-zapchasti/

Робот-художник DAGU Doodle Bot kit

Робот-художник из старых СД-приводов

Хотите изучать Arduino или другие одноплатные компьютеры? Одна из лучших идей — купить готового робота. Мы выполнили обзор робота-художника Doodle Bot kit фирмы DAGU Electronics.

О том, что покупка готового робота — отличный старт в обучении, мы уже писали в обзоре готовых Arduino-роботов, а также в обзоре набора KAKU. Такие недорогие игрушки могут разбудить сильный интерес к самостоятельному изучению робототехники и программированию.

Часто производители их позиционируют как образовательные и включают в набор примеры программ и уроки. Поэтому готовых Arduino-роботов легко осваивать самостоятельно.

Робот-художник Doodle Bot kit фирмы DAGU Electronics — один из таких наборов.

Возможности робота-художника DAGU

Конструктор  Doodle Bot kit фирмой-производителем DAGU Electronics заявлен как недорогой образовательный робот для начинающих. В его основе плата — аналог Arduino Mini.

Эта трехколесная машинка, к которой прикрепили маркер, способна рисовать и писать. В составе набора есть примеры программ, с помощью которых даже новичок может научить робота рисовать и писать произвольные тексты. Размер букв заданного пользователем текста можно менять.

На фото робот в собранном виде.

Робот DAGU Doodle Bot kit в собранном виде

Предлагаем посмотреть несколько видео с роботом. Посмотрим, как робот пишет и рисует.

Кажется, такая игрушка определенно должна заинтересовать начинающих, и не только.

Распаковываем робота-художника DAGU

Распаковываем, проверяем комплектность. В комплекте подробная инструкция по сборке. Инструкцию также можно скачать здесь.

Робот DAGU Doodle Bot kit в разобранном виде. Фото с makezine.com.

Детали пронумерованы, например, резиновые шины — номер 3. Для проверки длины винтов в инструкции напечатана линейка. Сборка по инструкции не вызывает сложностей. В этом обзоре мы не будем дублировать инструкцию. Приятная мелочь — производитель включил в комплект даже отвертку.

Основными частями робота являются:

  • плата-аналог Arduino Mini;
  • 2 мотора-редуктора;
  • магнитные датчики колёс;
  • колёса;
  • сервопривод (для управления маркером);
  • акриловое основание (корпус).

В комплекте нет, но потребуются 4 AAA батарейки, USB-кабель и маркер.

Размеры робота 125 * 85 * 85 мм.

Программируем робота-художника DAGU

Робот программируется с использованием Arduino IDE.

Пример исходного кода для робота-художника есть и на диске, входящем в комплект, и на сайте производителя.

Пример исходного кода позволяет роботу писать произвольные сообщения, заданные пользователем на английском языке. Размер букв можно настроить — для этого в исходном коде предусмотрена переменная CHARSIZE. Она используется как множитель и по умолчанию имеет значение 1. Если ее изменить, то буквы увеличиваются пропорционально. Например, если CHARSIZE = 3, то шрифт будет в 3 раза больше.

Однако этот робот способен на большее, чем просто писать сообщения. Если посмотреть на исходный код на вкладке [Alphabet], можно заметить, что каждая буква алфавита запрограммирована с помощью четырех основных функций робота:

  • Go(x) — двигаться заданное число шагов;
  • Turn(angle) — повернуть на заданный угол;
  • Up() — поднять маркер вверх;
  • Down() — опустить маркер вниз.

Также описана функция End (), после которой робот находится в непрерывном цикле и ничего не делает.

Используя эти функции, можно запрограммировать робота на создание любых изображений, в том числе создать свои новые символы. Довольно увлекательное и при этом не сложное занятие.

Изображения также можно масштабировать, увеличивая или уменьшая переменную CHARSIZE.

Производитель составил подробную инструкцию о использовании исходного кода для программирования произвольных изображений.

Где купить робота-художника DAGU

На момент написания статьи в московском интернет-магазине DESSY этот конструктор стоит 2936 рублей без доставки, в китайском Aliexpress  — $98 с бесплатной доставкой.

