LeonidN

пикабушник
пол: мужской
поставил 2033 плюса и 1557 минусов
отредактировал 2 поста
проголосовал за 3 редактирования
12К рейтинг 857 подписчиков 7015 комментариев 47 постов 8 в "горячем"
20

Школьникам и начинающим: 3D моделирование для робототехники - легко и просто.

Это мой первый пост на Пикабу. Хотелось поделиться материалами для тех, кто хочет освоить простой 3D редактор с целью изготовления деталей при помощи 3D печати.Однако суровые условия портала не позволяют все выложить правильно и красиво. Поэтому я просто покажу ссылку на статью своего блога на другом портале и если это будет интересно, что как-то отразится на рейтинге, буду выкладывать понемногу материалы с картинками и видео.
https://edugalaxy.intel.ru/index.php?automodule=blog&blo...

45

3D редакторы для простого моделирования деталей роботов. Моделирование деталей для роботов Arduino.

Прошлый пост вызвал дискуссию по достоинствам и недостаткам 3D редакторов и их применимости для моделироваия деталей. Мои объяснения были заминусованы, поэтому не только видео, но и картинки по-прежнему выложить не могу. Поэтому выкладываю обзор: свое видение приспособленности редакторов для технического творчества. Поскольку материал был нацелен на школьные кружки робототехи, то использование таких редакторов как Тинкеркад не рассматривается в принципе, потому что не может стать основой для будущей профессии.

Не секрет, что 3D принтер и станок ЧПУ способствуют быстрой реализации технических усовершенствований и снижению затрат времени на создание новых моделей роботов. Любая деталь, особенно для движущихся механизмов, при реализации проектов на основе Ардуино может быть быстро смоделирована и напечатана.

На просторах сети сейчас имеется великое множество видеоуроков, литературы и просто статей, которые призваны помочь в освоении 3D моделирования. Однако у меня сложилось мнение, что получать начальные знания о нем лучше всего в контексте конкретных задач. Поскольку главной задачей на этот момент я определяю моделирование роботов и создание их модификаций и усовершенствований, то в этом направлении предлагаю рассматривать возможности редакторов и осветить только ту часть необходимых инструментов и приемов, которая совершенно необходима для этих целей.


На своем опыте я убедился, что первое знакомство с редактором вызывает некоторую неуверенность, а при бессистемном изучении возможностей, не сразу приводит к результату — созданию необходимой детали для робота и распечатыванию ее на 3D принтере. Поэтому, для дополнения своей концепции детского технопарка, в котором должны быть реализованы возможности быстрого продвижения от идеи до готовой модели, я напишу несколько статей о 3D моделировании и детально, пошаговым способом рассмотрю создание деталей для конкретной модели роботов.

Сначала рассмотрим несколько 3D редакторов, которых теперь множество.


Компас 3D ( kompas.ru )

Это отличное ПО отечественной разработки, обладает широкими возможностями для 3D моделирования, создания сборки модели из деталей, что отлично подходит для коллективной работы, причем с одновременной разработкой необходимой технической документации, чертежей и др., но имеет существенный недостаток. Оно не бесплатное. Несмотря на то, что в линейке продуктов имеется учебная версия, распространяемая бесплатно, обладающая также серьезными возможностями, имеющая встроенный курс обучения, очень понятный, пошаговый и удобный, все же и эта версия имеет ограничения. Например, отсутствует возможность работать со сборкой модели. Но самым обидным ограничением является то, что файлы из учебной версии невозможно конвертировать не только во что-то подходящее для 3D печати, но и даже в профессиональную версию Компаса! Всемерно поддерживая свободно распространяемое ПО, помня о том, что одним из важных направлений моего цикла статей является желание показать, что затраты на приобретение начальных знаний по конструированию и робототехнике достаточно невысоки, этот замечательный редактор в дальнейшем рассматриваться не будет. Однако, если финансовые возможности позволяют, то всегда можно скачать учебную версию этого ПО, с помощью курса обучения на собственном опыте убедиться в преимуществах и недостатках редактора и принять решение.


Blender 3D (blender.org)

Это ПО имеет огромное преимущество перед предыдущим — оно бесплатное. Редактор также обладает широким спектром возможностей и подходит для создания 3D моделей с возможностью конвертации файлов в форматы, необходимые для 3D печати. Из недостатков я бы отметил общую направленность редактора, который более подходит для создания 2D и 3D анимации, чем для технического творчества. Видимо потому, что он вышел как замена 3D MAX. Еще присутствуют не очень удобный интерфейс и относительная сложность моделирования, хотя это мнение скорее субъективное, поэтому ни в коем случае не стану никого отговаривать попробовать и этот редактор, тем более, что это ничего не будет стоить. Программа имеет возможность включения русскоязычного интерфейса, правда при первом знакомстве найти эту возможность не так уж просто.


