Robo Věda

Web nejen o robotice

Eggboty

Reklama:

Eggboty jsou speciální robotická zařízení určená pro automatické kreslení nebo gravírování na vejce a jiné kulovité předměty. Jejich princip spočívá v synchronizovaném pohybu dvou os – rotace objektu a lineárního posunu pera. Tento článek podrobně rozebírá konstrukci, elektronické řízení i softwarové možnosti těchto zařízení.

Princip fungování eggbotů

Imaginární EggBot

Základní mechanická koncepce zahrnuje:

  • Rotaci vejce pomocí krokového motoru (osa X)
  • Posun pera podél osy vejce druhým motorem (osa Y)
  • Servomechanismus pro zvedání pera18

Elektronika musí synchronizovat tyto pohyby podle předem připraveného vzoru. Ovládací software (typicky rozšíření pro Inkscape) převádí vektorovou grafiku na sérii příkazů pro motory7 11.

Dostupné konstrukce

Pro domácí výrobu existuje několik osvědčených designů:

  • EggBot Mini s kompaktní konstrukcí a levnými motory3
  • Sphere-O-Bot varianta s vylepšenou stabilizací12
  • DIY Arduino verze s dřevěným rámem a LEGO součástkami2

Pro české kutily doporučujeme prohledat Printables.com klíčovými slovy "egg bot" nebo "vejce robot". Lokální modely často využívají:

  • Upravené ložiskové jednotky z tuzemských zdrojů
  • Materiálově úsporné designy pro tisk na malých tiskárnách
  • Modulární koncepci pro snadné úpravy

Elektronické řízení a firmware

Klíčovou roli hraje výběr řídicí desky a kompatibilního firmware:

Arduino UNO/Nano

  • GRBL firmware: Osvědčené řešení pro CNC stroje5
  • EggDuino: Specializovaný firmware s podporou Inkscape4
  • Výhody: Nízká cena, velká komunita
  • Nevýhody: Omezené možnosti bezdrátového ovládání

ESP8266/ESP32

  • WiFi ovládání přes webové rozhraní3 6
  • Grbl_ESP32: Moderní firmware s OTA aktualizacemi6
  • Výhody: Bezdrátové připojení, vyšší výpočetní výkon
  • Postup instalace:
    1. Naklonovat repozitář Grbl_ESP32
    2. Přidat konfigurační soubor eggbot.h
    3. Zkompilovat s partition schématem "Minimal SPIFFS"

BBC micro:bit

  • Experimentální řešení vhodné pro vzdělávací účely
  • Doporučený postup:
    1. Použít CNC shield s DRV8825 řadiči
    2. Naprogramovat v MakeCode blokovém editoru
    3. Komunikovat přes USB-sériový převodník

Tvorba vzorů a software

Pro přípravu návrhů se standardně používá Inkscape s EggBot pluginem7 11. Postup tvorby:

  1. Vytvořit nový dokument 3200×800 pixelů
  2. Nakreslit vektorové cesty (pouze obrysy)
  3. Převést objekty na cesty (Path > Object to Path)
  4. Exportovat pomocí rozšíření EggBot Control

Pro pokročilé efekty jako stínování doporučujeme techniku vrstvení barev s postupným přetahováním stejných oblastí10.

Závěr

Eggboty představují ideální projekt pro kombinaci mechaniky, elektroniky a softwaru. Díky dostupným 3D modelům a open-source firmwarům si může vlastní zařízení sestavit i začátečník. Česká komunita navíc pravidelně přispívá vylepšeními na platformách jako Printables.com, kde najdete lokálně optimalizované konstrukce. Pro maximální flexibilitu doporučujeme ESP32 verzi s GRBL firmwarem, která nabízí dobrý kompromis mezi cenou a možnostmi rozšíření.

⁂

Jaké jsou nejčastější problémy při výrobě vlastního eggbota

Při výrobě vlastního eggbotu se konstruktéři často potýkají s mechanickými i softwarovými výzvami. Zde jsou nejčastější problémy a jejich řešení:

Mechanické komplikace

Uvolněné komponenty:

  • Uvolněné šrouby vedou k nestabilitě pera nebo posunu vajíčka, což způsobuje deformace vzoru. Kontrola všech spojů je klíčová65 69.
  • Nedostatečné upnutí vajíčka způsobuje precesní pohyb (kmitání osy). Řešením je ruční otáčení a centrování vejce v držácích66 67.

Problémy s perem:

  • Suché nebo ucpané pero vyžaduje "prokrvování" inkoustu na papíře před spuštěním nebo čištění alkoholem65.
  • Nesprávná výška pera vede k přerušovanému kontaktu. Pozice motoru pera se nastavuje vertikálně podle tvaru vejce65 68.

Chyby v konstrukci:

  • Kolize ramene s rámem při extrémních polohách pera. Nutná manuální kontrola pohyblivosti před spuštěním65.
  • Nedokonalé držáky vajíček vyžadují úpravy (např. kuželové adaptéry z 3D tisku) pro lepší stabilizaci67 71.