Роботы Doodle Bot kit
Пишущий робот Doodle Bot Doodle Bot kit Признаться в любви или поздравить именинника можно с помощью робототехнического конструктора для новичков Doodle Bot kit. С помощью него можно рисовать и писать текстовые сообщения маркерами, а программное обеспечение с различными настройками позволяет роботу написать информацию, созданную его пользователем. Arduino совместимый контроллер программируется с помощью ПО Arduino IDE через USB кабель, а на плате достаточно места для дополнительных датчиков и сервоприводов. Технические характеристики и комплектация: – Процессор Arduino совместимый контроллер ATmega8A – Тактовая частота: 16 МГц – FLASH: 8K – SRAM: 1K – EEPROM: 512 байт – USB интерфейс: CP2102 – Напряжение питания: 5V – 9V – Регулятор: 1А макс. – Двойной “H” мост: 2А на двигатель – USB интерфейс – Магнитные датчики колес – Мотор-редукторы – 2 штуки – Сервопривод 2 кг/см – 1 штука –
Цена 2936.59 руб.

Все цены приведены на день выхода статьи.

Автор статьи Александр Гагарин. В статье использованы материалы dagurobot.com.

arduino, DAGU, DIY, Doodle Bot kit, headline, для начинающих, Китай, конструкторы, обзор, обучение, подарки, покупка, робот-художник, робототехника

Источник: http://edurobots.ru/2014/11/robot-xudozhnik-dagu-doodle-bot-kit/

Робот-художник на Arduino

Робот-художник из старых СД-приводов

Данный проект рассчитан на начинающих ардуинщиков и даст хорошую базу для дальнейшего освоения Arduino, Matlab, программирования и механики.

Электроники в проекте немного. Робот представляет из себя манипулятор с 2-мя степенями свободы, в качестве рабочего органа у которого используется карандаш. В проекте решена обратная задача кинематики и задача определение положения рабочего органа в плоскости в зависимости от углов поворота сервоприводов.

Необходимые элементы

  • Mechanix kit – железный конструктор
  • Болты и гайки
  • Держатель для карандаша (в данном случае – прищепка)
  • 2 колеса для опор
  • Плата Arduino uno
  • Макетная плата
  • Источник питания (адаптер на 5 вольт 2 ампера)
  • USB Кабель
  • Arduino IDE
  • Matlab (с установленным Arduino IO)
  • Половина из перечисленного выше у вас вполне может найтись дома. Остальное можно приобрести за небольшие деньги.
  • Можно использовать любые серводвигатели с крутящим моментом более 7 кг*см (например, дешевый и сердитый вариант вроде MG995). Да, кстати, для любителей макеток – вам, конечно же пригодятся коннекторы.

На рисунках сверху приведена исчерпывающая информация о механической части манипулятора и его сборке. В общем-то, при наличии конструктора, возвращаемся на уровень 5-6 лет и собираем все это вместе. Теперь пошагово.

  1. Просверлите два отверстия в качалках от привода. При этом необходимо выдержать расстояние, приведенное на рисунке.
  2. Следующая наша задача – сделать крепеж для основания с приводом. Просверлите 4 отверстия на расстоянии, равном расстоянию между винтами привода и установите его на основание. Мы используем этот привод в качестве неподвижного основания для нашей механической руки.
  3. Прикрепите алюминиевые звенья из конструктора к качалкам приводов. Желательно, чтобы расстояние между двумя качалками примерно было равно 20 сантиметрам.
  4. Прикрепите качалку к неподвижному сервоприводу основания, вторую качалку – ко второму приводу. Перед фиксацией качалок, откалибруйте сервопривода. Установите их таким образом, чтобы положение вала соответствовало 90 градусам, серводвигатель у основания был установлен параллельно звеньям, а серводвигатель на свободном конце – перпендикулярно.
  1. После этого возьмите еще звенья из конструктора и прикрепите их параллельно к свободному концу и серве.
  2. Прикрепите колеса к нижней части механической руки для балансировки и обеспечения поддержки нашей конструкции
  3. Последний серводвигатель должен быть подключен к концу второго звена из 5 пункта.

