čtvrtek 3. května 2018

První zkušenosti s 3D tiskárnou i3 MK3

i3 MK2 → i3 MK3

Nedávno jsem si koupil českou 3D tiskárnu i3 MK2 (vyrobenou firmou Prusa Research s hrdostí v Praze) a byl jsem z ní úplně nadšený. Ovšem mé nadšení po necelém roce radostného tisknutí notně zchladilo oznámení výrobce, že na podzim 2017 vydá novou, revoluční verzi i3 MK3. Okamžitě jsem po ní zatoužil - tedy přesněji jsem zatoužil po nové tiskové podložce (pružném ocelovém plátu), která by mi umožnila oddělovat mé výtisky z PETG materiálu jednoduše prohnutím plechu, místo ničením celé tiskárny, jak se snažím ty výtisky utrhnout nebo dokonce odseknout z podložky (PETG drží na PEI opravdu fest).

Nejdřív jsem zvažoval, že koupím jen částečný upgrade z MK2 na MK2.5, ale chybělo mi tam to nové 24V napájení, které prý umožňuje běhat motorům mnohem rychleji, takže tisk na MK3 je hotový mnohem dříve než na MK2 (a asi i na MK2.5). Navíc jsem si říkal, že 24V vyhřívání tiskové podložky MK52 dodá čtyřnásobný výkon než 12V u MK42, takže nebudu čekat minutu na nahřátí před tiskem, ale jen 15 sekund. Proto jsem nakonec týden před Vánoci 2017 objednal celou novou i3 MK3.

Postav si sám

Po mnoha týdnech čekání mi začátkem března dorazila krabice s pravými medvídky Haribo (to mě potěšilo - u předchozí MK2 jsem měl nějaké nedobré kostky) a novou tiskárnou. Sestavit ji bylo velmi jednoduché a příjemné, neboť se tam už neopakoval ten zavilý souboj se šesti závitovými tyčemi a 24 matičkami, kdy z nich člověk zkouší sestavit rám. U i3 MK3 je rám z profilů, které stačí sešroubovat a je to. Teda není to, je nutné to i tady zkontrolovat, protože i teď to jde při utahování zkřížit, ale když je člověk pečlivý, tak to rychle dá. Mě to dokonce tak bavilo, že jsem si ten rám po sestavení celý rozdělal a složil znovu, jen abych si to užil. Zbytek stavby tiskárny je opět pohodový, pokud člověk přesně následuje návod a dává pozor i na délku šroubků (jinak musí rozdělat půl extruderu, jako já :).

Jedno podivné zaškobrtnutí v mém případě přece jen bylo - koncem ledna 2018 Josef Průša vyhlásil na blogu, že od teď mají nové plastové díly, tak jsem je chtěl dostat - to se mi povedlo, akorát balení šroubků odpovídalo ještě předchozím plastovým dílům. Takže při kompletaci mé krabice asi řádil nějaký šotek. Naštěstí je v balení sáček s náhradními šroubky, takže se mi vše povedlo sestavit bez dokupování čehokoliv. Akorát jsem se spojil s podporou, že mám v balení ještě to pevné plastové opletení kabelu k topení podložky, které v lednu také opustili, protože to prý některým zákazníkům vytrhávalo termistory - tak mi do týdne přišlo to děrované opletení a bylo vše v cajku.

První tisk

Před prvním tiskem jsem nasadil už dříve objednanou silikonovou ponožku přímo od E3D (výrobce hotendu). Ta chrání okolí trysky, vlastně celý hotend, od zalepení z roztopeného plastu (zvlášť můj oblíbený PETG materiál se rád nalepí na hotend). Nejdřív jsem musel tisknout z PLA, jak vyžaduje firmware tiskárny (před prvním tiskem jsem též nasadil nejnovější stabilní firmware, který se už dva měsíce drží na verzi 3.1.3).

Poté jsem už přešel na PETG, ze kterého tisknu všechno, neboť velmi dobře kombinuje kladné vlastnosti z PLA i ABS a nemá prakticky žádné zápory. Měl jsem doma nějaké zbytky Prusa PETG z předchozí tiskárny, a s novou tiskárnou jsem si rovnou koupil i novou cívku černého Prusa PETG. V tu chvíli také začaly problémy, ale o těch až kousek níže. Nejdřív to pozitivní...

