MechSphere

OpenSource Baukasten

Status - Programm

Mai 082017

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Die Software des Commanders nimmt nun ganz langsam Form an. Jedes Modul, dass am PC angestöpselt wird bekommt hier nun eine Oberfläche. (Im Beispiel ein Digital Ein und ein Digital Aus). Das Dout kann man mit der Maus oder Toucscreen betätigen das Din kommt ja nach externer Schaltung. Alle Daten werden über Websocket übertragen und sind so schnell, dass ein Schlechter Kontakt beim Din zu einem Flackern in der Oberfläche führt.

Also alle Module sind momentan benutzbar. Nun erfolgt gerade der nächste Schritt. Es werden Projekte zusammengestellt. Ein Projekt enthält eine spezielle Konfiguration der Module. (Parameter, Benennung der einzelnen Ein und Ausgänge, ...). Der Nächste Schritt besteht dann darin, diesen Teilen einzelne GUI Elemente (Ein einzelner Knopf mit Text und Bild schaltet einen Ausgang, ...) zuzuweisen. Der letzte Schritt ist dann nur noch die Ablaufsteuerung, dass ein Eingang eine Aktion auslösen kann.

Momentan sind keine Fragen offen, sondern es liegt noch viel Arbeit vor mir.

Höhen und Tiefen

Apr 262017

Wenn alles immer glatt laufen würde, hätte man gar keine Hürden zu überwinden.

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Um mein System zu testen baute ich mir einen kleinen selbstbalanzierenden Roboter. Zwei Räder und ein Gehäuse für Schrittmotor, Contoller, Commander und Akku. Den Akku so tief, dass das Gewicht ausreicht um ihn einigermaßen gerade zu halten. Schnell noch die Oberfläche für den CNC Controller eingebaut und es kann los gehen. 

Schritt 1: Er Liegt auf dem Tisch und auf meinem PC läuft der Commander. 1. Achse OK. 1. Achse OK. Geschwindigkeiten und Beschleunigung eingestellt: OK.

Schritt 2: Der Drucker muss erst die Räder machen (20cm Teller), dauert ein bisserl. Ich möchte es beschleunigen (Drucker auf 200%) und Abbruch mitten im 1. Rad. Na ja. Für einen Test reichts. 2. Rad einigermaßen OK.

Schritt 3: Alles Mobil. Der Commander (Raspi) bekommt die Commandersoftware und verbindet sich per WLAN. Oberfläche per Browser am PC und Handy OK.

Schritt 4: Spaß haben: Am Handy die Verfahrwege und Geschwindigkeiten eingegeben und Los gehts. Na ja die Reifen sind alles andere als Optimal und er kippt auch ganz schön, aber er fährt.

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Problem: Während der Fahrens geht ein Stecker vom Schrittmotor raus. Bei der verwendeten Platine kann das das Aus für den Chip bedeuten. In diesem Fall hat es das auch. Ein EasyDriver ist abgeraucht.
Das darf so nicht passieren. Die neuere Version hat da schon einen Schutz (anderer Chip). Hab mit von dem gleich zwei verschiedene Varianten schicken lassen. Das Ding darf nicht wegen einem kleinen Problem kaputt gehen.

In ein paar Tagen ist er da. Hoffentlich gehts nächste Woche wieder.

 

 

Digital In Aktiv und Passiv

Apr 242017

So sieht der neue Digitale Eingang aus. 8 Eingänge können mit 3 - 24V einfach geschaltet werden. Obere linke Klemme ist der gemeinsame GND. Die obere rechte Klemme stellt die Versorgungsspannung des Arduino dar.

Normalerweise sind die Schaltspannung und der Arduino Galvanisch getrennt. Mann kann sie aber auch zusammenschalten um passive Eingänge (Schalter) zu erkennen ohne eine Fremdspannung aufbauen zu müssen.

Die Platine ist schon entwickelt. Nächster Schritt Platine kaufen und Gehäuse fertigen. Dann steht für das 1. Modul der Serienfertigung nichts im Wege.