Подберите подходящую прищепку (или другой схват) и прикрепите ее к серве так, чтобы расстояние от второй сервы до рабочего органа составляло около 20 сантиметров.

При разработке механической части важно выдерживать указанные расстояния – 20, 15 сантиметров и правильно проводить калибровку двигателей. Естественно, доработка конструкции возможна и зависит того, какие именно узлы у вас еще есть в наличии. Например, вместо алюминиевых звеньев из набора конструктора можно использовать обычные линейки, куски пластика и т.п.

Электрическая часть проекта

На рисунке сверху приведена схема подключения платы Arduino. Можно использовать макетную плату, можно распаять шилд, на ваше усмотрение.

Программирование платы Arduino для манипулятора

Эта часть проекта самая интересная и, наверное, самая важная.

Давайте вкратце разберемся, что именно происходит в программной части.

Сначала мы берем изображение и находим его границы. После начинаем рисовать. Процесс рисования состоит из двух частей.

Часть первая. Сначала мы находим пиксель, который соответствует 1, так как наш рисунок теперь представлен в виде 0 и 1. Проходит проверка того, не являются ли пиксели рядом тоже 1, после чего ручка перемещается на выбранный пиксель и удаляет предыдущую 1. Функция повторяется по кругу и позволяет создавать плавные линии.

Вторая часть. Решение обратной задачи кинематики для перемещения рабочего органа к определенному пикселю. При расчете берутся координаты пикселя и вычисляются соответствующие углы приводов. Как именно решается эта задача можно увидеть на рисунке выше.

Теперь перейдем к настройке Matlab и Arduino для отрабатывания кода.

Для начала установите Arduino IO плагин в Matlab.

После этого замените файл arduino.m тем, что прикреплен к проекту под тем же именем.

Скачайте и сохраните finaldraw.m и draw.m в директорию с матлабом.

Загрузите файл adioes.ino на плату Arduino.

Проверьте, к какому порту подключена ваша плата Arduino, после чего откройте finaldraw.m и измените COM3 на ваш порт.

Измените расширение рисунка, который вы хотите нарисовать на .png. Это можно сделать с посощью большинстве графических редакторов. Сохраните полученный файл в директорию с Matlab. Откройте finaldraw.m и измените emma.png на название вашего рисунка с рисширением .png. Схраните файл emma.png.

По молчанию в проекте загружена фотография Эммы Уотсон, которую вы можете использовать для тестирования. Конечно же, вы можете настроить параметры определения положения рабочего органа в соответствии с вашими габаритами конструкции.

На этом все. Подключите вашу плату Arduino к персональному компьютеру, пропишите в командной строке Matlab слово finaldraw и играйтесь.

finaldraw.m – 735 bytes

draw.m 1 KB

arduino.m 96 KB

adioes.ino 25 KB

Программирование продолжается

Алгоритм работы нашего манипулятора достаточно простой. Давайте немного разберемся в этом вопросе.

Сначала мы конвертируем изображение, которое хотим нарисовать в формат png и сохраняем его в папке с Matlab. После этого наш алгоритм преобразовывает рисунок в формат ч/б пикселей, как это показано на рисунке выше. Самая интересная часть – это прорисовка полученных пикселей.

Начинается проверка пикселей конвертированного рисунка. Когда находится 1, которая соответствует белому пикселю на рисунке, рабочий орган перемещается в это положение и опускает ручку.

После этого проверяются ближайшие 8 пикселей и, если находится хоть один, ручка перемещается на него, не отрываясь от плоскости. При этом предыдущий пиксель заменяется на 0, чтобы избежать повторов. Таким образом продолжается работа, пока не исчезнут все 1.

После этого, рабочий орган перемещается в новое положение проверяет новый массив пикселей. Данный алгоритм позволяет постепенно воспроизвести весь рисунок.