Elektronické a motorické potíže

Nesprávné nastavení motorů:

  • Přehřívání nebo krokování motorů se řeší kalibrací proudu potenciometrem na řídicí desce (optimální hodnota kolem poloviny rozsahu)69.
  • Reverzace směru otáčení se koriguje přepólováním kabelů nebo softwarovou volbou "Reverse motion" v EggBot Control65 69.

Problémy s řídicí deskou:

  • Nekompatibilita firmware u Arduino řešení vyžaduje použití specifických forků GRBL (např. EggDuino)67 70.
  • Nedostatečné zpoždění při zvedání pera způsobuje šmouhy. Nutné prodloužit "Delay after raising pen" v softwaru65.

Softwarové výzvy

Chyby ve vykreslování:

  • Zrcadlově převrácený text se koriguje volbou "Reverse motion of Motor 2" v nastavení69.
  • Deformace kruhových tvarů vzniká při špatné kalibraci krokování (GRBL parametry $100 a $101). Doporučuje se testovací vzor "diamant"65 70.

Optimalizace G-kódu:

  • Proměnlivý poloměr vejce komplikuje přepočet kroků/mm. Řešením je segmentace vzoru na menší oblasti s konstantním průměrem70.
  • Přetížení paměti Arduino při složitých vzorech vyžaduje redukci počtu cest ve vektorové grafice71.

Pro minimalizaci problémů odborníci doporučují:

  1. Pravidelně aktualizovat firmware a ovladače
  2. Vytvořit kalibrační sadu testovacích vzorů
  3. Používat keps matice s integrovanými podložkami pro lepší stabilitu spojů67
  4. Experimentovat s různými typy per (např. stabilní Sakura Pigma Micron vs. flexibilní Fixpen)65 68

Pro podrobnější diagnostiku slouží troubleshooting guides na wiki Evil Mad Scientist65 69 a diskuze na fórech Printables.com, kde čeští vývojáři sdílejí lokálně optimalizovaná řešení67 71.

⁂

  1. https://www.instructables.com/CNC-Eggbot/ ↩

  2. https://www.instructables.com/DIY-Arduino-controlled-Egg-Bot/ ↩

  3. https://github.com/M4GNV5/EggEsp ↩↩

  4. https://github.com/cocktailyogi/EggDuino ↩

  5. https://www.instructables.com/DIY-Arduino-Based-EggBot/ ↩

  6. https://www.instructables.com/ESP32-Wifi-Eggbot-Drawing-Robot-Plotter-Pen/ ↩↩

  7. https://wiki.evilmadscientist.com/Making_your_first_plot ↩↩

  8. https://wiki.evilmadscientist.com/Eggbot_Control ↩

  9. https://jkbrickworks.com/ev3-egg-decorator/ ↩

  10. https://www.evilmadscientist.com/2013/robogeniu/ ↩

  11. https://github.com/ProbotXYZ/EggBot ↩↩

  12. https://www.ashleygrenon.com/2019/04/decorating-easter-eggs-with-an-eggbot/ ↩

  13. https://hackaday.com/2019/04/17/what-can-you-learn-from-an-eggbot/ ↩

  14. https://www.printables.com/@JirkaH ↩

  15. https://www.printables.com/@printmajstr ↩

  16. https://zeppelindesignlabs.com/building-an-eggbot/ ↩

  17. https://www.printables.com/@ErikKoteles_1416397 ↩

  18. https://www.hwkitchen.cz/user/related_files/eggbot-diamantovy-rytec-pajeci-kit-navod-na-instalaci-a-pouziti.pdf ↩

  19. https://www.youtube.com/watch?v=tdJhWyUWYCQ ↩

  20. https://www.printables.com/model/808514-template-for-koliva-sablon-pentru-coliva/related ↩

  21. https://cdn.ozdisan.com/ETicaret_Dosya/730844_1215649641..pdf ↩

  22. https://www.instructables.com/Egg-bot-Creations-and-Tips/ ↩

  23. https://www.printables.com/search/models?q=tag%3Amovable ↩

  24. https://prusalab.cz/en/blog/eggbot-when-easter-eggs-are-dyed-by-a-robot/ ↩

  25. https://www.youtube.com/watch?v=F3q-DkTBnXs ↩

  26. https://www.youtube.com/watch?v=FnAtrJwUuNQ ↩

  27. https://www.youtube.com/watch?v=x0q6wd-upgc ↩

  28. https://makecode.microbit.org ↩

  29. https://www.hwkitchen.cz/eggbot-deluxe-kit/ ↩

  30. https://makecode.microbit.org/lessons/catch-the-egg-game/activity ↩

  31. https://evil-mad.github.io/EggBot/ebb.html ↩

  32. https://blog.arduino.cc/2015/04/27/create-the-diy-version-of-egg-bot/ ↩

  33. https://www.az-delivery.de/en/blogs/azdelivery-blog-fur-arduino-und-raspberry-pi/ostern-2022-eine-kleine-maschine-zum-verzieren-von-ostereiern ↩