FreeCAD (freecadweb.org/?lang=ru)

Поскольку этим редактором сам частенько пользуюсь, начну с недостатков. Главный недостаток озвучен на странице скачивания: «FreeCAD находится на стадии ALPHA тестирования и не предназначен для промышленного использования». Но пусть это вас не пугает, ошибки при работе возникают крайне редко. Зато к многочисленным достоинствам можно отнести кроссплатформенность — для меня это важно, работая в Linux, необязательно загружать Windows, чтобы быстро что-то нарисовать. Кроме того это открытое ПО, что тоже немаловажно. Одним из достоинств редактора является быстрое создание деталей из простых объемных фигур (примитивов), методом их сложения, вычитания и пересечения, что полезно еще и тем, что развивает пространственное воображение. Этот редактор безусловно подходит для создания технических деталей. Программист, искушенный в знании языка Python, может рисовать детали, просто стуча пальцами по клавиатуре. Еще одно достоинство — созданный шедевр легко конвертируется в форматы STEP, IGES, OBJ, DXF, SVG, U3D или STL. Интерфейс программы не сложен, но имеет ряд особенностей, к которым быстро привыкаешь.


SketchUP (sketchup.com)

От компании Google. Несмотря на то, что этот редактор является условно-бесплатным, для наших целей он вполне подходит. Основная проблема ограничений бесплатной версии заключается в том, что конвертирование модели в формат, понятный для 3D принтера (в данном случае это 3ds) доступно лишь ограниченное время. Однако эта проблема решается установкой дополнительного плагина, который обладает возможностью конвертации созданных файлов в формат STL и DXF, которых вполне достаточно и для печати на 3D принтере и нарезки на станке ЧПУ. Кроме того, я бы отметил среди недостатков то, что программу можно установить только в системе Windows не ниже 7. К тому же использование программы для серьезных проектов в моделировании сложных устройств весьма затруднительно. Однако преимущества этого редактора весьма привлекательны. Конечно же это дружественный, простой интерфейс, очень подходящий для первых шагов в 3D моделировании, удобство использования направляющих и размерных линий, там, где это необходимо, удобное выделение и удаление частей чертежа, быстрое создание криволинейных фигур, образованных движением плоской фигуры вдоль линии или вращения вокруг оси, простое создание объемных фигур из плоских. Поэтому SketchUP не только подходит для изучения азов 3D моделирования, но и вполне достаточен для создания деталей для моделей роботов.


Итак, кратко рассмотрев возможности нескольких 3D редакторов, в дальнейшем остановимся на более глубоком описании работы в SketchUP и FreeCAD. Мной они были выбраны из-за простоты создания деталей, доступности и бесплатности.


Далее предлагаю ознакомиться с второй частью пошаговых уроков по FreeCad, где будет рассмотрено создание конкретных деталей:
https://edugalaxy.intel.ru/index.php?automodule=blog&blogid=55425&showentry=9678

Показать полностью
111

3D редактор FreeCad. Использование простых элементов для моделирования деталей роботов Arduino.

Этот пост является логическим продолжением предыдущих постов:


Школьникам и начинающим: 3D моделирование для робототехники - легко и просто.


3D редакторы для простого моделирования деталей роботов. Моделирование деталей для роботов Arduino.


FreeCad — достаточно мощный редактор, позволяет работать профессионально, начиная моделирования с эскизов, как и, например, в Компасе, но поскольку начинать лучше с несложного, продолжим пользоваться упрощенными методами. В этой статье рассмотрим, как легко можно нарисовать зубчатую передачу, умение моделировать которую может помочь не только в создании роботов.

Текст урока подразумевает, что читатель уже изучил два предыдущих:

Основы работы в 3D редакторе FreeCAD. Часть 1
Основы работы в 3D редакторе FreeCAD. Часть 2
Если это так, можно смело браться за моделирование колеса с редуктором для робота:
Основы работы в 3D редакторе FreeCad. Часть 3

Готовое колесо с редуктором будет выглядеть на роботе как-то так:

3D редактор FreeCad. Использование простых элементов для моделирования деталей роботов Arduino. Arduino, Робот, 3D редактор, Обучение, Робототехника

В следующем посте рассмотрим изготовление автоматического захвата для такого робота.
Загрузить видео не могу, не хватает рейтинга, но ссылку размещу:
Колесо с редуктором в работе.
Биение колеса на самом деле лишь видимость из-за неровно отрезанной термоусадки. К тому же она держалась плохо, поэтому на роботе с картинки выше ее сменила изолента ПХВ.