Результат всех приведенных выше пунктов приведен на видео ниже:

Источник: http://arduino-diy.com/arduino-robot-khudozhnik

Рисующий робот

Робот-художник из старых СД-приводов

Данный проект главным образом предназначен для начинающих радиолюбителей и позволяет использовать микроконтроллер arduino, средство создания кода matlab и механические компоненты, а также небольшое количество электронных элементов. Робот имеет механическую руку с 2 степенями свободы и манипулятором ручкой. В проекте используется приложение инверсной кинематики и эффективное средство обнаружения контуров изображения.

Шаг 1: Используемые компоненты, инструменты и программное обеспечение

1. Механические компоненты

  • Набор Mechanix kit
  • Гайка и винты
  • Держатель ручки (прищепка)
  • 2X колесика

2. Электронные компоненты

  • Модуль Arduino uno
  • Печатная плата или макетная плата
  • Источник питания (адаптер напряжением 5В и током 2А)
  • USB кабель

3. Сервомоторы

4. Инструменты

  • Паяльник
  • Проволочный припой
  • Отвертка
  • Дрель

5. Программное обеспечение

  • Среда разработки Arduino IDE
  • Matlab (совместно с Arduino IO)

Все вышеуказанные компоненты легко найти в местном магазине радиокомпонентов.

Для проекта требуется использовать сервомоторы с крутящим моментом 7кг/см. В случае использования макетной платы нам не потребуется паяльник и припой.

Шаг 2: Механическая конструкция

На рисунке выше показана приблизительная конструкция данного робота и этапы ее сборки. Это похоже на игру с конструктором, когда вам было 5-6 лет. Теперь более подробно рассмотрим пошаговую инструкцию сборки робота.

  1. Просверлите два отверстия в каждой плоской шайбе так, чтобы расстояние между этими отверстиями было одинаковым для всех шайб, как показано на рисунке выше.
  2. Теперь мы должны изготовить жесткую опору для одного конца. Просверлите четыре отверстия на соответствующем расстоянии для винтов сервомотора и прикрепите сервомотор к квадратной стойке. Мы используем данную конструкцию для создания жесткой опоры, необходимой в процессе настройки.
  3. Подсоедините две алюминиевые пластины из конструктора к двум любым шайбам, как показано на рисунке так, чтобы расстояние между двумя шайбами составляло около 20 см.
  4. Теперь прикрепите одну шайбу к сервомотору с жесткой опорой, и вторую к другому сервомотору. Далее перед окончательным закреплением шайб откалибруйте сервомоторы на угол поворота 90 градусов так, чтобы сервомотор с жесткой опорой располагался параллельно к пластинам и свободный конец сервомотора находился перпендикулярно к нему.
  5. Теперь возьмите самые длинные пластины (длиной 15 см) из конструктора и прикрепите их к нижнему концу свободного конца сервомотора параллельно ему.
  6. Затем прикрепите колесики к нижней части механической руки с ручкой, которую мы создали на 5 шаге, для создания надежного равновесия и опоры.
  7. Последний сервомотор необходимо прикрепить к концевой точке шага 5 с помощью клея feviquick или пистолета для склеивания, чтобы создать жесткую конструкцию.
  8. Вместе с пластиной соответствующей длины и прищепкой прикрепите ручку к сервомотору так, чтобы расстояние от свободного конца плоской шайбы и кончика ручки составляло около 20 см.

При конструировании робота необходимо учитывать вышеуказанное расстояние величиной 20 см и правильность проведения калибровки. Оставшаяся часть конструкции зависит от доступности других компонентов и вашего желания. Например, вместо алюминиевых пластин из конструктора можно использовать линейки для создания механической руки и т.д.

Шаг 3: Электронные компоненты

На фото выше показана схема подключения используемых компонентов, которые можно подключить как шилд для arduino или использовать для их соединения макетную плату.

Шаг 4: Программный код

Это наиболее интересная и важная часть данного проекта.

Для начала нам потребуется изображение, в котором нужно определить контуры с помощью эффективного средства обнаружения контуров изображения. Далее мы будем рисовать это изображение. Рисование изображения состоит из двух этапов.

