اسپیس‌ماوس شش‌درجه‌آزادی با آهنربا برای نرم‌افزارهای سه‌بعدی

+4

فایل‌های بدنه دستگاه رو می‌تونی به هر فرمتی که دوست داری دانلود کنی و مستقیم برای پرینت آماده‌شون کنی.

فنر پرینت‌شده هم کاملا قابل شخصی‌سازیه و می‌تونی ابعادش رو مطابق نیازت تغییر بدی. من برای پرینتش از فیلامنت PETG HF شرکت Bambu Lab استفاده کردم، چون هم راحت پیدا میشه، هم راحت پرینت میشه و برای این میزان کم خمیدگی که دسته نیاز داره، عملکرد خوبی داشت. با این حال، طبق تجربه چندتا از کاربرها، ممکنه این فنر تو استفاده طولانی‌مدت به‌عنوان یه فلکسور، دوام کافی نداشته باشه.

من همچنان عملکردش رو زیر نظر دارم و اگه در طول زمان خراب بشه، احتمالا طراحی دسته رو دوباره بازبینی می‌کنم یا از متریال دیگه‌ای استفاده می‌کنم. اما فعلا چون تعویض فنر خیلی ساده و کم‌هزینه‌ست، جای نگرانی زیادی نیست. غیر از دیفیوزر که باید با یک متریال نیمه‌شفاف پرینت بشه،

من اون قطعه رو با PETG شفاف و بقیه قطعات رو با PLA مات پرینت کردم. اگه دوست داری بدون نیاز به پرداخت اضافه سطحی تمیز و صاف داشته باشی، می‌تونی جهت پرینت دسته و پوسته بیرونی رو طوری تنظیم کنی که تو ویدیو نشون داده شده. این حالت نیاز به ساپورت داره و بهینه‌ترین جهت پرینت نیست، اما در عوض سطح نهایی خیلی بهتری به‌دست میاری.

اگه با PLA پرینت می‌کنی، پیشنهاد می‌کنم حتما از لایه‌های تماسی PETG برای ساپورت‌ها استفاده کنی. این کار باعث میشه ساپورت‌ها خیلی راحت‌تر جدا بشن و زیر قطعات هم تمیزتر بمونه.

+5

بعد از پرینت بدنه، وقت نصب 16 اینسرت حرارتیه. همون‌طور که تو ویدیو دیدی، من در نهایت پوسته بیرونی، دسته و دکمه‌ها رو با پرینت رزینی جایگزین کردم. اگه تو هم همین کار رو انجام بدی، حواست باشه سوراخ‌های اینسرت‌ها باید کمی بزرگ‌تر باشن و بهتره اونا رو با چسب اپوکسی محکم کنی.

اگه می‌خوای قطعات پرینت‌شده با FDM رو هم پرداخت نهایی کنی، می‌تونی همون فرآیندی که تو نسخه قبلی این پروژه توضیح داده شده رو دنبال کنی. برای این مرحله ممکنه به چندتا وسیله اضافه هم نیاز داشته باشی که تو لیست قطعات این آموزش نیومده.

برای پایه توخالی دستگاه، داخلش رو با ساچمه‌های فولادی پر کردم تا حداکثر وزن ممکن رو بهش اضافه کنم و بعد یه مقدار کم سیلیکون دو جزئی داخلش ریختم تا فضاهای خالی پر بشه و همه‌چیز محکم سرجاش بمونه. بعضی‌ها هم پیشنهاد دادن به‌جای سیلیکون از موم شمع استفاده کنی، چون هم راحت پیدا میشه هم راحت ذوب میشه.

این مرحله کاملا اختیاریه، اما جلوی به‌هم‌خوردن ساچمه‌ها داخل پایه رو می‌گیره که خودش یه مزیت خوبه. به تجربه فهمیدم حدود 250 گرم وزن، برای ثبات دستگاه کافیه؛ هرچند وزن بیشتر همیشه بهتره. اگه دوست داری از روش دیگه‌ای برای وزن‌دار کردن قطعات پرینت‌شده استفاده کنی، راه‌های زیاد دیگه‌ای هم وجود داره.

+4

اگه برد حسگر رو به‌صورت مونتاژشده سفارش دادی، می‌تونی این مرحله رو رد کنی و بری سراغ مرحله بعد.