77

3D редактор FreeCad. Манипулятор для роботов Arduino.

Этот пост является продолжением поста:
3D редактор FreeCad. Использование простых элементов для моделирования деталей роботов Arduino.
Пришла мысль на основе зубчатой передачи сделать манипулятор-захват для робота на базе Arduino-Uno, а точнее его китайского клона. Причем с использованием всего одной сервомашинки. Общий вид захвата получился примерно такой:

3D редактор FreeCad. Манипулятор для  роботов Arduino. Arduino, Робототехника, Робот, 3D редактор, 3D модель, Видео

Использовав детали от китайского же датчика линии, сделал захват автоматическим. Теперь уже могу прикреплять видео, поэтому можно посмотреть как это работает:

Пошаговая инструкция создания манипулятора в редакторе FreeCad, а также исходники моделей и stl находятся здесь:
Манипулятор для робота Arduino + FreeCad, часть 4

Однако, если Вы захотите создать модель по пошаговой инструкции, то предполагается, что Вами уже получены навыки при изучении предыдущих трех частей уроков:

Основы работы в 3D редакторе FreeCAD. Часть 1

Основы работы в 3D редакторе FreeCAD. Часть 2

Основы работы в 3D редакторе FreeCad. Часть 3

Баянометр уже начал ругаться на меня самого и на картинку с котом голубого цвета. Поэтому в следующем посте покажу как все узлы собрались в кучку, потом на очереди 3D редактор SketchUp. На что-то и он сгодится.

Показать полностью 1
34

Захват-манипулятор для самодельного робота Arduino.

Итак, как обещал, показываю работу манипулятора на одной сервомашинке, разработанного для самодельного робота на базе Arduino Uno. Создание 3D модели этого захвата я осветил в предыдущем посте: 3D редактор FreeCad. Манипулятор для роботов Arduino.

В первом видео самодельный робот работает под управлением скетча, запущенного в программе S4A - на мониторе компьютера виден ее интерфейс (при создании робота была предусмотрена его работа не только от скетча, залитого в контроллер, но и под управлением S4A и ScratchDuino). Связь с роботом через шнур USB. Происходит "уборка мусора со стола". )))

На втором видео скетч залит в контроллер робота, который таким образом он работает автономно. В данном случае манипулятор установлен на серийном заводском роботе для детского творчества ScratchDuino.Робоплатформа, который "собирает мусор из разных углов".

Безусловно, писать скетч для робота можно и нужно на языке Arduino, однако начинающим и малолетним "робототехникам" удобно изучать основы использования алгоритмов с применением S4A и ScratchDuino. Это свободно распространяемое ПО, которое, включая прошивку для Arduino UNO, доступно на официальных сайтах для скачивания.

Пару слов о трассе для робота, которая видна на втором видео. Такая трасса представляет из себя набор "пазлов", вырезанных из пенопластовой потолочной плитки. Черная полоса - из самоклеящейся пленки.П.С. Надеюсь, что мусор, прибираемый роботом, рекламой не является.

5

3D моделирование деталей для роботов и редактор SketchUp.

В своих предыдущих постах я рассказал о том, как удобно изготавливать различные детали для роботов Arduino при помощи 3D печати. Также было представлено 4 урока по редактору FreeCad с пошаговым руководством, которые позволят создать модели таких деталей с нуля, то есть при полном отсутствии навыков работы в редакторе. В комментариях читатели задавали вопросы, почему именно FreeCad? Я объяснил свой выбор, однако редактор показался читателям недостаточно интуитивно понятным. Для сравнения предлагаю попробовать создать подобные детали в редакторе SketcUp. Для тех, кто привык больше оперировать мышкой, перетаскивать элементы с ее помощью, этот редактор будет удобен. Несмотря на то, что перспективы редактора сомнительны в плане инженерного проектирования, для таких простых деталей он вполне пригоден. Например, можно нарисовать даже робота целиком, учитывая все размеры и отверстия.

3D моделирование деталей для роботов и редактор SketchUp. Arduino, Робот, Робототехника, 3D редактор, 3D модель

Сам урок по SketchUp доступен здесь:

Основы работы в 3D редакторе SketchUP. Часть 1

Конечно, полностью рассмотреть изготовление такого робота не представляется возможным, однако изучив возможности редактора на примере создания отдельных деталей, Вы можете полностью нарисовать свое устройство. Например робот, отрисованный в SketchUp-е после печати и сборки выглядит примерно так:

3D моделирование деталей для роботов и редактор SketchUp. Arduino, Робот, Робототехника, 3D редактор, 3D модель

О постройке такого робота немного подробнее можно почитать здесь, если кто-то заинтересуется:
Китайский робот и ScratchDuino 2.0

Показать полностью 1
49

3D моделирование деталей для роботов и редактор SketchUp. Заключение.