Этап 1: С начала мы находим пиксель, обозначенный как логическая единица, поскольку теперь наше изображение состоит из логических нулей и единиц, и далее проверяем окружающие его локальные пиксели, является ли какой-либо из них также логической единицей. Затем ручка достигает этот пиксель и предыдущая логическая единица удаляется. Функция повторяется рекурсивно и создает плавные линии.

Этап 2: На втором этапе используется инверсная кинематика для достижения требуемого конкретного пикселя. Нам нужно знать координаты пикселя и вычислить соответствующие углы для осей вращения; формулы расчета показаны на рисунке выше.

Вышеуказанное объяснение не используется для выполнения программного кода, а служит для общего понимания.

Теперь потребуется настройка Matlab и arduino для выполнения программного кода.

Сначала установите пакет arduino IO package для matlab (все инструкции указаны вместе с пакетом программ).

Далее замените файл arduino.m на загруженный файл с этим же именем.

Загрузите и сохраните finaldraw.m и draw.m в директории matlab.

Загрузите файл adioes.ino, который был загружен ранее, в модуль arduino.

Посмотрите, какой из портов вашего arduino подключен, далее перейдите к файлу finaldraw.m и измените COM3 на ваш порт.

Измените расширение изображения, которое вы хотите нарисовать, на *.png. Это можно сделать в любом редакторе изображений. Далее сохраните изображение в директории matlab. Откройте файл finaldraw.m и замените файл emma.png на ваше изображение с расширением .png. Сохраните файл finaldraw.m.

В качестве примера было загружено изображение Эммы Уотсон, поэтому вы можете его использовать в процессе тестирования. Также вы можете изменить параметры функции обнаружения контуров изображения в соответствии со своими требованиями.

Теперь подключите arduino к вашему ПК, включите источник питания и введите finaldraw в командной строке matlab. Наслаждайтесь процессом рисования изображения!!!

Если у вас возникли какие-либо проблемы, тогда ознакомитесь с шагом 5.

Шаг 5: Описание программного кода

Ниже описывается алгоритм рисования изображения.

Сначала я преобразовал изображение, которое необходимо нарисовать, в формат png, используя редактор изображений, далее я сохранил изображение в директории matlab. После этого наш алгоритм преобразует данное изображение, используя функцию обнаружения контуров изображения, как было показано на изображении выше. Самая загадочная часть проекта – это процесс рисования данного изображения.

Принцип работы алгоритма следующий: сначала начинается проверка пикселей отконвертированного изображения и когда находится единица (1), которая обозначается как белый пиксель на изображении выше, то кончик ручки достигает этой точки (процесс достижения этой точки писан ранее) и опускается вниз, далее проверяются соседние 8 пикселей, и если обнаруживается единица, то ручка достигает этой точки без поднятия кончика вверх и удаляет предыдущий пиксель, чтобы избежать повторений. Этот процесс продолжается, пока в окружении уже не обнаруживается логическая единица (это рекурсивная функция), поэтому ручка рисует плавную линию и удаляет ее «логическую составляющую» одновременно. Далее происходит отрисовка других ответвлений линий, которые появляются из нарисованной линии, поскольку идет проверка каждого соседнего пикселя. Данный алгоритм создает полное изображение.

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:

Источник: http://cxem.net/uprav/uprav63.php

Делаем самодельный 3D принтер из CD-ROM и FLOPPY – диска

Робот-художник из старых СД-приводов

Данная статья взята с зарубежного сайта и переведена мною лично. Предоставил эту статью автор: mikelllc.

Этот проект описывает конструкцию 3D принтера очень низкой бюджетной стоимости, который в основном построен из переработанных электронных компонентов.

Результатом является небольшой формат принтера менее чем за 100 $.

Прежде всего, мы узнаем, как работает общая система ЧПУ (по сборке и калибровке, подшипники, направляющие), а затем научим машину отвечать на инструкции G-кода.

После этого, мы добавляем небольшой пластиковый экструдер и даем команды на пластиковую экструзию калибровки, настройки питания драйвера и других операций, которые дадут жизнь принтеру.

