Version vom 14. September 2013, 19:12 Uhr

Drawbot Funktionsprinzip

Das Projekt

Ziele

• Vorbild ist das Projekt Der Kritzler
• Aufbau eines/mehrerer Drawbots, die direkt auf ebene Flächen zeichnen können.
• Start: Sofort, 6. September 2011
• Ziel: Vorführung am 9. Oktober 2011 im Museum für Kommunikation Frankfurt am Main als Teil der Projekte für's MfK
• Flyer zum Drawbot in der Ausstellung: Datei:Plakat Drawbot.pdf (09.10.2011)

Teilnehmer

• Jo
• AXL
• jeder ist willkommen

Bots

Über die Jahre sind einige Bots entstanden:

	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
	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
	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
	Alu-Bot 2012/2013	TBD Rahmen: DIN A1 Flipchart mit Alu-Profilen Antrieb: Bi-polare NEMA17 Stepper-Motoren mit Zahnriemen Gondel: Kugellager
	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

Aufbau

Teile-Liste, Lieferanten und Kosten

• Steuer-PC
• Arduino
  • Arduino Duemilanove
• 2 Stepper
• Stepper driver
  • A4988 Stepper Motor Driver Carrier von Pololu bzw. equivalente Platine über ebay
• Servo-Motor
• ...

Eingesetzte Teile (vorläufig)

TOTAL: ca. > 125 €

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

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

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  Stepper-Driver ULN2803A

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  Setup #001

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  Test-Motiv

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  Mehr Tests

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  Setup #002

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  Test mit Fonts

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  Stern

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  Logo

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  Gondel 2.0

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  UV-aktiver Stift

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  Finales Setup für's MfK

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  LED-Circle verdeutlicht Steps

• 

  Holz ersetzt Tape

Software

• github Quelltext und Beispiele des Kritzler Projekts

Firmware - Commands

^** 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

• Motoren: NEMA14 ?
• Anschluß Pololu Treiber, Breadboard

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  Window-Setup mit Breadboard

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  Window-Setup, Gondel

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  Anschluß Pololu Treiber, Breadboard

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  Anschluß Pololu Treiber, Pins

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  Details Motorbefestigung 1

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  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.

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  Wunschprogramm der Mannheimer

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  Wunschprogramm der Mannheimer

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  FUxCON Poster

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  FUxCON Poster - hängt

Konfiguration

<?xml version="1.0"?>
<drawbot>
	<bot_0>
		<default>
			<cfg id="name">Jochen'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

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  Aufbau 29.03.2013

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  Lager mit Stepper

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  Gondel

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  Elektronik in a box

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  Tests vor Einmessen

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  Tests vor Einmessen

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  TicTacToe

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  TicTacToe Tests 1

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  TicTacToe Tests 2

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  Kalibration

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  FUxCON Logo

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  Dauertest mit AT-AT (~70 min.)

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  Setup Feb. 2012

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 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

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  Jalousie-Antrieb

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  Kunststoff-Ringe

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  ... bohren ...

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  für die Gondel

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  Gondel-Test

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  Servo-Halterung ...

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  aus Metallband ...

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  und Führung für ...

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  Abstoß-Draht

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  Geht!

Ideen für die Vorführung

• Etwas zeichnen?
• Interaktiv, spontan oder vorbereitet?

hexlab - hexagonal_labyrinth_generator

• Quelle: http://www.local-guru.net/processing/hexlab/ basiert auf Algorithmen von http://ruby-lang.org.ru/post/1675.html
• zufälliger Aufbau und veränderbare Größe und Komplexität
• Public domain Lizenz-Info aus dem Quellcode:
  # License? What license? We don't need no stinkin' license.
  # This code is in the public domain. Knock yourself out. Use it however
  # you want. Please prefer good over evil.

Hershey Vector Fonts

• 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.

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

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

HPGL Dateien (aus SVG konvertiert)

• Eigenentwicklung
• Konvertierung SVG nach HPGL über Inkscape
• Import-Routine in MfK Kiosk
• Unterstützung der Befehle PU (pen up) und PD (pen down) in HPGL
  • Beispiele: SVG Gürteltier (Armardillo)
  • Open Hardware Logo

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.

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

Hackerspace Schilder über Inkscape

• Schilder für die Schränke, made by Inkscape and Drawbot
  • u.a. "Projects" mit dem Zahnrad aus der Wikipedia (SVG)
  • Font: Rockwell Extra Bold

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
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  Layout

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  Platine aufgebaut

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  Platine eingebaut

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  Setup für Tests

Links

• Ausstellung "Do It Yourself: Die Mitmach-Revolution" des Museums für Kommunikation Frankfurt am Main.
• Vorbild ist das Projekt Der Kritzler

Blog & Press

• Zeichenmaschine / homemade-labor @ MfK
• Drawbot / finnsland @ MfK
• Drawbot @ TEDxYouth@RheinMain

Weitere Drawbots

• Raspberry Pi driven Polargraph exhibits high precision drawing ability
• Drawbot
• AS220
• Polargraph
• Colossal - Custom Polargraph Drawings
• Polargraph Gondola by JohnA - Gondel aus dem 3D Drucker in Thingiverse und Beispiel-Bilder
• Eske Rex’s Pendulum-Powered Drawing Machine
• Drawbot with g-Code control

@Kickstarter

• The Drawing Machine by Harvey Moon
• Muralizer

Weitere DIY-Plotter

• Interlock - BarCamp Plot-chester
• Interactive Robotic Painting Machine by artist and composer Benjamin Grosser
• MachineDrawing DrawingMachines
• Maschinenraum: Articulated plotting robot for €10 (2 Arme mit Servos)
• New Drawing Machine from Resonance Studio Workshop (2 Arme und kreisförmige, rotierende Leinwand)