Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Konstruieren eines Draw Bots in Gebäudegröße

Wenn Sie nach einem schnellen Weg zum Bemalen Ihres Hauses oder nach einem Retina-Aufdruck Ihrer Lieblingsgrafik suchen, müssen Sie diesen Beitrag wahrscheinlich überspringen. Die Maschine, die wir gebaut haben, ist groß, niedrigauflösend und langsam. Es ist auch groß, böse, billig und außer Kontrolle geraten. Etwas, das an ein paar Nachmittagen gebaut werden kann, hat eine fast hypnotisierende und meditative Ruhe, wenn man es in Aktion sieht - und (wieder) produziert großartig (ok, lesen Sie: “ macht einzigartig “) Kunstwerke.

Abbildung 1: Drawbot und seine Macher

Vor etwa einem Jahr gaben die Organisatoren eines lokalen Herstellerfestivals einen Aufruf zu Künstlern heraus, um mit einem 18 Meter hohen Turm etwas Interessantes und Anziehendes zu tun. Als Teil des Outdoor-Titels des Festivals verfügte die Gastgeberorganisation über drei Türme als „Leinwand“ für Macher, die bereit waren, einen Beitrag zu leisten - und das mit einem geringen materiellen Budget.

Ich habe mich mit einem meiner Studenten (Janwillem te Voortwis, als BSc-Projekt für sein Studium Creative Technology) zusammengetan, um diese Gelegenheit zu nutzen, um eines dieser langjährigen Wünsche zu entwickeln (und zu versuchen und zu bauen): einen riesigen V-Plotter in Stil of the Kritzler (oder der jüngste Scribit auf kickstarter - oder irgendeinen anderen fantastischen von Arduino kontrollierten V-Plotter da draußen), aber mit einer Wendung (wörtlich). Anstelle von Stiften oder Filzstiften haben wir Sprühfarbe verwendet und nicht nur eine, sondern einen mehrfarbigen Druckkopf im Daisy-Wheel-Stil, ein bisschen Roboter-Regenbogen-Stil.

Da das lokale Festival Leonardo da Vinci als Hauptthema und Inspiration angenommen hatte, fühlten wir uns gezwungen, die Maschine mit viel Holz und großen Rädern zu bauen, das Druckkopfdesign auf Leonardos berühmtem Kampffahrzeug zu stützen - und nur Reproduktionen der Mona Lisa zu drucken .

Der Mechanismus des V-Plotters bestand größtenteils aus zwei großen, kräftigen Schrittmotoren (die ursprünglich für ein nicht fertiggestelltes CNC-Fräsprojekt vorgesehen waren), die den Druckkopf mit Kettenrädern und Fahrradketten bewegten. Der Druckkopf bestand aus lasergeschnittenen (verzahnten) Platten, die ebenfalls von einem Schrittmotor angetrieben wurden, um die richtige Farbspraydose für den gewünschten Punkt auszuwählen. Für jede neue Farbe muss der Druckkopf die rechte Dose drehen (die anderen Dosen werden auch bewegt und geschüttelt, was ein "Knistern" verursacht). Die Sprühdosen wurden durch RC-Servos und einen 3D-bedruckten Klammermechanismus mit Hebel aktiviert Ähnlich wie zum Beispiel dieses auf Thingiverse.

Abbildung 2: Druckkopf mit acht Dosen Sprühfarbe. Foto: ERIC BRINKHORST

Zur Steuerung des Hauptsteppers und des Druckkopfes (alle mit Arduino programmiert) wurden zwei kundenspezifische Steuerplatinen mit ATmega328- und RS485-Verbindung verwendet. Das Konvertieren von Bildern in V-Plotter-Koordinaten (und Farbpunktinformationen) erfolgt in einer Processing.org-Skizze, die auf einem alten (aber im Freien widerstandsfähigen) Panasonic CF19-Hardbook (mit Ubuntu 16.04LTS) ausgeführt wird.

Abbildung 3: Verarbeitungsskizze für die Robotersteuerung auf einem robusten Laptop

Während des Festivals haben wir fünf Reproduktionen geschaffen. Der Wind erzeugte schöne, zufällige Effekte, die dazu führten, dass Sprühfarbe zerstreute (oder die Leinwand insgesamt verfehlte). Die effektive Auflösung betrug 1 dpi, während ein Gemälde (3 x 4 ft) mehr als zwei Stunden dauerte. Sobald die Dosen mit abgestimmten Farben aufgebraucht waren, mussten wir verschiedene Dosen ersetzen, was zu (noch mehr) interessanter Pop-Art führte.

Während sich die lasergeschnittenen Holzzahnräder im Druckkopf überraschend gut behaupteten, blieben die 3D-Druckmechanismen, die die Sprühdosen ermöglichten, oft durch zu viel Farbe fest. Das gesamte Setup wurde von einer kräftigen 150-Watt-Versorgung gespeist, die während der warmen Festivaltage hart arbeiten musste (und manchmal aufgeben musste). Ein wahrer Kopfschmerz wurde während der Kalibrierung verursacht. Seltsame Versetzungen am Rand der Leinwand waren unerklärlich (wenn auch künstlerisch interessant). Die Ursache dieser Pannen war letztendlich auf die gebrauchten Zahnräder zurückzuführen, die wir verwendeten. Offenbar kommen sie in Versionen mit 18 und 19 Zähnen.

Abbildung 4: Epischer Fehler, schöner Druck. Warum, oh warum haben wir die Zähne nicht gezählt…

Das Projekt geriet kurz in eine (landesweite) Diskussion über die Notwendigkeit, Rechte (wie Urheberrechte) künstlich intelligenten Algorithmen zuzuordnen, die in der Kreativbranche verwendet werden. Als wir eines unserer Produkte an einen AI-Experten verkauft haben, haben wir das Problem umgangen, indem wir einen Teil des Betrags für einen Projektempfänger Sozialrobotern gewidmet haben (in diesem Fall das von Furby Retirement Home bezeichnete Projekt reFURBYshment, inspiriert von der Lösung von Ein Fall, in dem der Selfie-Affe einen Affen gemacht hat, bei dem rechtliche Ansprüche durch die Spende eines Teils der Image-Einnahmen an Wildlife-Organisationen erfolgreich geregelt wurden.

Projekt: Janwillem te Voortwis, Edwin Dertien

Code Dies ist die im Druckkopf verwendete Arduino-Skizze. Die Dateien DynamixelReader.cpp und * .h sind für das Befehlsprotokoll erforderlich (das übrigens identisch ist mit dem RS485-Prozess, der normalerweise in Dynamixel-Servos verwendet wird).

Arduino-Druckkopf

DynamixelReader.cpp

DynamixelReader.h

Der Arduino-Code für den V-Plotter:

Vplotter-Skizze

Ein Archiv mit der Verarbeitungsskizze: image_pixaliser.zip

Aktie

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