Pozitivní zážitky

Určitě dobře znáte všechny výhody i3 MK3, jsouce dobře zmasírování reklamou, podobně jako já. Proto tu potvrdím jen některé drobnosti: tiskárna je skutečně velmi tichá, pokud se hlava pohybuje v malém rozsahu, tak do 3-5 cm (třeba infill malého objektu). Dále senzor filamentu zjednodušuje zakládání nové struny (stačí zastrčit strunu do otvoru a tiskárna si ji sama natáhne). A nakonec to hlavní - pružná tisková podložka je skutečně super, té blahořečím kdykoliv sundávám jakýkoliv větší objekt. Prostě jen prohnu plech a výtisk se odloupne sám. Super!

Nečekaná překvapení (ne pozitivní)

Tiskárna umí velmi překvapit, pokud potřebuje přejet hlavou větší kus podložky (řekněme nad 10 cm). V tu chvíli hrnčí/řinčí úplně stejně jako MK2, možná ještě víc. Po pasáži tichého tisku to trošku zaskočí. Zřejmě rezonanční frekvence rámu nebo něčeho podobného. Nejsem sám, komu to dělá - je o tom řada videí na YT, některá dost výmluvná.

Senzor filamentu umí pěkně potrápit. Ne nadarmo jde v nastavení vypnout. Zdá se, že u průhledných plastů nevidí, že se struna posunuje. Mě to ještě nepotkalo, neboť pořád tisknu z černé, ale už jsem psychicky připraven tu laserovou detekci vypnout, protože novou strunu zakládám jednou za měsíc, zatímco nečekaný výpadek tisku (když senzor falešně zahlásí, že struna došla) mě může potkat kdykoliv.

Nová tisková podložka MK52 se nenahřívá čtyřikrát rychleji, jak jsem si z dvojnásobného napětí myslel. Má totiž jinou konstrukci - místo plošného spoje (desky kuprextitu), kterým protéká proud, jsou tu keramická topná tělíska. Čas potřebný pro počáteční zahřátí je tak prakticky stejný jako u MK2. Nechci ani domýšlet, o kolik se prodlouží čekání u MK2.5, kde je taky nová podložka, ale zůstalo jen 12V nahřívací napětí.

Nová tisková podložka zase není ideálně rovná. Má sice devítibodové uchycení (oproti tuším čtyřem bodům u MK42), takže by se měla méně kroutit, ale stejně je to po nahřátí nějaké zvlněné, což je vidět u větších tisků, kdy je první vrstva místy "rozpláclá" moc a kus vedle už zase málo. Anebo je možná podložka v pořádku, ale je to špatně zkalibrováno novou PINDOU, takže se během tisku nepatrně posunuje hlava v ose Z, aby mylně vykalibrovala podložku, a rozhodí to tisk? Nevím.

Nová teplotně kompenzovaná P.I.N.D.A.2 je kapitola sama pro sebe - měla to být chlouba MK3, a zatím je to noční můra. Věnuji jí asi samostatný odstavec níže.

Mimochodem, když už jsem u té podložky s pružným tiskovým plátem: zdá se, že pro PLA a PETG (a mnoho dalších materiálů) je to naprostý ideál, ale umí to pěkně potrápit lidi, kteří ještě tisknou z ABS. Smršťovací síla při chládnutí ABS je totiž tak obrovská, že umí nadzvednout tiskový plát navzdory silným magnetům, které jej normálně drží na podložce! Mně se to tedy neděje, neboť ABS po letech trápení s nejstarší 3D tiskárnou ignoruju, ale jiní tiskaři si už svůj moment překvapení prožili. Možná pomůže přichytit pružný plát po okrajích těmi kancelářskými sponkami, co s nimi běžní 3D tiskaři přichytávají sklo k vytápěné podložce.

Teď třeba o rychlosti tisku: i když mám nové motory na 24 V, i když mám revoluční Trinamic drivery pro krokové motory, i když mám novou elektroniku Einsy (chytrou jako Einstein), tak tisk je ve výsledku pomalejší než na MK2! Důvodem je, že na MK2 funguje linear advance, zatímco na MK3 zatím pořád ne (nový firmware to snad bude umět, ale firmware si zaslouží vlastní hustý odstavec). Takže tady mě koupě nové tiskárny se slibem rychlejšího tisku za 20 tisíc zatím nepotěšila - stará dobrá MK2 je prostě výhodnější (vytiskne více za stejnou dobu).

