استفاده از فناوری کنترل عددی در رسم و نقاشی دو بعدی به وسیله نازل رنگ پاش

امروزه فناوری کنترل عددی که از فرزکاری دو محوره بال هواپیما در دانشگاه mit در سال 1968 آغاز گردید، در حوزه‌های گوناگونی به کار گرفته شده است. با توجه به قابلیت‌های چشمگیر این فناوری، کنترل عددی اخیراً در عرصه هنر هم ورود کرده است. معماری داخلی، مجسمه‌سازی، نقاشی و بسیاری موارد دیگر از کاربردهای این موضوع می باشد. در پژوهش پیش رو رسم و نقاشی دوبعدی به کمک تلفیق فناوری کنترل عددی و طراحی به کمک کامپیوتر مد نظر قرار گرفته شده است. حرکت دوبعدی قلم به وسیله دو موتورپله‌ای و کنترل هماهنگ زوایای چرخش موتورها انجام می‌شود. پیاده‌سازی الگوریتم کنترل حرکت نیز ابتدا بر روی فضای دکارتی انجام شده و سپس به کمک تبدیل به فضای شبه قطبی منتقل می‌شود. در ادامه این پژوهش به طراحی و راه‌اندازی سیستم کنترل پاشش رنگ به وسیله نازل رنگ‌پاش می‌پردازد. این کار قابلیت رنگ‌آمیزی و طراحی منحنی‌های گسسته و پیوسته را بر روی سطوح مختلف مورد بررسی قرار می‌دهد. در انتها دستورات ایجاد شده متناسب با جایگاه موتورها و مکانیزم کنترل پاشش رنگ توسط بورد آردوینو، شیلد سی‌ان‌سی و الگوریتم grbl به پالس‌های حرکتی تبدیل شده و شکل مورد نظر را با توجه به نوع منحنی به وسیله نازل رنگ پاش رسم می‌کند.  قابلیت های این رسام سی‌ان‌سی توسط مثال‌های کاربردی نمایش داده شده است.

utilizing cnc technology in two-dimensional drawing and painting using a spray paint nozzle

nowadays, numerical control (nc) technology, which began with the two-axis milling of aircraft wings at mit in 1968, has been employed in various fields. due to its remarkable capabilities, numerical control has recently entered the realm of art as well. interior architecture, sculpture, painting, and many other areas have found applications for this technology. in the present study, the combination of numerical control technology and computer-aided design (cad) is used for two-dimensional drawing and painting. the two-dimensional movement of the pen is achieved using two stepper motors and synchronized control of their rotation angles. the implementation of the motion control algorithm is initially performed in cartesian space and then transformed to pseudo-polar space. furthermore, this research investigates the design of a nozzle holder base for paint spraying and the creation of curves using this nozzle and the ability to colorize and draw both discrete and continuous curves on different surfaces is examined. finally, the commands generated, corresponding to the positions of the motors and the control mechanism of the paint spraying, are converted into motion pulses using an arduino board, cnc shield, and grbl (g-code real-time boot loader), enabling the desired shape to be drawn using the paint spraying nozzle. the capabilities of this cnc painter are shown by practical examples.