  34. https://shop.4tronix.co.uk/products/eggbit ↩

  35. https://wiki.evilmadscientist.com/Updating_EBB_firmware ↩

  36. https://forum.arduino.cc/t/eggduino-and-eggbot-help-needed/963301 ↩

  37. https://www.instructables.com/Build-a-Simple-3D-Sphere-Drawing-Robot-EggBot-EggD/ ↩

  38. https://github.com/alankrantas/microbit-micropython-cookbook ↩

  39. https://www.instructables.com/Eggbot-1/ ↩

  40. https://forum.robodoupe.cz/viewtopic.php?t=843 ↩

  41. https://makecode.microbit.org/v0/device ↩

  42. https://evil-mad.github.io/EggBot/ ↩

  43. https://bastlirna.hwkitchen.cz/eggbot-aneb-kraslice-trochu-jinak/ ↩

  44. https://forum.robodoupe.cz/viewtopic.php?t=519 ↩

  45. https://github.com/virtualabs/btlejack/issues/73 ↩

  46. https://cz.pinterest.com/lalwen/eggbot-patterns/ ↩

  47. https://www.pinterest.com/lisahomeschool1/eggbot/ ↩

  48. https://www.yeggi.com/q/eggbot+patterns/ ↩

  49. https://math.stackexchange.com/questions/2399506/how-do-i-make-my-eggbot-designs-look-right-on-an-egg-or-how-to-transform-proj ↩

  50. https://github.com/evil-mad/eggbot/releases ↩

  51. https://www.printables.com/model/192389-eggbot-patterns-lines-samples-collection?lang=cs ↩

  52. https://egg-bot.com/faq/ ↩

  53. https://www.instructables.com/Decorating-eggs-on-the-Egg-Bot/ ↩

  54. https://www.reddit.com/r/arduino/comments/1bqp40o/eggbot_backgroundhistory/ ↩

  55. https://www.printables.com/model/70394-threaded-octopus-holder ↩

  56. https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/2131datasheet.pdf ↩

  57. https://egg-bot.com ↩

  58. https://www.evilmadscientist.com/2010/the-egg-bot-kit/ ↩

  59. https://www.instructables.com/Web-Controlled-EggBot/ ↩

  60. https://www.elecfreaks.com/learn-en/microbitKit/smart_cutebot/cutebot_case11.html ↩

  61. https://www.elecfreaks.com/learn-en/microbitKit/Wonder_Building_Kit/Wonder-Building-Kit-case-25.html ↩

  62. http://www.schmalzhaus.com/EBB/ ↩

  63. https://github.com/evomotors/ESPEggBot ↩

  64. https://microbit.org/get-started/user-guide/firmware/ ↩

  65. https://wiki.evilmadscientist.com/Eggbot_Quality_Troubleshooting ↩↩↩↩↩↩↩↩↩

  66. https://www.evilmadscientist.com/forums/topic/eggbot-drawing-problems/ ↩

  67. https://zeppelindesignlabs.com/building-an-eggbot/ ↩↩↩↩↩

  68. https://tomscircuits.blogspot.com/2016/05/a-low-cost-eggplotter.html ↩↩

  69. https://wiki.evilmadscientist.com/Eggbot_Troubleshooting ↩↩↩↩↩

  70. https://hackaday.com/2019/04/17/what-can-you-learn-from-an-eggbot/ ↩↩↩

  71. https://www.instructables.com/DIY-Arduino-Based-EggBot/ ↩↩↩

  72. https://uniquesoftwaredev.com/the-eggbot-challenge/ ↩

  73. https://github.com/evil-mad/EggBot/issues ↩

  74. https://www.instructables.com/contest/eggbot/ ↩

  75. https://groups.google.com/g/eggbotuser/c/1eIQFoMTpMM ↩

  76. https://www.evilmadscientist.com/forums/topic/eggbot-pc-communication-problems/ ↩

  77. https://github.com/cocktailyogi/EggDuino/issues/7 ↩

  78. https://forum.arduino.cc/t/eggbot-clone-speherebot-software-problem/170490 ↩

  79. https://forum.arduino.cc/t/diy-eggbot-for-15/601104 ↩

  80. https://makezine.com/article/craft/fine-art/how-the-original-eggbot-was-hatched/ ↩

  81. https://www.reddit.com/r/3Dprinting/comments/md66ob/eggbot_ive_built/ ↩

  82. https://www.youtube.com/watch?v=F3q-DkTBnXs ↩

  83. https://www.instructables.com/Eggbot-1/ ↩

  84. https://groups.google.com/g/eggbotuser/c/64R5s7HeMvI ↩