Czech English

Polar Graph

trocha robotického umění

již před delší dobou jsem narazil na zajímavou konstrukci "robota - sprejera" Hectora. Nyní dozrál čas a "umělec" podobné konstrukce je na světě.


Hardware

Můj Polargraph
Můj Polargraph
Původní konstrukce Hectora byla kouzelně jednoduchá, ale měla pro mě jednu závažnou chybu. Jako tažné prvky byly použity ozubené řemeny, skvělé, ale dost drahé na hračku. Proto jsem začal přemýšlet čím je nahradit. Už jsem měl nachystán krejčovský metr, do kterého jsem plánoval vysekat díry (jako do "traktorového" papíru) a použít podávací kladky ze staré tiskárny. Ale pro pracnost jsem to stále odkládal, až jsem narazil na PolarGraph. A řešení bylo na světe, jak prosté (milý Wastone). Jako tažný prvek jsou použity provázky s kuličkami od žaluzií.
Ihned jsem je objednal (9 kč za metr - no nekupte to) a začal vymýšlet zbytek. Jako pohony jsem vybral nějaké krokové motory z tiskáren, dvojitý driver pro krokové motory s mikrokrokováním řízený ATmegou jsem měl ve skříni.
Na konstrukční díly jsem opět s výhodou použil 3D tisk. Člověk si nakreslí díl a než vymyslí další, má ho už hotový. Vytiskl jsem tedy kladky pro řetízek, držáky na motory, držák na desku elektroniky a gondolu pro držení fixy.
Aby řetízek na kladce nepřeskakoval, je nutné jej napínat protizávažím. Avšak tabule, na kterou jsem to montoval je poměrně velká, a tak výška nad podlahou nestačila (zavaží padalo až na zem). Proto jsem dodatečně ještě navrhl kladky k závažím, čímž se potřebná výška zkrátila na polovinu. To znamenalo vytisknout ještě kladky a jejich držáky. Během tisku jsem ještě na soustruhu připravil závaží na gondolu a protizávaží (srovnání čel, sražení hran a navrtání). Závěrečná montáž už byla dílem okamžiku.

Software

První obrázek
První obrázek
Pro zkoušky jsem použil software PolarGraphu (nechtělo se mi psát něco svého). Úprava firmware, který je psán pro Arduino byla celkem snadná (nastavení typu řízení krokového motoru, piny, ...). Do ATmegy jsem nahrál bootloader arduina a už to běhalo. Jediné co mi nechodí je automatické vypínaní motorů při delším stání (musel jsem to nechat stále zapnuté - ještě se na to zkusím podívat).
Horší to bylo na straně řidicího PC. Program je psán v Processingu (je to líné - no co bychom od javy čekali). Vlastní ovládání programu je také trošku nestandardní (nastavování hodnot tažením myši při stisknutém kolečku, atd.), no budiž. Takže po kratší době jsem byl schopen nastavit home pozici, přejet ručně na polohu a dokonce spustit kreslení bitmapového obrázku.
Bohužel, to na co jsem se nejvíce těšil, vektorová grafika, se mi nedařila. Už při nahrátí obrázku se to chovalo divně. Kresbu jsem měl u kurzoru, ale nešlo ji nikam umístit. Hrál jsem si s tím celé dopoledně (přidával do programu kontrolní výpisy, ...) až jsem našel příčinu. Test, zda daný bod leží v pracovním prostoru robota, vždy hlásil, že bod je mimo. Problém byl v nastavení pracovní plochy. Bohužel zde se software chová poněkud divně. V parametrech jsem pracovní plochu nastavil, ale v konfiguračním souboru jsou parametry definující pracovní prostor "dvakrát", ale při uložení nastavení se zapíšou jen jednou. Po ruční editaci hodnot to najednou začalo fungovat. Hurá, kreslíme první obrázek - Harleye.

Součastný stav je tedy funkční robot. Ovšem firmware by chtělo podstatně vylepšit. Neumí plynulé navázání mezi jednotlivými pohyby. Takže se po každé vykreslené úsečce zastavuje. Vysledkem se trhaný pohyb a hlavně zbytečné rozkývání gondoly. Budu musel analyzovat např. GRBL a zkusit to vylepšit.

Základní údaje

Pohon
2x krokový motor NEMA23 (0,7Nm)
2x driver s mikrokrokováním TA8435
1x Servo Hitec HS-55
Řízení
ATmega328 (Arduino)
Napájení
12V (min. 3A)
Funkce kreslení
bitmapové obrázky
vektorová grafika


Použitá literatura a odkazy na internetu

[3] Hector