Je důležité též zmínit, že linear advance umí též zvýšit kvalitu tisku, takže se dá říct, že MK3 tiskne hůře než MK2 (v tuto chvíli - časem snad nový firmware přidá linear advance i pro MK3). Skutečně - na výtiscích z MK3 je na horní straně (v poslední vrstvě) vidět takové jakoby plcance plastu v místech, kde hlava opouštěla tisk a přesouvala se jinam. Na začátku mě firmware při kalibraci donutil vytisknout logo PRUSA, které v dodaném stříbrném PLA vypadá dost odpudivě, jako nějaký nepovedený výtisk. Naprosto nesnese porovnání se stejným logem vytištěným před rokem a půl na MK2. Byl jsem z toho tak zaskočený, že jsem pro kontrolu poprvé v životě vytiskl 3DBenchy (testovací lodičku), ale ta dopadla dobře (chci říct perfektně). Asi je to tím, že nemá víc míst v jedné rovině v poslední vrstvě, takže se hlava nepřesouvala a nenechala za sebou ty plcance.

Zajímavé též je, jak strašně je rozžhavený motor extruderu. Má minimálně 60 ℃ - nedá se na něm udržet ruka, dokonce bych řekl, že se o něj dá spálit. Zkoušel jsem o hodně povolit šrouby regulující tlak na kolečko posouvající plastovou strunu, ale ničeho jsem tím nedosáhl. Mnoho lidí se v konferencích i jinde ptalo, jestli je takto rozžhavený motor OK - Josef Průša celou dobu odpovídal, že ano, že je na to stavěný, ale začátkem května se v git repozitáři firmware objevily úpravy, které významně snižují proud jdoucí do motoru extruderu, právě proto, aby trochu zchládl. Ihned to způsobilo problémy jinde. Ale víc o tom v odstavci o vývoji firmware.

Negativní zážitky

Z vyloženě negativních zážitků si aktuálně vybavuju jen kruté problémy při tisku z dodaného černého Prusa PETG. Trápil jsem se s tím skoro šest týdnů. Ve zkratce šlo o to, že roztavený plast z trysky se při tisku začal velmi záhy nabalovat na trysku, až na ní postupně udělal takový velký knedlík, který pak někde upadl, přilepil se a zchládl, pak do něj narazila tisková hlava a byl konec tisku. Zkoušel jsem kde-co, ladil tiskové profily (což nesnáším, neboť je to úmorná činnost vyhazující akorát plast, elektřinu a hlavně čas tiskaře, kdy postupně člověk mění vždy jeden z deseti různých parametrů, co mohou tisk ovlivnit, pak tiskne pokusný nesmysl a pozoruje změnu, a pak znovu jinak a tak pořád dokola), psal do konferencí, psal na podporu výrobce, psal na můj Google+ profil a celkově s tím otravoval sebe i ostatní. Nakonec se ukázalo, že na vině je zřejmě jen tento konkrétní kus dodaného PETG, protože s jiným Prusa PETG (např. loňským, nebo od jiného výrobce - třeba Devil Design) tiskárna tiskne dobře a bez nervů.

K negativním zážitkům se vlastně řadí i moje komunikace s dodavatelem tiskárny. Připomeňme si, že tiskárna stojí dvacet tisíc korun českých i proto, že Prusa Research platí tým lidí jak na ladění tiskových profilů, tak i na podpoře, kde mají reagovat na problémy zákazníků. Přitom na moje dva e-maily (v rozmezí tří týdnů) nikdy neodpověděli, na můj 6 týdnů starý podnět v Githubu dosud nereagovali, na moje dotazy v jejich oficiálním fóru nikdy ani nemrkli. Před týdnem jsem u nich dodaný plast reklamoval - zatím také bez reakce. To je docela studená sprcha.

P.I.N.D.A.2

Tiskárna i3 MK2 přišla s převratnou automatickou kalibrací výšky hlavy nad podložkou díky sondě, které výrobce tiskárny přezdívá P.I.N.D.A. Fungovalo to úplně famózně - tedy pokud člověk pokaždé začínal tisknout ze studené tiskárny. Když ale tiskl další tisk a tiskárna nestihla vychladnout, tak zahřátá P.I.N.D.A. udávala jinou vzdálenost od podložky. Proto v reklamách na MK3 vystupuje P.I.N.D.A. druhé generace, která je teplotně kalibrovaná! Zní to super, člověk očekává, že MK3 má vždycky přesnou vzdálenost od podložky bez ohledu na to, jakou teplotu má zrovna sonda, podložka, hlava či okolní prostředí.