После данной инструкции вы получите небольшой 3D принтер, который построен с приблизительно 80% переработанных компонентов, что дает его большой потенциал и помогает значительно снизить стоимость.

С одной стороны, вы получаете представление о машиностроении и цифровом изготовлении, а с другой стороны, вы получаете небольшой 3D принтер, построенный из повторно используемых электронных компонентов. Это должно помочь вам стать более опытным в решении проблем, связанных с утилизацией электронных отходов.

Читать про код.

Шаг 1: X, Y и Z

Необходимые компоненты:

  • 2 стандартных CD / DVD дисковода от старого компьютера.
  • 1 Floppy дисковод.

Мы можем получить эти компоненты даром, обратившись в сервисный центр ремонта. Мы хотим убедиться, что двигатели, которые мы используем от дисководов флоппи, являются шаговыми двигателями, а не двигатели постоянного тока.

Шаг 2: Подготовка моторчика

Компоненты:

3 шаговых двигателя от CD / DVD дисков.

1 NEMA 17 шаговый двигатель, что мы должны купить. Мы используем этот тип двигателя для пластикового экструдера, где нужны большие усилия, необходимые для работы с пластиковой нитью.

CNC электроника: ПЛАТФОРМЫ или RepRap Gen 6/7. Важно, мы можем использовать Sprinter / Marlin Open Firmware. В данном примере мы используем RepRap Gen6 электронику, но вы можете выбрать в зависимости от цены и доступности.

PC питания.

Кабели, розетка, термоусадочные трубки.

Первое, что мы хотим сделать, это как только у нас есть упомянутые шаговые двигатели, мы сможем припаять к ним провода. В этом случае у нас имеется 4 кабеля, для которых мы должны поддерживать соответствующую последовательность цветов (описано в паспорте).

Спецификация для шаговых двигателей CD / DVD: Скачать. Скачать зеркало.

Спецификация для NEMA 17 шагового двигателя: Скачать. Скачать зеркало.

Шаг 3: Подготовка источника питания

Следующий шаг заключается в подготовке питания для того, чтобы использовать его для нашего проекта. Прежде всего, мы соединяем два провода друг с другом (как указано на рисунке), чтобы было прямое питания с выключателем на подставку. После этого мы выбираем один желтый (12V) и один черный провод (GND) для питания контроллера.

Шаг 4: Проверка двигателей и программа Arduino IDE

Теперь мы собираемся проверить двигатели. Для этого нам нужно скачать Arduino IDE (физическая вычислительная среда), можно найти по адресу: http://arduino.cc/en/Main/Software.

Нам нужно, загрузить и установить версию Arduino 23.

После этого мы должны скачать прошивку. Мы выбрали Марлин (Marlin), который уже настроен и может быть загружен Marlin: Скачать. Скачать зеркало.

После того, как мы установили Arduino, мы подключим наш компьютер с ЧПУ контроллера Рампы / Sanguino / Gen6-7 с помощью кабеля USB, мы выберем соответствующий последовательный порт под Arduino инструментов IDE / последовательный порт, и мы будем выбирать тип контроллера под инструменты платы (Рампы (Arduino Mega 2560), Sanguinololu / Gen6 (Sanguino W / ATmega644P – Sanguino должен быть установлен внутри Arduino)).

Основное объяснение параметра, все параметры конфигурации находятся в configuration.h файла:

В среде Arduino мы откроем прошивку, у нас уже есть загруженный файл / Sketchbook / Marlin и мы увидим параметры конфигурации, перед тем, как загрузим прошивку на наш контроллер.

1) #define MOTHERBOARD 3, в соответствии с реальным оборудованием, мы используем (Рампы 1,3 или 1,4 = 33, Gen6 = 5, …).

2) Термистор 7, RepRappro использует Honeywell 100k.

3) PID – это значение делает наш лазер более стабильным с точки зрения температуры.

4) Шаг на единицу, это очень важный момент для того, чтобы настроить любой контроллер (шаг 9)

Шаг 5: Принтер. Управление компьютером

Управление принтером через компьютер.

