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你曾經(jīng)想過(guò)隨時(shí)隨地繪一副藝術(shù)作品嗎？像一個(gè)藝術(shù)家一樣。沒(méi)一藝術(shù)天分沒(méi)關(guān)系，用科技來(lái)彌補(bǔ)你的天賦吧。
今天硬創(chuàng)邦的DIY教程是做一個(gè)便攜式的繪圖儀器，這個(gè)繪圖儀還能在布料上制作電路。
關(guān)于這個(gè)繪圖儀的小貼士：
精確度- 只要帶子不會(huì)亂跳，精確度會(huì)在2到3毫米。示蹤會(huì)有一些斑點(diǎn)，所以我不會(huì)使示蹤有相距3到4毫米的間隙。
常見(jiàn)失誤及未來(lái)的設(shè)計(jì)微調(diào)- 我會(huì)用一個(gè)連接桿和一個(gè)定制的螺桿上的栓塞來(lái)控制注射器。這樣一來(lái)，在更換材料的時(shí)候就會(huì)更加容易，而且減少材料浪費(fèi)。我還會(huì)把一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器連接在上面，像Grbl的運(yùn)動(dòng)控制器一樣實(shí)現(xiàn)真正控制。
所需材料-這款繪圖儀是充分開(kāi)發(fā)Makeblock 繪圖機(jī)器人套件的結(jié)果。所以你完全可以開(kāi)發(fā)出自己的部分，令它更便宜更好用。如果你做了，請(qǐng)告訴我！
估計(jì)成本：500美元
估計(jì)時(shí)間：組裝需要8-16小時(shí)
好啦，廢話不多說(shuō)，開(kāi)始教程。
這個(gè)項(xiàng)目是我從MIT的Bot of Cloth中得到的靈感。在一種興奮的眩暈中（就是那種感覺(jué)自己的夢(mèng)可能實(shí)現(xiàn)的感覺(jué)），我把Bot of Cloth的全部Thingivers的文件全部打印了出來(lái)。但不幸的是，它們并不能達(dá)到我想要的結(jié)果。所以我在未知的令人興奮的領(lǐng)域探索出用定制的Makeblock繪圖機(jī)器人套件來(lái)制作一個(gè)布料上可用的繪圖儀。
除了Makeblock繪圖儀v0.2套件，你還需要一些其他的材料組件：
1） 直線作動(dòng)器，比如這個(gè)—Karlsson Robotics
2） 易步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 、
3） 3D打印的注射器栓塞
4） 激光切斷機(jī)和一片1/8″的丙烯酸塑料
5） 松緊帶
6） 18英寸的重型機(jī)織物
7） 氰基丙烯酸鹽粘合劑或者不會(huì)使丙烯酸塑料霧化的強(qiáng)膠
8） 少量壓制塑料用的EMF Yshield 漆
9） 壓制用的5毫升20個(gè)刻度的注射器和針頭
10）封邊用的松緊帶，鐵質(zhì)的鑲邊更好
11）制作注射器擠出機(jī)的STL
12）4-3銷(xiāo)側(cè)釋放夾
13）用于打印的1片1/4″的木頭和帶子
14）打印用的腈綸手套
“一塊不受限制的帆布就要完成一些嚴(yán)肅的任務(wù)了！”想著這個(gè)，你可以把你的繪圖儀做成任何尺寸（限制只出現(xiàn)在齒輪帶大小上）。我的底座是34″x 24″的。裁剪出一個(gè)你想要大小的矩形。
然后，你需要在每個(gè)角上用三邊有叉子齒的釋放夾來(lái)連接上松緊帶。用丙烯酸塑料片應(yīng)該可以在織物上實(shí)現(xiàn)這個(gè)步驟。
我用絕緣帶清潔了繪圖儀的邊，我下次可能會(huì)用粘合膠帶，因?yàn)橄鹉z帶和織物帶粘的不是特別好。
你需要把一些旋轉(zhuǎn)的部分直接固定在布料上，有很多方法可以固定，比如縫起來(lái)或者用膠水粘，但是我用螺絲和螺母來(lái)固定。
我用了很多Makeblock套件里的研磨片、機(jī)械零件和微控制器，還有我自己的丙烯片和混合的電子器件。
制作一個(gè)布料上可用的繪圖儀，你需要組裝以下的Makeblock組件：
不帶筆筒的X構(gòu)臺(tái)；
有兩Y軸插放的金屬托槽，同時(shí)連接著齒輪皮帶。你并不需要使用任何長(zhǎng)金屬片作為繪圖儀底座；
2個(gè)停止觸發(fā)器，安裝在X軸的（0，0）位置（這樣機(jī)器可以自動(dòng)導(dǎo)航）；
（0，0） 位置還應(yīng)該有一個(gè)可移動(dòng)的小車(chē)，供兩個(gè)馬達(dá)安置。
正常的組裝說(shuō)明見(jiàn)此鏈接。
你需要制作一些組件使繪圖儀調(diào)整成適合在布料上使用的狀態(tài)。必要的調(diào)整如下：
1） 為馬達(dá)和注射器制作一個(gè)壓出機(jī)。這個(gè)注射器得能夠移動(dòng)。
2） 制作一個(gè)框架。這個(gè)框架要能把織物外圍的松緊帶緊緊地按在桌子上，還要固定繪圖儀的底座，把這個(gè)框架做結(jié)實(shí)點(diǎn)。
3） 需要兩個(gè)小車(chē)，X、Y軸各一個(gè)，要能在織物上靈活的上下滑動(dòng)。其中一個(gè)小車(chē)是支持馬達(dá)的，另一個(gè)支持齒形皮帶的另一邊。但神奇的是，你其實(shí)并不需要輪子，軸承或其他滑動(dòng)有摩擦力的東西都是可以用的。