من خمیر لحیم رو مستقیم روی برد زدم و همه قطعات رو با دست جاگذاری کردم. همه قطعات SMD روی یه طرف برد قرار دارن. چون بعضی از این قطعات پایه‌ی قابل‌دسترس برای لحیم‌کاری دستی ندارن، پیشنهاد می‌کنم از هات‌پلیت یا هیت‌گان برای مونتاژ استفاده کنی و اگه امکانش بود، برای اعمال تمیزتر خمیر لحیم، یه استنسیل هم همراه PCB سفارش بده.

بعد از ریفلو، حتما هر جای اتصال کوتاه یا تجمع لحیم رو اصلاح کن و بعدش برد رو با الکل ایزوپروپیل تمیز کن تا باقی‌مانده فلاکس کاملا پاک بشه.

+11

در مجموع باید 6 تا هدر پایه‌دار لحیم کنی. اول دو تا کانکتور هدر 6 پین با فاصله 2 میلی‌متر رو پشت برد حسگر جاگذاری کن، همون‌طور که تو عکس نشون داده شده. پایه‌های این هدرها یه‌کم شکننده‌ست، پس اگه کج به دستت رسیدن، با دقت صافشون کن.

بهترین روش اینه که اول یه پایه گوشه رو لحیم کنی، در حالی که برد و کانکتور رو روی یه سطح صاف فشار می‌دی تا تراز بمونن. بعد از لحیم‌کردن دو پایه گوشه، بقیه پایه‌ها رو راحت می‌تونی لحیم کنی.

بعدش پایه‌های هدر 6 پین 2 میلی‌متری رو داخل کانکتورهایی که تازه لحیم کردی جا بزن و آداپتور میکروکنترلر رو روش قرار بده. خیلی مهمه که برچسب هشدار سمت میکروکنترلر، از طرفی که داری لحیم می‌کنی مشخص باشه. این آداپتور کوچیک از دو طرف علامت‌گذاری شده؛ یک طرفش "هدر 2 میلی‌متری" و طرف دیگه‌ش "XIAO MCU" نوشته شده، پس جهت قرارگیریش خیلی مهمه.

با همون روش قبلی، اول یه پایه گوشه رو لحیم کن و مطمئن شو برد صاف و تراز باقی می‌مونه. بعد از محکم شدن دو گوشه مقابل هم، بقیه پایه‌ها رو لحیم کن.

در نهایت، ماژول XIAO رو با هدرهای 2.54 میلی‌متری که همراهش اومده لحیم کن، دقیقا مطابق عکس. قبل از این کار حتما مطمئن شو پایه‌های هدر 2 میلی‌متری که وسط برد آداپتور لحیم شدن، وقتی XIAO روشون قرار می‌گیره، بهش برخورد نمی‌کنن.

پایه‌های هدر 2.54 میلی‌متری زیر برد آداپتور یه‌کم بلندتر از حد نیاز می‌مونن، پس بعد از لحیم‌کاری با یه انبردست سیم‌چین اضافه‌شون رو کوتاه کن تا ماژول تمیز بشه. وقتی این مرحله تموم شد، باید دو تا قطعه جدا داشته باشی: برد حسگر، و میکروکنترلر همراه آداپتورش.

+12

مونتاژ رو با سه پیچ M3×16 شروع کن تا فنر پرینت‌شده رو از میان فاصله‌انداز کوچیک، به ساقه دسته محکم کنی. بعد این مجموعه رو همراه با نگه‌دارنده‌های آهنربا داخل دسته جا بزن و با سه پیچ M3×12 محکمش کن. تو همین مرحله می‌تونی آهنرباها رو هم نصب کنی؛ برای هر بازشو از دو تا آهنربای 6×3 میلی‌متری استفاده کن. آهنرباها باید با فشار جا بیفتن یا به پیچ‌ها بچسبن، پس نیازی به چسب نیست.

خیلی مهمه که همه آهنرباها یه جهت رو نشون بدن. من معمولا اول اونا رو روی هم می‌چینم و بعد دوتا-دوتا و بدون تغییر جهت، تو جاشون فشار می‌دم.

فعلا مجموعه دسته رو کنار بذار و برو سراغ بقیه بدنه. دیفیوزر نیمه‌شفاف باید روی برد حسگر قرار بگیره. به جهتش دقت کن؛ یه فرورفتگی کوچیک هست که محل قرارگیری هدر 12 پین رو مشخص می‌کنه، همون‌طور که تو عکس‌ها نشون داده شده.

