Drawbot@MfK

Aus Hackerspace Ffm
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Drawbot Funktionsprinzip

Das Projekt

Ziele

Teilnehmer

  • Jo
  • AXL
  • jeder ist willkommen

Bots

Über die Jahre sind einige Bots entstanden:

Foto1205.jpg Prototyp #1
September 2011
  • Der Ur-Bot als reine Studie aus allem was gerade rumflog.
  • Unter anderem wurde die Firmware auf die Nutzung von uni- statt bi-polaren Steppern angepaßt, die Snow beigesteuert hat.
  • Rahmen: Fischertechnik Prototyp
  • Antrieb: Uni-polare Stepper aus alten NEC P6 24-Nadel-Druckern
  • Gondel: Paperclip
    Stepper-Driver ULN2803A Test-Motiv Mehr Tests
Drawbot Platine unipolar 005 IMAG0141.jpg Prototyp #2
Oktober 2011
  • Robuster Aufbau mit dem Ziel, möglichst keine Komponenten dazuzukaufen.
  • Grundaufbau an einem Flipchart (Danke Snow), um innerhalb von 5 Wochen um einen vorführbaren Bot im Museum für Kommunikation Frankfurt am Main zu zeigen.
  • An diesem Bot wurde der Hauptteil der Firm- und Software entwickelt sowie diverse Optimierung an der Hardware verprobt.
  • Er steht heute (2013) noch im Space und wird hin und wieder re-aktiviert.
  • Rahmen: DIN A1 Flipchart und Holzbrett
  • Antrieb: Uni-polare Stepper aus alten NEC P6 24-Nadel-Druckern
  • Gondel: Alu-Profile und Kunststoff-Ringe
200 Drawbot 2 - Windows Setup 1 - 2011-10-24 22.53.52.jpg Window-Bot
Oktober 2011 		TBD
  • Rahmen: Saugnäpfe zur Direkt-Montage am Fenster
  • Antrieb: Bi-polare NEMA17 Stepper-Motoren mit Zahnriemen
  • Gondel: Alu-Profile und Kugellager
    Window-Setup mit Breadboard Window-Setup, Gondel Anschluß Pololu Treiber, Breadboard Details Motorbefestigung 1 Details Motorbefestigung 2
DrawBot RaumZeitLabor 2013-04-11 IMAG0360 crop.jpg Alu-Bot
2012/2013 		TBD
  • Rahmen: DIN A1 Flipchart mit Alu-Profilen
  • Antrieb: Bi-polare NEMA17 Stepper-Motoren mit Zahnriemen
  • Gondel: Kugellager
BaumarktBot IMAG1003.jpg Baumarkt-Bot
2013
  • Mit diesem Bot setzen wir auf möglichst einfach zu beschaffende Komponenten für den Rahmen und die Gondel.
  • Ideal wäre die komplette Beschaffung aus einem Baumarkt und Hinzufügen von Steppern, Servo und Arduino.
  • Rahmen: Alu-Profile und DIN A3 Whiteboard-Tafel
  • Antrieb: Bi-polare NEMA17 Motoren mit Perlenschnur für Jalousie-Antriebe
  • Gondel: Kunststoff-Ringe
    BaumarktBot IMAG0992.jpg BaumarktBot IMAG0994.jpg BaumarktBot IMAG0998.jpg BaumarktBot IMAG0995.jpg BaumarktBot IMAG1005.jpg BaumarktBot IMAG1028.jpg BaumarktBot IMAG1032.jpg

Software Repository

Drawbot software on github    Drawbot software on github

Aufbau (Blog)

Teile-Liste, Lieferanten und Kosten

Eingesetzte Teile (vorläufig)

Teil Anzahl Beschreibung Lieferant Artikelnummer Preis/Einheit Versand Gesamt
Saugnapf 2 Saugnapfhalter Glasheber Glas-Gummi-Sauger 40kg Alu ACE Technik 706750 4,99 € 6,99 € 16,97 €
Schrittmotor 2 Schrittmotor MOONS 14HY7002-06 (bipolar, 1,8°, 5mm Achse) Pollin 310446 4,95 € 4,85 € 14,75 €
Zahnriemen 6 m Zahnriemen PU Profil T5 10 mm Breite offen (endlich) Zahnriemen24 330000 5,50 € 0,00 € 33,00 €
Zahnriemenrad 2 Zahnriemenrad Aluminium T5 10 Zähne 15 mm Riemen 4 mm Bohrung Zahnriemen24 410911 8,00 € 0,00 € 16,00 €
Kugellager 8 Kugellager 626ZZ, 6/19/6mm Pollin 94-440 431 0,50 € inkl. 4,00 €
Servo 1 Modelcraft Mini-Servo WG-90MG einfach kugelgelagert Metallgetriebe JR Conrad (Shop) 209088-62 9,95 € - 9,95 €
Motor-Treiber 1 ULN2803A, 8-Kanal Darlington-Treiber, DIP18 Pollin 94-101 063 0,35 € inkl. 0,35 €
Gondel 1 diverse Aluminium-Profile Baumarkt  ? ca. 10,00 € - ca. 10,00 €
Sonstiges 1 Kleinteile (Schrauben, Muttern, Stifte, usw.) Baumarkt  ? ca. 20,00 € - ca. 20,00 €