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Umfrage Auswertung

Apr 232017

Marktanalyse Auswertung aus 80 Fragebögen. (Über Facebookgruppen, Foren und Direktmailing aus einer Liste von 10.000 gesehenen)

6 Fragebögen wurden entfernt da sie Leer waren.
1 Fragebogen wurde entfernt, da alles mit 5 bewertet wurde ‚Völliger Schwachsinn‘ als Kommentar.

Mitgemacht: 95% Männlich, 5% Weiblich
Altersverteileung:
16-25: 15%
26-35: 21%
36-45: 23%
46-55: 23%
56-66: 16%

47% Gaben an sehr oft Elektronik Projekte umzusetzen.

Dabei fehlt es 72% an Zeit, 29% an meisten an der Werkstatt, 27% an Mechanikkenntnisse und 24% an Programmierkenntnisse.

58% würden mehr Elektronikprojekte bauen, wenn sie schneller zum Erfolg kämen, 46% finden fertig gekapselte Module als den richtigen Weg , 42% wünschen sich fertige Baukästen mit Projekten. 39% hätten gerne einen einfachen Konfigurator dazu um ihre Ideen einfach umzusetzen.

Meist Gewünschte Module und Funktionen:

WLAN 65%
Analog Ausgang 65%
Analog Eingang 65%
Mobile Steuereinheit 62%
GPS und Zeit 57%
Akku 54%
CNC Steuerung 51%
Digitaler Ausgang bis 30V 51%
Digitaler Ausgang 230V 49%
Digitaler Eingang bis 30V 47%
Lagesensor 39%
DSLR Steuerung 37%
Webcam 34%
Digitaler Eingang 230V 32%
Daten auf der Cloud 32%
ODB2 28%

Meist gewünschte Features:

OpenHardware  86%
OpenSource  85%
Verwendung am PC  73%
Modularer Aufbau  72%
Möglichkeit für Akku  71%
Einfachheit  70%
Stromsparend  65%
Scriptbare Steuerung  52%
Außeneinsatz  52%
AppStore   48%
Handysteuerung  46%
Leicht (Gewicht)  34%
Ohne Programmieren verwendbar  34%
Verschiedene Farben  13%

44% Haben Interesse am Produkt.
38% Wollen nach Fertigstellung kontaktiert werden.
19% Wollen direkt mithelfen.

Umfrage Marktanalyse - Bitte um 5min deiner Zeit

Apr 142017

Ich bitte um deine Hilfe! - Kurze Umfrage!
Ich baue gerade einen Elektronikbaukasten - Basteln ohne Löten. Dafür muss ich eine Umfrage machen. Könntest du dir bitte für mich 5min Zeit nehmen und bei meiner Umfrage mitmachen?
https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdA3CjlX6ITtCLrxgIUACKTs2tGinnXtpV8V9qgCHYObHOgDg/formResponse

Dauert nur kurz und du hilfst einem kleinen Unternehmer einen Traum zu verwirklichen.

Danke!

Investor / Partner gesucht

Apr 112017

 

Dieses Projekt wird zu groß um es alleine zu bewerkstelligen. Natürlich würde ich das Projekt auch alleine fertigbekommen, aber es würde einfach alles länger dauern.
Deshalb suche ich einen Partner. Jemanden der ebenfalls an die Idee glaubt und auch selbst bereit ist etwas zu investieren.
Viele Teile (z.B. Leiterplatten) sind teuer in der Einzelfertigung werden aber günstig ab gewissen Stückzahlen.
Ich bin Programmierer / Fotograf / Elektroniker / 3D Designer / Fingern Verbrenner beim Löten / .... aber nicht der richtige für Managementaufgaben. Hier suche ich einen Partner der sich mit mir zusammensetzt um Strategien zu entwerfen, Zertifizierungen einzureichen, ...
Er muss kein Experte in Elektronik sein, sollte aber verstehen um was es hier geht.

