1. 功能說明

? ? ?本文示例將實現(xiàn)R312三軸XYZ平臺繪制“機(jī)器時代”空心字的功能。

2. 電子硬件

? ? ? 在這個示例中，采用了以下硬件，請大家參考：

3. 功能實現(xiàn)

? ? ? 在這里我們采用了一種算法，該算法的思路是：先建立一個平面坐標(biāo)系，將我們所需要畫的圖形放置在該坐標(biāo)系中，這樣就可以確定該圖形每個頂點的坐標(biāo)，兩個相鄰的頂點之間確定一條直線，直線上各點坐標(biāo)通過插補(bǔ)計算得到，然后畫筆依次沿著這些坐標(biāo)進(jìn)行移動，完成繪制。所以在這個過程中，我們需要知道如何建立一個圖形的坐標(biāo)系，以及什么是插補(bǔ)計算。插補(bǔ)計算方法可參考 【R311】雙軸XY平臺-繪制斜向多邊形 。

建立坐標(biāo)系：

? ? ?三軸XYZ平臺繪圖儀，即通過X, Y, Z三軸的步進(jìn)電機(jī)協(xié)調(diào)控制繪圖筆來進(jìn)行圖形的繪制。通過上位機(jī)（PC）來發(fā)送gcode代碼；下位機(jī)（三軸XYZ平臺繪圖儀）通過對接收到的gcode坐標(biāo)代碼進(jìn)行解析，并通過插補(bǔ)算法來控制各個軸的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行圖形繪制。

? ?? 本實驗將基于三軸XYZ平臺利用processing軟件處理gcode文件后，進(jìn)行繪制文字“機(jī)器時代”。

3.1硬件連接

? ? ① 各軸步進(jìn)電機(jī)與SH-ST步進(jìn)電機(jī)擴(kuò)展板的接線順序如下（從上至下）：

? ? ? ? ?X：紅藍(lán)黑綠

? ? ? ? ?Y：紅藍(lán)黑綠

? ? ? ? ?Z：黑綠紅藍(lán)

? ? ② 各個軸的限位傳感器（觸碰）與Bigfish擴(kuò)展板的接線如下：

? ?? ?? X：A0

? ? ? ? Y：A4

? ? ? ? Z：A2

3.2 示例程序

編程環(huán)境：Arduino 1.8.19

? ? ? 將參考例程代碼（_4_smile.ino）下載到主控板中，燒錄完成后打開電源，三軸XYZ平臺繪圖儀各軸步進(jìn)電機(jī)將進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位完成后，繪圖筆將到達(dá)繪圖區(qū)域中心，本實驗中三軸XYZ平臺繪圖儀繪圖面積為80*80mm。

3.3 圖形繪制

? ? ? 接下來我們將通過上位機(jī)的processing軟件發(fā)送生成文字“機(jī)器時代”的 gcode文件給三軸XYZ平臺繪圖儀進(jìn)行圖形繪制。

? ? ? 首先將 軟件資料包\processing-2.0b8.zip 文件解壓到電腦上任意磁盤，然后打開processing.exe來啟動 Processing 軟件，之后按下圖所示步驟進(jìn)行操作：

? ? ? 此時打開繪圖儀電源開關(guān)，在英文輸入法狀態(tài)下按鍵盤P鍵，選擇端口號，等待三軸XYZ平臺繪圖儀復(fù)位完畢，進(jìn)入接收上位機(jī)指令狀態(tài)；然后英文輸入法狀態(tài)下按鍵盤G鍵，選擇之前生成的 gcode文件，點擊確定，開始發(fā)送gcode文件代碼，三軸XYZ平臺繪圖儀開始繪圖；三軸XYZ平臺繪圖儀在繪圖過程中，可以按X鍵來停止發(fā)送gcode文件代碼。

注意事項：

? ? ? ① 關(guān)于繪圖筆的安裝，可以讓繪圖儀進(jìn)入工作狀態(tài)后關(guān)閉電源，此時安裝繪圖筆使其與紙面相接即可。

? ? ? ② 程序中步進(jìn)電機(jī)使用的細(xì)分?jǐn)?shù)為16細(xì)分，無細(xì)分時200步/圈，16細(xì)分即 3200步/圈。

? ? ? ③ 生成gcode坐標(biāo)文件后，使用windows的筆記本或者Notepad++軟件打開gcode文件，然后刪除第一行和第二行，如下圖所示：

4. 資料下載

資料內(nèi)容：

①繪制空心字-例程源代碼

②繪制空心字-樣機(jī)3D文件

③軟件資料包

資料下載地址：https://www.robotway.com/h-col-202.html

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