بعدش دو تا دکمه کوچیک رو داخل شیارهای پوسته بیرونی جا بزن. مطمئن شو جهتشون درسته و با انحنای پوسته بیرونی هماهنگه. بعد برد حسگر و دیفیوزر رو داخل بدنه بذار و هدرها رو با محل اتصال USB تراز کن.

برای پایه وزن‌دار، جداکننده پایه رو سرجاش بذار و با یه پیچ M3×4 از وسط پایه محکمش کن، بعد این مجموعه رو داخل پوسته بالایی جا بزن. تو این مرحله هنوز باید هدرهای برد حسگر دیده بشن؛ خوبه که چک کنی دکمه‌ها درست جاگذاری شدن و به‌خوبی فشار داده میشن.

پایه رو با چهار پیچ M3×16 از پایین محکم کن. زیاد سفت نکن، چون ممکنه باعث گیر کردن دکمه‌ها بشه. اگه دکمه‌ها دیگه درست کلیک نمی‌کنن، پیچ‌ها رو یه‌کم شل کن.

بعدش مجموعه دسته رو با سه پیچ M3×16 از پایین به بدنه وصل کن. جداکننده پایه یه فرورفتگی کوچیک داره که محل درست ساقه دسته رو مشخص می‌کنه. قبل از سفت کردن کامل پیچ‌ها، مطمئن شو دسته صاف و وسط‌چینه.

برای تکمیل کار، چهار سوراخ پیچ زیرین رو با پایه‌های لاستیکی بپوشون و میکروکنترلر همراه آداپتورش رو داخل هدرهای برد حسگر جا بزن.

یه درپوش کوچیک هم هست که روی میکروکنترلر قرار می‌گیره و با دو پیچ M3×12 محکم میشه؛ اما فعلا بازش می‌ذاریم، چون ممکنه موقع فلش کردن فرمور نیاز به ریست دستی یا فعال‌کردن حالت بوت‌لودر داشته باشی.

برای فلش کردن فرمور این پروژه، به نرم‌افزار Visual Studio Code همراه با افزونه PlatformIO نیاز داری. بعد از نصب این ابزارها، پوشه اصلی پروژه رو دانلود کن و از مسیر File > Open Folder... داخل VS Code بازش کن.

1. صبر کن تا PlatformIO تنظیمات پروژه رو کامل کنه؛ این کار ممکنه چند دقیقه طول بکشه.
2. روی آیکون PlatformIO تو سمت چپ کلیک کن تا نوار کناری باز بشه، بعد گزینه Build رو بزن. اگه همه‌چیز درست باشه، پیام موفقیت‌آمیز بودن رو می‌بینی.
3. دستگاه رو با یه کابل USB دیتادار به کامپیوترت وصل کن.
4. از منوی کشویی، پورت سریال درست مربوط به بردت رو انتخاب کن، بعد گزینه Upload رو بزن.
5. اگه PlatformIO نتونست به‌صورت خودکار برد رو وارد حالت بوت‌لودر کنه، می‌تونی این کار رو دستی انجام بدی و دوباره آپلود رو امتحان کنی.

اگه فلش کردن با موفقیت انجام بشه، چراغ‌های ال‌ای‌دی با رنگ آبی شروع به چرخش می‌کنن که نشون‌دهنده مرحله کالیبراسیونه، و بعد از اتمام، به رنگ سبز ثابت درمیان. تو این مرحله سعی کن دسته رو تکون ندی، چون سیستم داره میانگین آفست سنسورها رو محاسبه می‌کنه.

بعد از یه مدت بی‌فعالیتی، چراغ خاموش میشه که نشونه حالت خوابه. دسته تا وقتی که یکی از دکمه‌های کناری فشار داده نشه، پاسخی نمی‌ده. اگه بخوای دوباره کالیبراسیون رو اجرا کنی، هر دو دکمه رو چند ثانیه نگه دار تا انیمیشن چرخشی آبی دوباره ظاهر بشه.

برای اطلاعات بیشتر درباره درایورها، تنظیمات نرم‌افزاری و جزئیات دیگه، می‌تونی به فایل README.md داخل پوشه فرمور پروژه مراجعه کنی.

ممنون که تا همین‌جای آموزش همراه ما بودی. تیم آیسی‌مدار خوشحال میشه نظرها، پیشنهادها و ایده‌های خودت درباره این پروژه رو تو بخش دیدگاه‌ها باهامون در میون بذاری. اگه این ساخت رو دوست داشتی، حتما منتظر پروژه‌های خلاقانه بعدی از آیسی‌مدار باش.