Roboterkopf von Creoqode

Eher Hugh von den Borg oder doch Phantom der Oper? Die Halbmaske von Nova sieht auf jeden Fall eher ungewöhnlich aus. Außerdem besteht dieser Roboter nur aus seinem Kopf, der auf einem flachen Standbrett befestigt ist. Allerdings soll Nova auch nur die Grundlage für eigene Hard- und Softwareprojekte sein, ein voll ausgestatteter Roboter ist nicht das Ziel.

Drin steckt das eigens entwickelte Mikrocontroller-Board Creoqode Mini Mega – quasi eine verkleinerte Version des Arduino Mega, basierend auf dem ATmega2560, die auch schon in der Spielkonsole Creoqode 2048 steckte (siehe Make 4/17, S. 148). Mit einer HD-Kamera kann Nova Bewegungen, Farben oder Gesichter erkennen. Um sich zu bewegen, verfügt der Kopf über fünf MG996R-Servomotoren. Die Ansteuerung erfolgt über einen ebenfalls neu entwickelten Servo-Shield mit einfach zugänglichen Anschlüssen für die freien Pins des Mikrocontrollers.

Wie der Arduino Mega lässt sich der Controller über die Entwicklungsumgebung von Arduino programmieren. Nova ist damit auf Windows, mac OS und Linux nutzbar. Beispielsoftware gibt es auf Qode Share, wo auch eigene Programme geteilt werden können. Mögliche Nova-Ergänzungen sind ein Mikrofon, Lautsprecher, Bluetooth- und WLAN-Module oder Räder. So könnte der Kopf zum Gefährt werden und um Funktionen wie Spracherkennung und künstliche Intelligenz erweitert werden.

Nova kann man derzeit zum vergünstigten Preis vorbestellen, später soll der Kopf 199 Pfund (rund 223 Euro) kosten. Im Bausatz sind neben den Boards, Kamera und Motoren auch ein Joystick, die Gehäuseteile aus Acryl, die Maske, ein Ultraschallsensor und die nötigen Kabel enthalten. —hch

3D-Scan-App

Die Photogrammetrie-App für Android-Smartphones berechnet aus Fotoserien, die ein Objekt aus verschiedenen Blickwinkeln zeigen, ein texturiertes 3D-Modell, das man anschließend in Standardformaten wie STL und OBJ herunterladen oder im Webdienst SketchFab veröffentlichen kann. Während der Beta-Phase ist die App des Budapester Start-ups kostenlos, ein Login ist nicht erforderlich – denn alle Rechenarbeit passiert hier lokal auf dem eigenen Telefon.

Im Test brauchte ein etwas betagtes Nexus 5 rund fünf Minuten, um aus 20 Schnappschüssen ein texturiertes 3D-Modell zu berechnen. Dabei entfernte die App zuverlässig den Hintergrund und schloss Löcher im Oberflächengitter – schoss dabei aber etwas übers Ziel hinaus. Wir haben den Bilderdatensatz exportiert und ihn von Autodesk ReCap ebenfalls in 3D umsetzen lassen – verglichen damit geriet das Modell aus Scann3D etwas gröber. Leider ließen sich die per Mail verschickten Zip-Archive nicht entpacken, sondern fertige Modelle nur über das Dateisystem des Smartphones herunterladen. Fazit: Definitiv ein Versuch wert, bleibt nur abzuwarten, was der Spaß später kostet. —pek

3D-Druckmaterial zusammenschweißen

Jeder Besitzer eines 3D-Druckers hat auch Filament-Reste vorrätig: Denn wenn man der Meinung ist, der Rest auf einer Rolle reicht für einen größeren Druck nicht mehr, dann nimmt man halt eine neue. Die teuren Reste müssen jedoch nicht länger ungenutzt herumliegen. Das zumindest verspricht der Filament-Verbinder für ABS- und PLA-Druckmaterial in 1,75 mm Stärke: Einfach die zu verbindenden Filamente in die beiden Teile des aus Titan gefertigten Verbinders stecken, mit einem Feuerzeug erhitzen, bis sie anfangen zu brennen, zusammenpressen, durch Drehen die Schweißkante abschneiden – fertig.