TOTAL: ca. > 125 €

Der original Kritzler verwendet optisch ansprechendere Teile, ist dafür aber deutlich teurer:

Teil Anzahl Beschreibung Lieferant Artikelnummer Preis/Einheit Versand Gesamt
Saugnapf 2 Saugereinheit Esska 90BO63311 21,75 €  ? 43,50 €
Schrittmotor 2 Schrittmotor NEMA 17 (bipolar, 1,8° Schrittwinkel, 5mm Achse) Reichelt QSH4218-35-026 23,60 €  ? 47,20 €
Zahnriemen 6 m Zahnriemen PU Profil T2,5 6 mm Breite Meterware Mädler 16060000 18,53 €  ? 111,18 €
Zahnriemenrad 2 Zahnriemenrad Azetalharz T2,5 22 Zähne 6 mm Riemen 4 mm Bohrung Mädler 16052200 2,92 €  ? 5,84 €
Kugellager 4 Rillenkugellager einreihig 5 mm Bohrung Mädler 625-ZZ-SBC 3,52 €  ? 14,08 €
Servo 1 Bestand  ?  ?  ?  ?  ?
Motor-Treiber 2 A4983 Stepper Motor Driver Carrier Pololu 1201 12.95 $  ? 12.95 $
Gondel 1 MDF, 5 mm, laser-geschnitten Formulor  ? ca. 20,00 €  ? ca. 20,00 €
Sonstiges 1 Kleinteile (Schrauben, Muttern, Stifte, usw.)  ?  ? ca. 20,00 € - ca. 20,00 €

TOTAL: ca. > 290 €

Prototypen

September 2011

Firmware - Modifications

  • Modifikation der Kritzler Firmware
    • Anpassungen der Geometrie
    • Betrieb von uni- statt bi-polaren Schrittmotoren - Typ PM55L-048-XXXX (Danke, Snow) und Treiber-IC ULN2803A
    • 96 Halbschritte
  • additional commands
    • home (H)
    • stepper delay is adjustable (command D delay_move delay_line)
    • # comment ... to ignore rest of line
  • Pen up / pen down with ramp - smother control of the servo
  • Antrieb mangels Zahnriemen mit einem Faden
  • Prototyp mit Fischertechnik © Bauteilen
  • Motor-Abstand 50 cm

Drawbot Prototyp Galerie

  • Stepper-Driver ULN2803A

  • Setup #001

  • Test-Motiv

  • Mehr Tests

  • Setup #002

  • Test mit Fonts

  • Stern

  • Logo

  • Gondel 2.0

  • UV-aktiver Stift

  • Finales Setup für's MfK

  • LED-Circle verdeutlicht Steps

  • Holz ersetzt Tape

Software

Firmware - Commands

Command Function Comment
m X Y move relative values X and Y in millimeters
M X Y move absolute
l X Y line relative move with pen down
L X Y line absolute
D md ld set delays** set stepper delays for move (md) and line (ld) in milliseconds
default 20 50, typically 10 - 150 ms, range 1 ... 255
Experimental 2014-02-09: Ramps delay from md to ld
R acc dec Ramp factors** Experimental 2014-02-09: set ramp factor for acceleration / deceleration
default 1 1, typically 1 - 5, range 1 ... 255
P md ld set pen up and down** set servo positions for the pen
default 50 100, typically 10 - 150 ms, range 1 ... 255
H move home** move to origin position (0/0 mm)
i identify** returns "#ID: id width x-origin y-origin pulley_radius" on serial line to identify the DrawBot
id - reflects the jumper settings of pins A0/A1/A2 [0 ...7]
width - distance of the two stepper motors
# comment ... comment** rest of line, up to the next character 13 (carriage return), will be ignored
comment is echo'ed to the serial line

