Bauen Sie Ihren eigenen wunderschönen Sandzeichnungsroboter

Aug 22, 2023

Diese kleinen japanischen Zen-Gärten auf dem Tisch sind ziemlich hübsch und es ist immer entspannend, den Sand glatt zu harken. Aber im modernen Leben dreht sich alles um Hektik und die meisten von uns haben keine Zeit zum Entspannen, weshalb wir Roboter bauen müssen, die uns die Entspannung erleichtern. Vor ein paar Jahren baute Aiden Vigue einen kleinen Desktop-Sandzeichenroboter, der ihm beim Entspannen nach dem Schulunterricht helfen sollte. Aber jetzt geht es aufs College, also hat er beschlossen, den Sandzeichnungsroboter umzugestalten, um die Entspannung in die Wohnheime zu bringen.

Wir haben eine Handvoll ähnlicher Geräte gesehen, die sowohl als Verbraucherprodukte als auch als Selbstbau erhältlich sind. Sie sind in verschiedenen Größen erhältlich, von großen Einheiten, die gleichzeitig als Couchtische dienen, bis hin zu günstigeren Modellen wie diesem. Sie alle folgen ähnlichen Prinzipien, um Linien in den Sand zu zeichnen, was zu ansprechenden Mustern oder sogar erkennbaren Bildern führt. Das Design von Vigue erreicht dies, wie die meisten von ihnen, indem es ein Stahlkugellager über eine Sandschale zieht. Unter dieser Schale befindet sich ein kinematisches System mit einem starken Magneten, der den Ball mit ausreichend Kraft anzieht, um sich durch den Sand zu bewegen.

Das kinematische System von Vigue ist insofern einzigartig, als es sich um ein radiales Design handelt. Ein kleiner Drehteller dreht einen Arm, der sich nach innen in Richtung der Mitte des Kreises oder nach außen in Richtung seines Randes erstrecken kann. Dieser Arm verfügt über einen Zahnstangenantrieb, sodass er sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt und den Magneten bis zum Mittelpunkt des Kreises ziehen kann. Das Ritzel ist an einer Welle befestigt, die durch den Drehteller ragt und so eine kontinuierliche Drehung ermöglicht. Der Plattenteller ist an seiner Außenkante mit einer Verzahnung versehen.

Alle diese mechanischen Teile wurden 3D-gedruckt. Schrittmotoren drehen die Zahnräder, um den Drehteller zu drehen und den Magnetarm auszufahren. Eine ESP32-Entwicklungsplatine steuert diese über eine von Vigue speziell für die Schrittmotortreiber entwickelte Leiterplatte. Der ESP32 steuert außerdem einen Streifen individuell adressierbarer RGB-LEDs vom Typ SK6812 RGBW für die Innenbeleuchtung. Mithilfe eines TSL2561-Lichtsensors lässt sich die Helligkeit an die Umgebungsbeleuchtung anpassen. Ein SD-Kartensteckplatz bietet Speicherplatz für Designs.

Vigue hat sogar eine Weboberfläche zum Einrichten von Mustern, Bildern, Lichteffekten usw. erstellt. Das ist schön und poliert, sodass die Interaktion reibungslos und angenehm ist. Alle Dateien sind im Tutorial enthalten, sodass Sie Ihren eigenen Sandzeichnungsroboter für alle Ihre Entspannungsbedürfnisse bauen können.