Несмотря на то, что предыдущий пост в горячее не вышел, все же опубликую вторую и заключительную часть ознакомительного рассказа о SketchUp, в которой будет рассмотрено создание корпуса для Arduino Uno, установленной на роботе.

Сначала небольшое отступление. Несмотря на то, что я пользуюсь 3D редакторами, в основном, для создание различных деталей для учебной робототехники, диапазон применения этих редакторов широк, поэтому применяю их и в быту. Несложно в SketchUp нарисовать что-то для ремонта бытовой техники или детской игрушки.

Например эта деталь почти год крутит тарелку на старой микроволновке (родная деталь почему-то после 3-х лет работы надумала сгореть)

3D моделирование деталей для роботов и редактор SketchUp. Заключение. Arduino, 3D редактор, 3D модель, Робот, Робототехника, 3D, Длиннопост

Жена, расстроенная тем фактом, что от щетки нового пылесоса стали отваливаться колеса, обрела душевное спокойствие:

3D моделирование деталей для роботов и редактор SketchUp. Заключение. Arduino, 3D редактор, 3D модель, Робот, Робототехника, 3D, Длиннопост

Ну а это просто игрушка - конструктор, такая как в шоколадном яйце прячется, только 100мм диаметром. Нарисовал этот домик для смурфиков просто на спор в SketchUp-е:

3D моделирование деталей для роботов и редактор SketchUp. Заключение. Arduino, 3D редактор, 3D модель, Робот, Робототехника, 3D, Длиннопост

Ну и теперь вернемся к роботам и "Ардуинам". Пошаговая инструкция по созданию корпуса для робота из предыдущего поста доступна по ссылке:

Основы работы в 3D редакторе SketchUP. Часть 2

Конечно же, предполагается, что тот, кто будет пробовать создать модель по этой инструкции, уже освоил навыки, создав модели по первой ее части:

Основы работы в 3D редакторе SketchUP. Часть 1

Показать полностью 2
219

Самодельный станок ЧПУ из г... и палок на базе Arduino Uno.

Как видно на фотографиях роботов в моих постах:

3D редактор FreeCad. Использование простых элементов для моделирования деталей роботов Arduino

3D моделирование деталей для роботов и редактор SketchUp

детали, из которых они собраны, не все изготовлены при помощи 3D печати. Платформы, на которых крепятся все элементы конструкции, изготовлены на станке ЧПУ. Вот об этом станке я и хочу рассказать. Сначала немного предыстории. Коллега по работе, зовут его Дмитрий, загорелся идеей постоить ЧПУ станок, только чтоб недорого. Но никак не мог выбрать конструкцию и все время переживал из-за этого, пытаясь привлечь меня к обсуждению. Поскольку я раньше этим не занимался, то залез в интернет, посмотрел, что другие делают, и, поскольку не был уверен в качественном результате, предложил собрать конструкцию из самого, что ни на есть дешевого материала: досок, мебельных направляющих и резьбовых штанг 8мм. После апробации же, отметив все недостатки, построить уже финальный вариант, используя более серьезные и качественные материалы и комплектующие. Поскольку автором чертежа с размерами был я, так и ставлю - моё. Подробнее об этом можно прочитать здесь:
Самодельный станок с ЧПУ
В прцессе эксплуатации станка выявились следующие проблемы:

- люфты из-за несовершенства конструкции мебельных направляющих (было решено добавкой на каждую ось еще пары направляющих),

- люфты в моторах и переходных муфтах (было решено переделкой узла подачи: конец резбового вала был жестко закреплен в подшипнике).

