پروژه ترسیم کننده CNC با رزبری پای

پروژه Etch-A-Sketch با رزبری پای

به مدت 60 سال، اسباب بازی نمادین Etch-A-Sketch توسط برقکار فرانسوی آندره کاساسن اختراع شده است. این اسباب بازی یک بوم خالی را ارائه کرده است که افرادی را مجذوب و برخی را نیز خشمگین کرده است. بسیاری از ما از ترسیم برخی خطوط و اشکال ساده فراتر نمی رویم. اما برخی افراد شگفت انگیز نیز وجود دارند که می توانند آثار هنری باورنکردنی خلق کنند. کوینت کریسپین اعتراف می کند که او یکی از آن افراد نیست. اما مهندس با این وجود و با کمی ذکاوت راهی برای بروز خلاقیت خود پیدا کرده است. او با استفاده از مینی کامپیوتر رزبری پای 3 متصل به CNC HAT محصولی از Protoneer، دستگاهی را طراحی کرده است که برایش جادو کند: پروژه CNC با رزبری پای. این امر باعث می شود دو موتور پله ای NEMA-17 قابل کنترل باشند.

تصویر پروژه CNC با رزبری پای — این پروژه از چهار سلول لیتیوم به همراه سیستم مدیریت باتری تغذیه می کند که تا پنج ساعت کار کند

شروع پروژه

او می گوید: “من نمی دانستم رزبری پای اینقدر قدرتمند است.” “اما وقتی فهمیدم که می تواند موتورهای پله ای را با استفاده از برنامه هایی مانند bCNC هدایت کند، دریافتم که راه حل خود را برای CNC Etch-A-Sketch قابل حمل پیدا کرده ام.” در واقع استفاده او از رایانه مورد علاقه ما (رزبری پای) به این صورت است که می تواند یک واحد بی سیم بسیار سبک و محکم تولید کند. همچنین می تواند آن را بردارد و تکان دهد تا صفحه نمایش بدون ایجاد صدمه خالی شود.

انیمیشن استاپ موشن — برای ایجاد فیلم های استاپ موشن، دوربین پشت پارچه مشکی قرار میگیرد تا از انعکاس جلوگیری کند و هر تصویر برای فیلم برداری حدود 1 تا 2 میلی متر از هم فاصله دارد.

کوینت به ما می گوید: “پروژه های دیگر نیز موتورهای پله ای را به Etch-A-Sketch متصل کرده اند. اما سازندگان آنها به سرعت دریافتند که برای ریست کردن صفحه باید همه چیز را از آن جدا کنند.” “این چیزی است که من هرگز نگران آن نبوده ام زیرا زمان زیادی را صرف طراحی و تولید یک قاب قوی کردم. یعنی که ما قبلا بیشتر روی آن کار کردیم، اما در بلند مدت ارزشش را داشت.”

با این وجود چالش به همین جا ختم نشد. مانند سایر دستگاههای CNC (آنهایی که مانند چاپگر سه بعدی از نرم افزار متصل به ابزار برای کنترل خودکار استفاده می کنند) دستورات ساده مختصات x و y صادر می شود. کوینت توضیح می دهد: “شما اساساً به دستگاه می گویید” برو اینجا، برو آنجا، حالا اینجا، حالا آنجا” با استفاده از دستوراتی که به عنوان G-code شناخته می شوند. بنابراین برنامه نویسی بسیار مهم است.

توضیحات بخش های مختلف پروژه — پروژه CNC با رزبری پای

چرخاندن

برای این منظور، Quint از دستورات مختلف G-code استفاده کرد و با استفاده از دستور G1 موقعیت x/y و سرعت مورد نیاز را ذکر کرد. او می گوید: “به عنوان مثال G1 X40 Y60 F400 به این معنی است که 40 میلی متر به راست و 60 میلی متر به سمت بالا با سرعت 400 میلی متر در دقیقه حرکت می کنید.” “با استفاده از خطوط کوچک حتی می توانید یک دایره بکشید!”

اولین مشکل واقعی که Quint با آن مواجه شد ناکارآمد بودن مکانیسم Etch-A-Sketch هنگام تغییر جهت بود. “شما باید چرخها را بیش از آنچه فکر می کنید بچرخانید – اگر یک صفحه Etch-A Sketch را علامت گذاری کرده و آن را از هر دو جهت به یک نقطه برسانید، یک عدم تطابق 1.5 میلی متری خواهید داشت که می تواند طرح های شما را واقعا ضعیف نشان دهد.

اکثر نرم افزارهای CNC “جبران خسارت احتمالی” را برای این امر محاسبه می کنند. اما bCNC این امکان را برای شما فراهم نمیکند. خوشبختانه با برنامه ای رایگان به نام NoLash روبرو شدم که جبران واکنش را روی برنامه G-code اضافه می کند. فقط کافیست میزان جبرانسازی را به آن بگویید و این کار را برای شما انجام خواهد داد. ”

پروژه CNC با رزبری پای — کوئینت برای سرگرمی تصمیم گرفت با ویدئوی استاپ موشن بازی کند. او تصویری ایجاد می کرد، از صفحه Etch-A-Sketch عکس می گرفت، تکان می داد و تصویری دیگر ایجاد می کرد.

در حال حاضر، با روشن کردن bCNC ، Quint می تواند تصویری ایجاد کرده و آن را روی صفحه Etch-A-Sketch تکثیر کند تا خطوط به طور خودکار تنظیم شوند. همچنین اجازه می دهد تا بتوانید برخی از طرح های بسیار پیچیده را که همه کسانی که آنها را دیده اند تحت تأثیر قرار گرفته اند، طراحی کنید. او می گوید: “این یک تجربه ی جادویی بود و این را وقتی فهمیدم که همه چیز واقعا خوب کار می کرد.