** Commands were not included in the original Kritzler Firmware

Offene Themen

  • Aufbau mit größerem Abstand der Motoren
  • Ausgleich der Verzerrungen (eigentlich ja ganz cool, system-immanente Fluchtpunkt-Perspektive)
  • Probleme mit Y-Koordinaten < 0, führt zum Stopp und Vorzeichen-Wechsel der Y-Achse
  • Mechanik der Gondel
  • Stift

Window-Drawbot



  • Window-Setup mit Breadboard

  • Window-Setup, Gondel

  • Anschluß Pololu Treiber, Breadboard

  • Anschluß Pololu Treiber, Pins

  • Details Motorbefestigung 1

  • Details Motorbefestigung 2

Whiteboard Drawbot V4

Besuch im RaumZeitLabor Mannheim

14.04.2013 - HackFFM besucht die LHC4 im RaumZeitLabor Mannheim.

Der Drawbot war quasi nonstop im Betrieb an der Tafel und im Fenster des Hackerspace :-). Unter anderem wurde bei der Gelegenheit auch ein Poster mit Hinweis auf die FUxCON erstellt und gleich am Eingang des Space aufgehängt. Einige Member kamen mit Kundenwünschen im SVG-Format auf uns zu, die wir live auf DIN A1 Papier erfüllt und ge-draw-t haben.

  • DrawBot RaumZeitLabor 2013-04-11 IMAG0360 crop.jpg
  • DrawBot RaumZeitLabor 2013-04-11 IMAG0362.jpg
  • DrawBot RaumZeitLabor 2013-04-11 IMAG0365.jpg
  • DrawBot RaumZeitLabor 2013-04-11 IMAG0367.jpg

  • Wunschprogramm der Mannheimer

  • Wunschprogramm der Mannheimer

  • FUxCON Poster

  • FUxCON Poster - hängt

Konfiguration

<?xml version="1.0"?>
<drawbot>
	<bot_0>
		<default>
			<cfg id="name">Jo's Tafel-Drawbot</cfg>
			<cfg id="canvas" Xmin="-220" Xmax="+220" Ymin="-280" Ymax="+280">DIN A3 minimal border</cfg>
			<cfg id="speed" move_delay="15" line_delay="20" move_ff_delay="5">Whiteboard</cfg>
			<cfg id="geometry" deskew="0"></cfg>
		</default>
	</bot_0>
</drawbot>

Setup für The Ultimate TicTacToe Challenge

29.03.2013

  • Aufbau 29.03.2013

  • Lager mit Stepper

  • Gondel

  • Elektronik in a box

  • Tests vor Einmessen

  • Tests vor Einmessen

  • TicTacToe

  • TicTacToe Tests 1

  • TicTacToe Tests 2

  • Kalibration

  • FUxCON Logo

  • Dauertest mit AT-AT (~70 min.)



  • Setup Feb. 2012


Präsentation auf Open Source 3D Drucker Convention OS3DC (21.09.2013)

Timelapse-Video (Youtube) Timelapse-Video (Youtube) vom 21.09.2013 - Danke an DCEM für die Aufzeichnung


  • Video Setup

  • Baumarkt-Bot

  • Control Station #001


OS3DC Panorama

Drawbot auf The Ultimate TicTacToe Challenge - JUG DA (15.02.2014)

Wir waren mit den Drawbot zu Gast auf einer Veranstaltung der Java User Group Darmstadt im Co-Working Space Cowo21. Während in drei Räumen an einer Lösung für die Ultimate TicTacToe Challenge gecoded wurde hatten wir Gelegenheit, an Hard-, Soft- und Firmware den Drawbot zu optimieren und eine Gallerie erstellt. Der jüngste Besucher der Veranstaltung hatte einen Lego Mindstorms Boden-Drawbot am Start, der mit JavaScript gesteuert werden sollte. Eine Fortsetzung ist geplant ...

  • Welcome

  • Drawbot@UT3C - IMAG1515.jpg

  • Los gehts

  • Poster

  • Lego Mindstorms

  • Lego Mindstorms

  • Dünner vs. dicker Stift

  • Gallerie

Baumarkt-Bot V5 2013

Mit diesem Bot setzen wir auf möglichst einfach zu beschaffende Komponenten für den Rahmen und die Gondel. Ideal wäre die komplette Beschaffung des mechanischen Aufbaus aus einem Baumarkt.

  • Rahmen: Alu-Profile und DIN A3 Whiteboard-Tafel
  • Antrieb: Bi-polare NEMA17 Motoren mit Perlenschnur für Jalousie-Antriebe
  • Gondel: Kunststoff-Ringe und Metallband

  • Jalousie-Antrieb

  • Kunststoff-Ringe

  • ... bohren ...