Bohužel, při výrobě tiskárny se podařilo něco nečekaného - použily se dvě různé verze sondy (kterým se pracovně přezdívá šedá a černá) a tyto dvě sondy mají zcela rozdílné teplotní profily - dokonce úplně obrácené. Jedna má ten profil (závislost naměřené vzdálenosti na teplotě) přibližně lineární (např. čím tepleji tím blíž), ale druhá ho má obrácený (opačné znaménko - čím tepleji tím dál!) a řekněme parabolický. Tudíž kdykoliv se některá verze firmware pokusí využít teplotní kalibraci PINDY2, okamžitě to půlce majitelů MK3 totálně rozhodí tisk. Aspoň tolik jsem pochopil ze čtení anglického fóra na stránkách výrobce tiskárny. Proto i v těchto dnech - tedy 8 měsíců od zahájení dodávek MK3 na trh, se pořád ještě ve firmware řeší, jak tu teplotní kalibraci PINDY2 použít tak, aby výsledky byly aspoň trochu přijatelné pro obě verze, které jsou rozšířené mezi desetitisíce zákazníků.

Firmware

Stručná rekapitulace: zatímco MK2 má už mnoho měsíců stabilní verzi firmware (v podstatě od září 2017), která obsahuje linear advance, takže tiskne rychle a kvalitně, tak pro MK3 se během podzimu a zimy vydávala úplná smršť nových verzí firmware. Bylo to zjevně nutné pro uhašení úplně děsivých hlášení od čerstvých majitelů nových tiskáren, kterým tisková hlava různě narážela do podložky, do krajů, odjížděla při tisku bezdůvodně někam pryč, případně se vrátila a začala tisknout o několik centimetrů vedle. Do toho velké problémy s laserovou detekcí pohybu struny (spousta falešných hlášení), výše zmíněné problémy s PINDA2 atd. V lednu pokusně zapnutý linear advace pro MK3 musel být znovu vypnut, protože způsoboval problémy při tisku. Stejně tak byly i problémy s tiskem přes OctoPrint. Mně naštěstí přišla tiskárna zrovna v době, kdy 8.března vyšla už zmíněná verze firmware 3.1.3, která je na mé tiskárně a pro mé tisky bezproblémová. Chybí mi samozřejmě linear advance, ale alespoň mě nezlobí žádné extra senzory, které má MK3 navíc oproti MK2. Zkazky lidí ve fóru naznačují, že mám v podstatě štěstí, které jiní nemají.

Už dva měsíce se tým programátorů u Průšů snaží vydat novou verzi. Jenže mezitím konečně vyšel upgrade z MK2 na MK2.5, který vyžaduje zase další samostatnou verzi firmware, takže by v tu chvíli už tým musel udržovat čtyři různé větvě (MK1, MK2, MK2.5 a MK3). To naštěstí pochopili, že není možné zvládat, a tak se jali slučovat alespoň MK2, MK2.5 a MK3 dohromady. To přináší mnoho nových problémů, které zažívají lidé, co zkouší instalovat RC verze (kandidáty na vydání). Opět jim tisková hlava jezdí kam nemá a naráží do různých věcí. Na takové pokusy nemám náladu, takže čekám na snad stabilní vydání nového firmware.

Při čtení commit logů v githubu jsem taky konečně pochopil, jak velká alchymie celá ta 3D tiskárna je. Programátoři tam ladí desítky analogových parametrů, které je tudíž možné nastavovat v obrovské škále. Neustále k nim proudí mnoho hlášení o chybách a problémech, které se snaží vyřešit. Často je to úplně zavádějící, protože každý z hlásičů si vlastně doma tiskárnu nějak postavil sám, nejspíš ji nemá ideálně vyladěnou, a teď hlásí  třeba že "tiskárna sama detekuje náraz do překážky, přestože tam žádná není". Tak se programátoři rozhodnou, že uberou trošku z citlivosti na náraz do překážky (což se u MK3 detekuje z odběru proudu motoru, kdy po nárazu se odběr zvýší). Pak si jiný člověk začne stěžovat, že tiskárna si u něj nevšimla, že hlava narazila do zvedlého okraje tisku, a všechno tím zničila. Tak zase parametr citlivosti vrátí zpět. A tak pořád dokola, u všech senzorů, co tiskárna má. Je to zřejmě nikdy nekončící práce, až to skoro vypadá, že jeden firmware se nemůže zavděčit všem. Novinkou je ubrání proudu do motoru extruderu, aby rozžhavený motor nenatavoval plast v místě, kde ho má posunovat ozubené kolečko. Ovšem teď má motor zase tak málo proudu, že nepřetlačí málo roztavený plast v extruderu - ovšem jen u některých plastů, v některých tiskových profilech, u některých cívek atd. Co teď? Ladit tiskové profily, zvedat teploty hotendu?