Программное обеспечение: существуют различные, свободно доступные программы, которые позволяют нам взаимодействовать и управлять принтером (Pronterface, Repetier, …) мы используем Repetier хост, который вы можете скачать с http://www.repetier.com/. Это простая установка и объединяет слои.

Слайсер является частью программного обеспечения, которое генерирует последовательность разделов объекта, который мы хотим напечатать, связывает эти разделы со слоями и генерирует G-код для машины.

Срезы можно настроить с помощью параметров, таких как: высота слоя, скорость печати, заполнения, и другие, которые имеют важное значение для качества печати.

Обычные конфигурации слайсера можно найти в следующих ссылках:

В нашем случае мы имеем профиль configuret Skeinforge для принтера, которые можно интегрировать в принимающую пишущую головку программного обеспечения.

Skeinforge ссылка раздел: Скачать. Скачать зеркало.

Шаг 6: Регулирование тока и интенсивность

Теперь мы готовы протестировать двигатели принтера. Подключите компьютер и контроллер машины с помощью кабеля USB (двигатели должны быть подключены к соответствующим гнездам).

Запустите Repetier хостинг и активируйте связь между программным обеспечением и контроллером, выбрав соответствующий последовательный порт.

Если соединение прошло успешно, вы сможете контролировать подключенные двигатели с использованием ручного управления справа.

Для того, чтобы избежать перегрева двигателей во время регулярного использования, мы будем регулировать силу тока, чтобы каждый двигатель мог получить равномерную нагрузку.

Для этого мы будем подключать только один двигатель. Мы будем повторять эту операцию для каждой оси. Для этого нам понадобится мультиметр, прикрепленный последовательно между источником питания и контроллером. Мультиметр должен быть установлен в режиме усилителя (текущего) – смотри рисунок.

Затем мы подключим контроллер к компьютеру снова, включите его и измерьте ток при помощи мультиметра.

Когда мы вручную активировали двигатель через интерфейс Repetier, ток должен возрасти на определенное количество миллиампер (которые являются текущими для активации шагового двигателя). Для каждой оси ток немного отличается, в зависимости от шага двигателя.

Вам придется настроить небольшой потенциометр на управление шагового интервала и установить текущее ограничение для каждой оси в соответствии со следующими контрольными значениями:

Плата проводит ток около 80 мА

Мы подадим ток на 200 мА для Х и Y-оси степперы.

400 мА для Z-оси, это требуется из-за большей мощности, чтобы поднять пишущую головку.

400 мА для питания двигателя экструдера, поскольку он является мощным потребителем тока.

Шаг 7: Создание машины структуры

В следующей ссылке вы найдете необходимые шаблоны для лазеров которые вырезают детали. Мы использовали толщиной 5 мм акриловые пластины, но можно использовать и другие материалы, как дерево, в зависимости от наличия и цены.

Лазерная настройка и примеры для программы Auto Cad: Скачать. Скачать зеркало.

Конструкция рамы дает возможность построить машину без клея: все части собраны с помощью механических соединений и винтов. Перед лазером вырезают части рамы, убедитесь, что двигатель хорошо закреплен в CD / DVD дисководе. Вам придется измерять и изменять отверстия в шаблоне САПР.

Шаг 8: Калибровка X, Y и оси Z

Хотя скачанная прошивка Marlin уже имеет стандартную калибровку для разрешения оси, вам придется пройти через этот шаг, если вы хотите точно настроить свой принтер.

Здесь вам расскажут про микропрограммы которые позволяют задать шаг лазера вплоть до миллиметра, ваша машина на самом деле нуждается в этих точных настройках. Это значение зависит от шагов вашего двигателя и по размеру резьбы движущихся стержней ваших осей.

Делая это, мы убедимся, что движение машины на самом деле соответствует расстояниям в G-кода.

Эти знания позволят вам построить CNC-машину самостоятельно в независимости от составных типов и размеров.

В этом случае, X, Y и Z имеют одинаковые резьбовые шпильки так калибровочные значения будут одинаковыми для них (некоторые могут отличаться, если вы используете разные компоненты для разных осей).