注射器壓出器被連接在直線作動(dòng)器上的3D打印注射器栓塞控制。我在Objet 樹(shù)脂機(jī)器上打印出這些小小的大頭釘，但實(shí)際上我發(fā)現(xiàn)用Makerbot也能打印的不錯(cuò)。如果是Makerbot版，就用注射器栓塞本來(lái)的橡皮碗，這樣做出的活塞就能像標(biāo)準(zhǔn)的一樣不漏氣。
制作Makeblock繪圖儀的電子器件的說(shuō)明在Makeblock里面都有。這個(gè)說(shuō)明鏈接可以幫你把部件組裝在兩個(gè)X、Y步進(jìn)馬達(dá)里。你還需要添加另一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)用來(lái)推進(jìn)，你可能需要在直線作動(dòng)器上為步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器接通電源。我使用了另一個(gè)RJ電線并且切斷了連接器，然后，我把它焊接在了馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器上，并接進(jìn)了Makeblock面板上。
我只用了兩個(gè)停止觸發(fā)器，因?yàn)椴还茉鯓?，我的設(shè)計(jì)沒(méi)有一個(gè)超過(guò)（12000,12000）范圍的。
你可以在這里找到Makeblock軟件。我個(gè)人認(rèn)為這個(gè)軟件使用起來(lái)有點(diǎn)冗長(zhǎng)累贅，而且代碼的處理永遠(yuǎn)連不上Arduino Serial。我覺(jué)得可能是因?yàn)镸akeblock把他們的主MCU從一個(gè)基于Leonardo的設(shè)備變成了一個(gè)基于Uno的設(shè)備但是他們沒(méi)有升級(jí)說(shuō)明書(shū)和代碼。不過(guò)沒(méi)關(guān)系，利用Arduino+Processing Serial交互的好處使得制作定制界面變得超級(jí)簡(jiǎn)單。
我寫(xiě)了一個(gè)快速的Arduino腳本，并接上Processing，這樣我可以輕松跑測(cè)試。
讓你的Arduino與Processing同步很容易。這個(gè)Sparkfun教程會(huì)教你一些訣竅。
如果你按這個(gè)程序，我給你推薦以下P5界面的數(shù)據(jù)處理按鈕：
1、 停止
2、 上、下、右、左
3、 擠壓
4、 模式1
5、 模式2（等等）
6、 返回主頁(yè)
我用鋸齒形參量追蹤我的硬代碼。當(dāng)然，理想狀況，它應(yīng)該是G代碼，但是我想看看他能否在設(shè)定其他軟件前工作。我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)你設(shè)定100-200個(gè)步驟的行進(jìn)和5個(gè)步驟的擠出時(shí)，有一個(gè)模式運(yùn)行得相當(dāng)好，而且當(dāng)你設(shè)定模式的時(shí)候，它也會(huì)繼續(xù)。請(qǐng)讓我知道這樣的方法對(duì)你也有用。
讓擠出的部分變得可靠的工作有點(diǎn)繁復(fù)。我最后是將織物粘在了一個(gè)1/4″的木頭上，用了一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的有20個(gè)刻度的注射器和針頭才使得打印噴出的較為完美。因?yàn)檫@樣有助于讓木頭更貼近注射器針頭的末端，再小小的調(diào)整一下，就可以得到完美的可傳導(dǎo)的軌跡了。另外，我又寫(xiě)了一個(gè)用來(lái)連接Arduino跑程序的界面。如果你用了一個(gè)合適的3步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器板，你得能用Grbl之類(lèi)的東西使擠壓機(jī)和X/Y步進(jìn)馬達(dá)同步運(yùn)動(dòng)。我不能保證，但是我覺(jué)得這樣一定會(huì)是你的打印過(guò)程和軌跡質(zhì)量有很大的提升。
為了使電路能打印出來(lái)，你需要如下步驟：
1） 給繪圖儀裝上丙烯酸和石墨傳導(dǎo)涂料。比如這個(gè)就非常好。5ml的注射器裝的越滿越好，最好能把連接在直線作動(dòng)器上的注射器活塞沖開(kāi)，或者就在頂部下面。
2） 把織物嵌入一塊1/4″的木頭上，固定好材料和繪圖儀，使其有一個(gè)干凈的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。把它放置在繪圖儀的（0,0）點(diǎn)。
3） 把注射器裝在馬達(dá)上，把馬達(dá)裝在壓出機(jī)的頂部。
4） 轉(zhuǎn)動(dòng)直線作動(dòng)器直到注射器擠出一滴涂料。
5） 在程序里按下開(kāi)始按鈕，拿住木頭，使其在打印時(shí)正好在注射器下面。在打印的時(shí)候，涂料應(yīng)該輕輕地浮在布料上。
打印好后，你就得到了一個(gè)布料上的電路。丙烯酸涂料需要1.5小時(shí)風(fēng)干和真正可以傳導(dǎo)。不要傾斜板子因?yàn)橥苛蠒?huì)流動(dòng)。
盡情的揮灑你的藝術(shù)吧！
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