Modulübersicht - Welche Module gibt es?

Apr 042017

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Hier sind die bereits gebauten Module: Dort wo Klebeband ist, muss das Gehäuse noch nachgebessert werden.

  • Commander: Ein RASPI mit Touchscreen. Auf Ihm wird dann der Commander (Java Programm) laufen. Er kommuniziert mit allen Modulen und kann sie entweder manuell, über ein Programm automatisch oder per API von einem Browser oder HandyApp bedienen. Er ist praktisch wenn das Projekt mobil sein soll. Aber es funktioniert auch jeder normale PC (Windows, Linux, Mac).
  • Digital Out: Ein einfaches Modul um die Ausgabe anzuzeigen. Die Fertigen Modelle werden mindestens um einen Pin weniger besitzen (Pin 1 wird auch intern verwendet). Es können einfache Transistor oder starke Releaisausgänge sein. 12V Gleichstrom oder 230V Wechselstrom. Das Prinzip bleibt das Gleiche.
  • Digital In: Hier als einfacher Eingang ausgeführt. Er liefert 5V Gleichstrom und so kann mit jedem einfachen Schalter einfach ein Kontakt hergestellt werden.
  • GPS: Holt über Satelliten das GPS Signal und wandelt es in eine Position und eine aktuelle Uhrzeit um. So weiß das Projekt immer wann und wo es ist.
  • Lagesensor: Eine 3-Achs Wasserwaage. Liefert X,Y uns Z Winkel. Einfach zu bedienen und sehr wirkungsvoll
  • CNC: Den CNC Controller gibt es in zwei Ausführungen. Einmal als eigenständiger Controller mit externen Hochleistungs-Schrittmotortreiber. (NEMA 17 12V-24V bis 3A pro Wicklung). Das zweite Mal schon kombiniert mit drei EasyDriver Modulen (7V-30V 750mA Pro Wicklung).
  • Nicht im Bild: Akku: Ein spezielles Powerpack liefert 5V-USB für den RASPI und 7V-24V für die Schrittmotoren.
  • Nicht im Bild: Software: Alle Arduino Source codes, Java Bibliothek für alle Module, Commander-Software mit Oberfläche und REST API.

REST API

Apr 042017

Der Commander gibt nun für jedes Modul eine eigene REST API her. Über diese API kann man sogar über den Browser die einzelnen Module steuern.

Die Rest-Schnittstelle wurde über Spark gelöst. Extrem einfach in der Bedienung aber trotzdem sehr mächtig.

Das war ein Gefühl, als der erste Befehl in den Browser eingegeben wurde "http://localhost:8080/api/dout/4752486881/on/1" und wirklich ging am Modul die erste Led an.

Das einbauen der weiteren Module war nur Schreibarbeit und keine wirkliche Problematik.

Was jetzt noch Fehlt? Ein Programmierer der Zeit und Laune hat und in Android eine kleine App schreibt um diese API zu bedienen. -> Druck auf Handy und der Ausgang geht hoch. Oder der Lagesensor bewegt ein 3D Objekt m Display.

 

Java Library aufgebaut

Apr 032017

Heute wurde die Basis Library (Java) mit der Verbindung zu den Modulen aufgebaut. Jedes Modul meldet sich auf einen Seriellen Port an. mit "I" erhält das Programm die Information über das Modul und welche Funktionen es besitzt. Daraufhin kann der richtige Modultreiber geladen werden und es stehen alle Funktionen zur Verfügung.

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Folgende Module wurde überarbeitet und eingebaut:

  • Digital Input
  • Digital Output
  • CNC Controller
  • Lagesensor

 

Schrittmotor CNC Controller 2 Achsen

Mär 312017

Der CNC Controller wurde überarbeitet und gleich mit zwei (Hatte nur zwei bestellt) EasyDriver Schrittmotortreibern in ein Gehäuse gesteckt.