Ganz so einfach ist es aber nicht: So erfordert das PLA-Schweißen einige Übung. Erst im fünften Versuch kam in unserem Test der erste Erfolg. Dann aber war das Ergebnis brauchbar und blieb auch im Drucker nicht an der Schweißnaht hängen beziehungsweise brach nicht. Bei ABS wird es schwierig: Wenn dieser Kunststoff brennt, riecht es doch sehr chemisch, sprich, es werden üble Gase und Rußflocken frei. Und den überstehenden Schweißrand zu beseitigen, gelang es auch nach mehr als zehn Versuchen noch nicht, ohne die Schweißnaht wieder aufzubrechen. Mag sein, dass mehr Übung hier den Meister macht. Allerdings waren dem Autor mehr ABS-Abgase und schmieriger Ruß nicht zuzumuten.

Bleibt noch die Frage nach dem Sinn. Bei der eingangs erwähnten Resteverwertung oder dem mehrfarbigen Druck können die 18 Euro teuren Teilchen gute Dienste leisten. Da bei Verwendung unterschiedlicher Filamentfarben allerdings nicht vorherzusagen ist, an welcher Stelle im Druckstück die Farbe wechseln wird, sind nur Zufallsergebnisse möglich. Die können aber auch ihren Reiz haben. Wer glaubt, damit zum Beispiel einen stundenlangen Print retten zu können, bei dem das Filament auszugehen droht, der irrt. Denn wenn man damit eine neue Rolle bei laufendem Druck anschweißt, bekommt man das Filament nicht aus dem Verbinder heraus, ohne die Rolle abzuwickeln.

Lohnend ist der Verbinder daher nur für Vieldrucker, bei denen auch entsprechende Mengen an Resten anfallen, die sich auch für kleinere Drucke nicht sinnvoll verwenden lassen. —hgb

3D-Zeichner ohne Make-Version

Wie in den vergangenen Jahren hat der Geodaten-Spezialist Trimble auch diesmal kurz vor Jahresende eine neue Version des 3D-Zeichenprogramms SketchUp herausgebracht. Der Jahrgang 2018 bietet etwa Benennungen für Schnitte durch 3D-Modelle, füllt die Schnittflächen auf Wunsch aus und spart sich die Berechnung weggeschnittener Modellteile. Das integrierte 2D-Zeichenprogramm LayOut soll jetzt die 3D-Welt aus SketchUp besser mit dem DWG-Universum aus Autocad & Co. verzahnen, außerdem soll die Software jetzt offener für den Austausch mit BIM-Systemen sein (Building Information Management).

Alle diese Neuheiten stehen nur Nutzern der kostenpflichtigen Pro-Version dauerhaft zur Verfügung – das ist nichts Neues. Neu ist diesmal allerdings, dass Trimble von SketchUp 2018 keine kostenlos einsetzbare und funktionsreduzierte Make-Version mehr anbietet. Wer gratis mit den SketchUp-Werkzeugen in 3D zeichnen will, dem empfiehlt der Hersteller stattdessen den Wechsel in den Browser zu SketchUp Free (früher My.SketchUp genannt, siehe Make 6/16, S. 141). Alternativ bekommt man noch die Installationsdateien für die letzte SketchUp-Make-Version 2017 (siehe auch Link unten).

Auf den ersten Blick ist das eine ziemlich sanfte Abkündigung, zumal SketchUp Free jetzt von Haus aus den für den 3D-Druck wichtigen STL-Export mitbringt, den man bei SketchUp Make immer erst als Plug-in nachrüsten musste. Allerdings fehlt dem Webdienst genau diese Erweiterungsschnittstelle für Ruby-Code, die das Programm so universell erweiterbar gemacht hat. Außerdem lässt sich ein Webdienst natürlich viel leichter abschalten, wenn der Hersteller sein Gratis-Angebot mal zurückziehen will. Insofern empfehlen wir, sich die Installationsdateien von SketchUp Make 2017 für die nächste Rechner-Neuinstallation zu bunkern. —pek

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Experimente in Rosa

Insgesamt 12 Projekte und Experimente aus den Bereichen Physik und Chemie können Kinder ab 6 Jahren mit dem Barbie-Experimentierkasten von Kosmos durchführen. Dabei lernen sie zum Beispiel die Grundlagen von Getrieben, der Farbenlehre, der Lichtbrechung und der Zentrifugalkraft kennen.