Мы должны будем рассчитать, сколько шагов двигателя необходимы для перемещения 1 мм каретки. Это зависит от:

  • Радиуса шкива.
  • Шага на оборот нашего шагового двигателя.

Микро-шаговые параметры (в нашем случае 1/16, что означает, что за один такт сигнала, только 1/16 шага выполняется, давая более высокую точность в систему).

Мы устанавливаем это значение в прошивке (stepspermillimeter).

Для оси Z:

Используя интерфейс Controller (Repetier) мы настраиваем ось Z, что позволяет двигаться на определенное расстояние и измерять реальное смещение.

В качестве примера, мы подадим команду, чтобы он двигался на 10 мм и измерим смещение 37.4 мм.

Существует N количество шагов, определенных в stepspermillimeter в прошивке (X = 80, Y = 80, Z = 2560, EXTR = 777,6).

N = 2560

N = N * 10 / 37,4

Новое значение должно быть 682,67.

Мы повторяем это в течение 3 или 4 раз, перекомпилируя и перезагружая прошивки для контроллера, мы получаем более высокую точность.

В этом проекте мы не использовали конечные установки для того, чтобы сделать более точным машину, но они могут быть легко включены в прошивку и она будет готова для нас.

Мы готовы к первому испытанию, мы можем использовать перо, чтобы проверить, что расстояния на чертеже верны.

Шаг 9: Экструдер

Привод для нити состоит из NEMA 17 шагового двигателя и МК7 / MK8 типа приводной шестерни, возможно вам придется ее купить. Вы также должны будете иметь драйвера, чтобы 3D-печати экструдера шла прямо от привода, можно скачать здесь.

1) Экструдер простоя: Скачать. Скачать зеркало.

2) Экструдер тела: Скачать. Скачать зеркало.

3) Лазер: Скачать. Скачать зеркало.

Нить накала втягивается в экструдер со стороны управляющих нитей, затем подается в нагревательную камеру внутрь гибкой тефлоновой трубки.

Мы будем собирать прямой привод, как показано на рисунке, прикрепив шаговый двигатель к главной раме.

Для калибровки, поток пластика должен соответствовать кусочку пластиковой нити и расстоянию (например 100 мм), положить кусочек ленты. Затем перейдите к Repetier Software и нажмите выдавливать 100 мм, реальное расстояние и повторить Шаг 9 (операцию).

Шаг 10: Печатаем первый объект

Теперь аппарат должен быть готов для первого теста. Наш экструдер использует пластиковую нить диаметром 1.75 мм, которую легче выдавливать и более она более гибкая, чем стандартная диаметром 3 мм. Мы будем использовать PLA пластик, который является био-пластиком и имеет некоторое преимущество по сравнению с ABS: он плавится при более низкой температуре, что делает печать более легкой.

Теперь, в Repetier, мы активируем нарезки профилей, которые доступны для резки Skeinforge. Скачать. Скачать зеркало.

Мы печатаем на принтере небольшой куб калибровки (10x10x10 мм), он будет печатать очень быстро, и мы сможем обнаружить проблемы конфигурации и моторный шаг потери, путем проверки фактического размера печатного куба.

Так, для начала печати, открыть модель STL и нарезать его, используя стандартный профиль (или тот, который вы скачали) с резки Skeinforge: мы увидим представление нарезанного объекта и соответствующий G-код.

Мы подогреваем экструдер, и когда он нагреется до температуры плавления пластика (190-210C в зависимости от пластической марки) выдавим немного материала (пресс выдавливания), чтобы увидеть, что все работает должным образом.

Мы устанавливаем начало координат относительно экструзионной головки (х = 0, у = 0, z = 0) в качестве разделителя используем бумагу, головка должна быть как можно ближе к бумаге, но не касалась ее. Это будет исходное положение для экструзионной головки. Оттуда мы можем начать печать.

Источник: https://sdelay.tv/blogs/sergey-n/delaem-samodelnyi-3d-printer

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.