И тут произошла интересная история. После всех переделок, качество работы станка стало хозяина станка устраивать и делать более совершенный вариант он передумал. Дмитрий никогда не отказывает вырезать что-то для меня, и я качеством доволен. На видео ниже станок режет печатную плату шилда для робота на базе Arduino Uno. На фотографии я показал небольшой косячок, но он не по вине станка, просто текстолит в этом уголке примят и тоньше:

Самодельный станок ЧПУ из г... и палок на базе Arduino Uno. Arduino, 3D модель, ЧПУ, Робот, Робототехника, Видео

А вот, собственно видео работы станка, как видите, он со временем оброс всякими мини-пылесосами и прочими украшениями:

Показать полностью 1
68

"Детские болезни" бюджетных ЧПУ станков и способы их "лечения"

Почему-то сразу не подумал, что самодельный станок ЧПУ, которому я посвятил пост

Самодельный станок ЧПУ из г... и палок на базе Arduino Uno,

вызовет живой интерес, появились вопросы, я стал объяснять, его достоинства и недостатки, а потом вспонил, что есть же у меня пост в блоге, где я подробно расписал методы борьбы с проблемами. Можно почитать об этом здесь:

"Детские болезни" бюджетных ЧПУ станков и способы их "лечения"

Просто для украшения столь короткого поста фото мебели, которой мой коллега и хозяин станка украшал своей дочери кукольный домик, конечно же он выпилил ее на том самом станке:

"Детские болезни" бюджетных ЧПУ станков и способы их "лечения" Arduino, Модельеры, Станок с ЧПУ
35

Как я собирал 3D принтер из КИТ набора.

В своих предыдущих постах я писал о простом ЧПУ станке:
Самодельный станок ЧПУ из г... и палок на базе Arduino Uno и
"Детские болезни" бюджетных ЧПУ станков и способы их "лечения"

В обсуждении в комментариях был поднят вопрос о настройке и ПО, однако, поскольку этим занимался не я, то нормальной пошаговой инструкции не выложил. А вот с 3D принтером попроще, поскольку с ним я работал от начала и до конца. Сборка 3D принтера из КИТ набора позволила мне хорошо разобраться с нюансами конструкции и настройки.

Теперь немного предыстории. Когда я предложил некоторые усовершенствования из подручных материалов для робота Скретчдуино.Робоплатформа (если интересно о нем, пишите в комментах, сделаю отдельный пост), производитель оного предложил нарисовать их в редакторе и напечатать на 3D принтере. А поскольку принтера у меня не было, то КИТ мне прислали нахаляву с условием, что я перепишу мануал к нему в виде пошаговой инструкции, дополню пошаговыми инструкциями создания моделей своих усовершенствований в двух 3D редакторах. Эта инструкция должна была осветить все, чтобы взяв КИТ-набор, человек мог получить готовые и распечатанные 2 детали.

Я было засомневался в своих силах, но коллеги по работе настояли, им было интересно, и с одним из них, Евгением, мы собирали принтер от начала и до конца. Вот тут выложили видео, как печатает фигурку пилота для авиамодели результат нашей сборки:

Прошу прощения за качество, на что было, на то и снимали. Нетрудно догадаться, что все детали, фигурировавшие на фото и видео моих предыдущих постов, изготовлены на этом принтере.
Теперь подробнее о КИТ наборе. Продают такой вот здесь.
Опять же выкладываю не для рекламы, просто по этой ссылке можно скачать рабочий вариант прошивки и заглянуть в инструкцию производителя, которую я переработал. После этой переработки мой труд стал основой методического пособия, которое заказчики любезно выложили в свободном доступе (у них такой подход).

Так вот в этом пособии подробно описаны этапы сборки, установки ПО с источниками, прошивки, настройки и калибровки. Почему я пишу об этом? Да потому что все, что написано про ПО, настройку и калибровку подойдет для любого самодельного 3D принтера, работающего на том же принципе. Единственное отличие в том, что для самодельного вместо платы Мастертроникс, которой комплектуется КИТ, можно приобрести Ардуино Мега с соответствующими шилдом и драйверами. Ссылка не для рекламы, взята наугад, возможно есть дешевле.
Поняв, что основываясь на этих знаниях и опыте, полученном при сборке (что и описано в пособии), можно браться за собственный проект. Этому посвящу следующий пост.

Показать полностью

Эти открытки сделали пикабушники. Сможете лучше?

Наш дикий конкурс открыток продолжается! Поздравили друзей, босса и любимую учительницу, а потом не помедлили и прислали свое творение нам? Все правильно сделали. Потому что до конца конкурса, в котором мы разыгрываем оригинальные подарочные наборы, осталось меньше 10 дней.


А чтобы поймать музу, вот порция открыток от пользователей Пикабу, которые они сделали в нашем конструкторе. Главное, не стесняйтесь!

Эти открытки сделали пикабушники. Сможете лучше?

Как поучаствовать в конкурсе:

1. Заходите на страницу конструктора.

2. Выбирайте тему: День интернета, День работников леса или 3 сентября (никогда не поздно).

3. Делайте открытку и не забудьте ее сохранить.

4. Отправляйте свою работу в приложении Сбербанк Онлайн (никаких платежей, все бесплатно).

Отличная работа, все прочитано!