Die Anleitungen für die Projekte und Experimente sind in eine Barbie-Geschichte eingebettet, die sich zwar ausschließlich um Probleme mit Bekleidung dreht, aber das Interesse der Kinder wirklich fesselt. Denn wer wäre nicht hochmotiviert, einen Kleiderständer zusammenzubauen, wenn damit endlich Ordnung in Barbies Kleiderschrank geschaffen wird? Trotz der inhaltlichen Monotonie ist das Heft sehr übersichtlich und informativ – wie eine Mischung aus Versuchsprotokoll und Barbie-Zeitschrift. Die mitgelieferten Bauteile sind mit denen von anderen Kosmos-Experimentierkästen kompatibel und aus solidem Plastik. Allerdings gibt es auch Bauteile aus Folie, die ihren Aufgaben – zum Beispiel als Riemen eines Getriebes – nicht gewachsen sind. Wenn Kosmos bei zukünftigen Auflagen des Kastens noch einen Millicent mehr ins Material investieren würde, bliebe Kindern wie Eltern viel Frust erspart. Einen ausführlichen Testbericht finden Sie über den folgenden Link.—esk

> make-magazin.de/xdmc

Berührungslos den Raspi steuern

Wischen, tippen oder Gesten zeichnen – nicht nur Smartphones, auch den Raspberry Pi kann man so steuern. Möglich macht es die Aufsteckplatine Flick HAT (Hardware Attached on Top) von Pi Supply. Im Flick steckt der 3D-Tracking-Chip MGC3130, der bis zu 200 Positionen pro Sekunde wahrnimmt. So kann man über der Platine gestikulieren, bis zu einem Abstand von 15 Zentimetern erkennt der Pi dann die Befehle.

Das Board entspricht dem HAT-Standard: Es ist 6,5 × 5,6 Zentimeter groß und kann über I²C an allen Raspberry Pis mit 40 GPIOs angeschlossen werden. Außerdem gibt es eine schmalere Variante, die genau auf die Raspi-Zero-Varianten passt, und ein Breakout-Board für die Arbeit mit anderen Einplatinenrechnern und Mikrocontrollern, wie dem BeagleBone oder Arduino. Hierbei ist die Versorgung mit 3,3 oder 5 Volt möglich.

Die nötige Software inklusive Demoprogrammen kann über das Internet automatisch installiert werden. Erste Bibliotheken für die Anbindung an weitere Systeme wie Philips-Hue-Lampen gibt es bereits, eine Python API ist geplant. —hch

Geräte-Test und Formnext-Messe

Traditionell gibt es gegen Ende des Jahres viel vom 3D-Druck zu berichten – mehr, als auf unsere Kurzvorstellungsseiten passen würde. So haben wir aktuell vier günstige 3D-Drucker zwischen 130 und rund 250 Euro getestet, die nach dem Schmelzschichtverfahren (FDM) arbeiten: den TronXY X1, den Fabrikator Mini V2 sowie den da Vinci Nano und den da Vinci Mini von XYZprinting. Die ausführlichen Testberichte über diese Maschinen lesen Sie online, zu erreichen über den Link unten.

Der eben erwähnte Hersteller XYZprinting war auch auf der 3D-Druck-Fachmesse Formnext vertreten, die im November in Frankfurt stattfand. Dort überraschte er uns mit seinem deutlich verbreiterten Geräte-Portfolio, das inzwischen fast die ganze Palette der additiven Fertigungsverfahren von der Schmelzschichtung (FDM) über Stereolithographie bis zum Lasersintern in Kunststoffpulver und vollfarbigem Pulverdruck abdeckt. Die Firma aus Taiwan zeigte auch eine Maschine, die in einen gewöhnlichen Materialfaden aus neutralem PLA tröpfchenweise CMYK-Farben aus Patronen wie im Tintenstrahldrucker hineinspritzt. Auf diese Weise entstehen vollfarbige Objekte, wie die wild frisierte Einstein-Büste im Bild.

Was es sonst noch zu sehen gab – nicht nur an neuen Maschinen, sondern auch an neuen Materialien –, lesen Sie in unserem ausführlichen Online-Bericht, den Sie ebenfalls über den Link erreichen. —pek

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EleksLaser A3 Pro

Der EleksMaker EleksLaser A3 Pro ist ein Lasergravierer mit einem 2,5 Watt starken Lasermodul und einem auf GRBL v.0.9 basierenden Controller mit einem Arduino Nano. Der stabile Rahmen aus Aluminiumprofil ist gleichzeitig auch Teil des Achsaufbaus, bei dem die X-Achsen-Brücke und der Werkzeugschlitten mittels Rollen auf den Profilen bewegt werden. Dabei sind die Steppermotoren für den Antrieb am Fuß der Brücke und direkt am Werkzeugträger angebracht. Die Zahnriemen, die über die Antriebe mittels kugelgelagerter Rollen geführt werden, sind an beiden Enden der jeweiligen Achse befestigt. Das Design erinnert nicht zufällig an die ersten Plotter aus der 60er bis 80er Jahren. Ein paar Details gefallen jedoch sehr gut: So ist der Antriebszahnriemen im Inneren des Profils geführt, mit den Zähnen nach unten, und wird mittels der Rollen genau parallel zum Aluminiumprofil gespannt, was zu einer guten Positioniergenauigkeit beiträgt.