Die Idee: Motor drauf, Strom Drauf, USB drauf und fertig.

Schritt 1: Der Adrudino und die drei Controllerkarten müssen in ein Gehäuse. Also schnell ein Gehäuse in Blender designed. Beim zweiten Versuch passte es auch einigermaßen.

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Schritt 2: Passt alles? Einige Kleinigkeiten wurden mit dem Messer korrigiert und in Blender übertragen. Es passt alles zu genau. Geht nur mit Gewalt rein aber es geht.

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Schritt 3: Kabel anlöten. Die Treiberplatinen sind drin. Jetzt weiß ich was ich vergessen habe. Ich habe keinen Platz für die Kablen gelassen. Da muss ich beim nächsten nachbessern. Hier hilft einfach noch mehr Gewalt.

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Schritt 4: Versorgung und Arduino sind angelötet. Den Kabelbruch ganz unten sehe ich erst, wenn die X-Achse nur in eine Richtung fahren kann.

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Schritt 5: Deckel drauf und zu ist. Durch meine leichte Gewalteinwirkung ist das Gehäuse nun 1mm schief. Für Produktion ist das nicht mehr im Toleranzbereich aber bei einem Prototypen passt es. undefined

Schritt 6: Saft drauf, Software drauf und los geht es. Das Ganze System wird von einer Batterie betrieben und ist somit transportabel. Warum ist das Gehäuse jetzt offen? Ich habe nicht beachtet dass sich das Teil mit der Zeit doch wirklich erwärmt. Also im nächsten Schritt müssen noch ein paar Lüftungsschlitze mit rein.

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Schritt 7: Freuen! Der lose Draht wurde gefunden, Und alles in allem hat das Gerät super funktioniert.

Was ist da drin und da drauf:

1. Ardunin Nano V3 mit einer für MechSphere modifizierten Version von GRBL.
Was wurde geändert? Nur dass bei 'I' das GRBL eine MechSphere Identifikation zurück gibt. Somit weiß der Controller was drauf hängt.

2. Zwei (könnten aber auch drei sein) Sprakfun EasyDriver V4

3. Zwei NEAM17 Schrittmotoren

4. Ein XT Power PowerBank

5. Stromkabel + Stecker

6. 3D Gedrucktes Gehäuse (Design in Blender)

Erster Test also erfolgreich. Weitere Module folgen.

IoT Maker Point Vienna am 24.3

Mär 172017

Nun wird genetzwerkt! Am 24.3.2017 14:00 bin ich zu einem IoT Austria Treffen (Maker point) in Wien eingeladen. Ein paar Gleichgesinnte und viele Ideen. Hier darf ich mein Projekt vorstellen.

Aktualisierung:

Hier ein Foto von mir beim MakerPoint. Hier sind die Bastler, gleichgesinnte. Ich wusste dass ich richtig bin, als der erste seinen Lötkolben rausgeholt hat.

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MechSphere ist noch geheim

Mär 132017

Warum denn?

Projektseite ist angelegt, blog ist da, Facebookseite exisitert aber es weiß keiner was und es wird auch nichts gepostet. Warum?

Die Sache ist einfach. Ich bin noch nicht bereit. Wenn ich es rausgebe, muss es wirklich knallen. Momentan muss ich erst in Foren regisitrieren, Gruppen beitreten, Mitgliedschaft zahlen, Leute kennenlernen.

Alles damit, damit ich es dann rausgeben kann.

Wie könnt Ihr mir helfen? Wo kann ich es publik machen? Oder einfach ein Kommentar hierlassen, ob euch die Idee gefällt. Einfach melden. Danke

Arduino Nano

Mär 102017

Als Grundlage für meine intelligenten Sensoren und Controller habe ich den Arduino Nano gewählt.

Warum?