  • für die Gondel

  • BaumarktBot IMAG0995.jpg
  • BaumarktBot IMAG1005.jpg

  • Gondel-Test

  • Servo-Halterung ...

  • aus Metallband ...

  • und Führung für ...

  • Abstoß-Draht

  • Geht!


Box für die Elektronik

  • Als Gehäuse für den Arduino und die Stepper-Treiber kommt bei diesem Bot eine Butterdose mit klarem Deckel zum Einsatz.
  • Die Stepper-Treiber werden im Betrieb etwas warm, daher wird auf der Rückseite zusätzlich ein Lüfter installiert.

  • Die Butterdose

  • Boden gebohrt

  • Lüfter und Langlöcher

  • Montage-Band

  • Montage-Element

  • Montage am Lüfter

  • Box geschlossen

  • Gesamtansicht

Duschring-Gondel V3

  • Noch Baumarkt-iger als zuvor: Gondel auf Basis von Duschvorhang-Ringen

  • Prototyp

  • Prototyp

  • Unterteil mit Gewicht ...

  • ... und Stempel

  • Tests.

  • Tests.

  • Tests.

  • Tests.

Ideen für die Vorführung

  • Etwas zeichnen?
  • Interaktiv, spontan oder vorbereitet?

hexlab - hexagonal_labyrinth_generator

hexlab

Hershey Vector Fonts

Hershey Font

  • Quelle: http://paulbourke.net/dataformats/hershey/
  • skalier- und drehbar
  • Public domain: It is sometimes necessary to have a simple set of characters made up of vectors, the Hershey set of vectors is one of the standard descriptions in the public domain. They were originally created by Dr. A. V. Hershey while working at the U. S. National Bureau of Standards.

Hershey Font @ Drawbot

Binärbaum

Binärbaum

  • Open source: Eigener Code / quelloffen
  • Diverse Parameter: Stammdurchmesser, Winkel, Iterationen, maximale & minimale Ast-Länge
  • Die Parameter werden auf optional mit Zufallsfaktoren multipliziert für asymetrische, natürlicher aussehende Variationen

Binärbaum Zufallsparameter für natürlicheres Aussehen

Drawbot Trace Zeichensatz

  • Open source: Zeichensatz in Eigenentwicklung, speziell für die Nutzung im Drawbot
  • Definition der Kontur jedes Zeichens, es werden nur Winkel im 45° Raster und ganzzahlige Schrittweiten benutzt.
  • Proportional-Schrift, variable Weite jedes Buchstabens

Drawbot Trace Zeichensatz

HPGL Dateien (aus SVG konvertiert)

SVG Gürteltier (Armardillo) SVG Open Hardware Logo AT-AT

HPGL "Ausdruck" aus Eagle PCB

  • Drawbot goes Buntich: Tut hatte die Idee, eine Schaltung für das Buntich Projekt auszudrucken.
  • Die Eagle PCB Software kann direkt HPGL ausgeben.
  • Die Datei musste noch per Text-Editor nachbearbeitet werden, wurde dann aber erfolgreich auf DIN A3 Papier ausgedruckt (ca. 1:10h).
  • Der farbige Ausdruck entstand mit manuellem Stift-Wechsel.

EAGLE CAD Ausdruck mono EAGLE CAD Ausdruck color

Platonische Körper, z.B. Dodekaeder

  • Plotten der Vorlage für den Bau eines Dodekaeders
  • incl. Klebelaschen zum einfachen Nachbasteln
  • die 12 Seiten sind mit je einem Buchstaben customized möglich

Dodekaeder Vorlage

Hackerspace Schilder über Inkscape

Hackerspace Schilder über Inkscape Hackerspace Schilder über Inkscape

UniBot Combo-Platine

  • Eine Euro-Platine für
    • Arduino
    • USB2Serial Anschlüsse für Arduino Mini Adapter und Guido-ino Port
    • Treiber für unipolare Stepper (ULN...)
    • Servo-Anschlüsse
    • bot_ID Jumperfeld
    • Pin 13 LED (Blink :-)
  • Aufbau auf Streifenraster-Platine
  • Layout erstellt mit mit Lochmaster


  • UniBot Combo-Platine

  • Layout

  • Platine aufgebaut

  • Platine eingebaut

  • Setup für Tests

Links

Blog & Press

  • @make rhein main 2014-05 IMAG1838.jpg
  • @make rhein main 2014-05 IMAG1835.jpg
  • @make rhein main 2014-05 IMAG1837.jpg
  • @make rhein main 2014-05 IMAG1830.jpg

Weitere Drawbots

@Kickstarter

Weitere DIY-Plotter

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