Das Gerät kommt als Bausatz und ist in gut zwei bis drei Stunden zusammengebaut. Werkzeug liegt bei, die Anleitung nicht – die muss man erst mal im Internet suchen. Eine Dokumentation fehlt im Bausatz praktisch komplett: Lediglich das Lasermodul und dessen Verpackung sowie das Netzteil tragen die notwendigen Kennzeichnungen und Klassifikationsmerkmale, die für den Import beim Zoll notwendig sind (siehe auch Seite 76).

Direkt bei der Inbetriebnahme zeigte sich dann schon der erste schwerwiegende Sicherheitsmangel: Steckt man das USB-Kabel in den Computer, nachdem man die Stromversorgung des Gravierers eingeschaltet hat, wird der Laser bei der Initialisierung des Arduinos für etwa eine Sekunde aktiviert. Da sollte man vorher schon die beiliegende Schutzbrille aufgesetzt haben. Diese ist allerdings bei der Leistung des Lasers als Minimalschutz zu sehen – der Kauf einer zertifizierten Marken-Laserschutzbrille ist zu empfehlen. Auch für gute Belüftung sollte man sorgen.

An den Arbeitsergebnissen der Maschine gibt es allerdings wenig auszusetzen. Der Laser graviert auf Holz, Leder, Plastik und vielen anderen Oberflächen bis zum Format DIN A3, schneidet Papier, Pappe, Balsaholz, Moosgummi, Folien und ähnliches. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten sind auch Sperrholz oder schwarzes Acryl bis 5 mm Stärke gut zu verarbeiten. Aufgrund der hohen Laserleistung und den fehlenden Sicherheitsfunktionen ist das Gerät allerdings nur bedingt zu empfehlen. —Dirk Herrendoerfer/pek

T8 Mini CNC Engraver

Unter dem Namen T8 Mini CNC gibt es mittlerweile bei vielen Technik-Händlern ein CNC-Produkt – besonders die Verkäufer aus Fernost unterbieten sich fast täglich mit neuen Angeboten. Die Geräte unterscheiden sich dabei jedoch deutlich in Ausstattung und Preis: Je mehr Metall verbaut ist, desto teuerer ist das Gerät.

Die billigste Variante setzt statt auf wackelige Konstruktionen oder teures gefrästes Aluminium auf Teile aus dem 3D-Drucker. Der Schlitten, der Werkzeughalter, die Z-Achsen-Konstruktion und die Halter der Linearlager des Tisches – alles ist aus PLA gedruckt, groß, solide, passgenau. Der Rest der Konstruktion besteht aus Metall. Drei NEMA17-Stepper-Motoren mit 8-mm-Trapezgewindestangen und spielfreien Mutter/Gegenmutter-Konstruktionen sorgen für ordentlich Kraft und Genauigkeit. Ein GRBL-Board mit Arduino Nano und drei A4988-Modulen sorgen für den Antrieb. Als Spindelmotor kommt ein 755er-Motor mit 24V/60W zum Einsatz, ein Gravier-Einsatz (60 Grad, 0.2 mm, 1/8") liegt bei.

Die Fräs-Ergebnisse können sich sehen lassen. Besonders beim Gravieren von Platinen oder Schildern aus Fiberglas, Acryl oder Aluminium zeigte die Maschine keine Schwächen. Die Wiederholgenauigkeit war besser als 0,05 mm, Spiel war keines festzustellen. Nach etwa 20 Betriebsstunden war es allerdings an der Zeit, die Schrauben an den Stepper-Motoren mit Sicherungslack zu versehen. Sie hatten sich das eine oder andere Mal gelockert – besonders an der Z-Achse. Außerdem muss man daran denken, vor dem Start eines Auftrags die Null-Position von Hand festzulegen – diese Maschine besitzt keine Endschalter.

Doch für ihren Preis ist die T8-Mini-CNC-Maschine ein echter Kracher, auch wenn sie bei oberflächlicher Betrachtung ein wenig halbfertig daherkommt. Sie funktioniert aber einfach so, wie man das erwartet. —Dirk Herrendoerfer/pek

Ausführlichere Berichte zu beiden Geräten mit mehr Bildern finden Sie unter:

> make-magazin.de/xdmc