  • Er ist selbst OpenSource
  • Er ist günstig 3.50€ / Stück
  • Er hat einen USB Anschluss (Mini USB ist robuster als der MicroUSB)
  • Er braucht selbst fast keine Leistung
  • Er ist einfach zu programmieren.
  • Es gibt unzählige OpenSource Bibliotheken
  • Er ist klein

Jedes Teil: Lagesensor, GPS, CNC Controller, bekommt zur Kommunikation einen Arduino Nano. Er kommuniziert und übersetzt das ganze in handliche Befehle für Commander oder PC. Der Datenaustausch erfolgt dabei über USB (Serielle Verbindung Linux ttyUSBx, Windows z.B. COM12)

Jeder Teil braucht einen PC zur Steuerung. Das kann der Commander (RASPI) oder jeder beliebige andere PC/Laptop sein. Für jedes Teil werden die Protokolle veröffentlicht und für Java eine Bibliothek geschrieben, die die Kommunikation übernimmt.

Ultimaker 2+

Mär 102017

Um die Gehäuse zu bauen hab ich für das Projekt einen 3D Drucker gekauft. (Und weil ich immer schon so ein Teil wollte aber nun einen Grund dafür habe)

Die ersten Gehäuse habe ich in Blender designed. Man muss sich etwas einarbeiten aber das Ergebnis ist dann echt toll.

Mittlerweile habe ich schon viel über Brims, Adhesion, PLA und sonstiges gelernt.
Hier meine Fakten zum 3d Druck

  • Ein billiger Drucker macht nicht die besten Gehäuse. Der Ultimaker wurde wegen seiner Qualität gewählt. (und wegen CURA das auch unter Linux funktioniert)
  • Die ersten 100 Drucke sind zum üben und lernen da.
  • Wichtig ist, dass das Druckbett genauesten kalibriert ist. Hier nicht mit der Zeit sparen.
  • Haarspray ist besser als UHU Stick. Einmal mit Haarspray eingesprüht (Nicht mit Schaum) und alles hält bombenfest.
  • Die Temperatur ist entscheidend. 5°C mehr oder weniger kann viel ausrichten.
  • Ninjaflex ist für Gehäuse zwar nicht brauchbar aber echt Cool.
  • Bevor du was designst, schau zuerst auf Thingiverse.

Die Gehäuse schauen gut aus, sind robust und sind zudem noch sehr leicht.

 

Was ist Mechsphere

Mär 102017

MechSphere startete als Idee zu einem OpenSource Panoramakopf für die Fotografie. Ich bin Fotograf und Programmierer und wollte es mir erleichtern gute Panoramen zu erstellen.

Während die Teile konzipiert wurden stelle ich jedoch fest, dass ich noch so viele andere Ideen zu den Teilen hatte. Es wurde ein Baukastensystem daraus. Der Erste Baukasten wird natürlich der Panoramakopf werden. Aber die Teile werden sich beliebig auch für andere Dinge zusammenstecken.

Herzstück wird ein Raspi übernehmen. Ein Programm wird die allgemeinen Funktionen (Konfiguration, Referenzierung, Kommunikation mit externen Systemen, ...) übernehmen. Jedes Programm wird dann als App auf der Software laufen. Jeder der ein bisschen Javascript kann oder es sich hier aneignet kann eigene Programme entwickeln.

Was kann man damit machen?

Ich sehe so viele Möglichkeiten was man damit anstellen kann:

  • Natürlich ein Panoramakopf für 360° Fotos
  • Warum ganze 360° wenn ich hochauflösend ein Gigapixelpano aufnehmen kann?
  • Zeitrafferaufnahmen mit Kameraschwenk.
  • Bei geänderter Mechanik Zeitraffer mit Kamerabewegung.
  • Wird statt einer Kamera ein Teleskop montiert, ein GPS dazu und eine Sterndatenbank könnte ich automatisch jeden Stern anvisieren und automatisch verfolgen.
  • Ein Roboterarm
  • Ein 3D Drucker
  • Ein Laser Cutter/Gravierer
  • Ein Auto

 

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Roland Schuller - Mechsphere.com