Závěr

Musím napsat nějaký závěr, abych nepokračoval v té trudnomyslnosti. Můj pocit po dvou měsících je, že MK3 je oproti osvědčené MK2 plná nových senzorů, se kterými je ale těžký boj. Pokud už máte MK3 doma a tiskne vám dobře, doporučil bych asi raději na nic nesahat, nic neměnit, nepřepínat a jen si to užívat. Pokud vám MK3 doma zlobí, tak snad vás potěší, že nejste sami, a možná vám výše uvedené skutečnosti osvětlí, že je to lítý boj, který se snaží tým lidí u výrobce vyhrát. Jestli se jim to povede a kdy, to je otázka.

Pokud doma máte MK2 nebo spíš už MK2S, tak si gratulujte, poplácejte se po rameni a tiskněte co to dá, protože tak vyladěnou a bezchybnou tiskárnu aby jeden pohledal! Jestli pošilháváte po upgrade na MK2.5, tak bych asi doporučil opatrnost, protože budete mít nejmíň odzkoušenou kombinaci hardware a firmware. Raději bych s tím asi chvíli počkal, protože určitě nikdo nechce ze dne na den přejít z bezchybné tiskárny na výše popsaný "živý organismus", kde není jisté, jestli bude tisknout a jak.

A pokud doma ještě žádnou tiskárnu nemáte a jste připraveni si na prusa3d.cz nějakou koupit? Nu tu je dobrá rada drahá. Jestli vysolit 20 tisíc za MK3 s jejím nehotovým firmware, neznámou PINDOU a bez linear advance, ale s pružnou podložkou? Anebo zaplatit 16 tisíc za osvědčenou MK2S, počkat, až si firmware pro MK2.5 "sedne" a pak jít do upgrade za 4,5 tisíce, tedy oželet 24V napájení?

Mimochodem, blíží se léto, kdy Průša rád oznamuje novinky. Nerad bych se dočkal oznámení MK4 v době, kdy MK3 je ještě takto nezralá. Doufám, že se výrobce soustředí a doladí tuto verzi (včetně MK2.5) do stavu, kdy jasně předčí současnou špičku MK2S.


EDIT 18.5.2018:
Dnes vyšel firmware 3.2.1, první stabilní verze bez známých chyb a s navráceným Linear Advance módem. Funguje zdá se dobře i s OctoPrintem v1.3.8 běžícím na Orange Pi One. Tisk má odpovídající kvalitu, ale bohužel rychlost pořád zaostává za MK2. Konkrétně jedna z mých krabiček se na MK3 tiskne 01:54:52, zatímco na MK2 se tiskne 01:42:07, tedy o 13 minut rychleji. Přitom jedním z hlavních výhod MK3 měly být rychlejší a přesnější pohyby díky těm Trinamic driverům. Snad se to ještě bude dát vytunit časem v Slic3rPE, i když jsem slyšel, že extruder na MK3 nezvládne protlačit tolik plastu jako na MK2, takže by mohlo být úzké hrdlo (doslova) tam.

středa 2. května 2018

Wii Motion ovladač jako joystick v Linuxu


Dnes jsem zkoušel použít Wii Motion ovladač od zaprášeného Nintendo Wii jako joystick v Linuxu. Postup není triviální a zatím ani nevede k úplnému úspěchu, takže následující řádky jsou jen mým povzdechnutím dokumentujícím, kudy jsem šel a kam jsem se to (zatím) dostal:

1) Wii Motion ovladač komunikuje s Wii přes bluetooth, takže jde spárovat i s PC (pokud má BT, což třeba většina notebooků má). Chvilku mi trvalo to naklikat, ale nakonec se to povedlo. Od té chvíle začne zlobit kurzor myši, protože Xorg použije nově vytvořené HID zařízení a tak Wii Motion začne nějak divně ovládat i myš (stejně jako tlačítka na ovladači fungují jako klávesy či tlačítka myši).

2) po instalaci debian balíčku xwiimote a následném odhlášení a přihlášení zpět se uklidní pracovní prostředí, protože do /usr/share/X11/xorg.conf.d/ přibyde 50-xorg-fix-xwiimote.conf, který říká, aby byl Nintendo ovladač jako vstupní zařízení ignorován. V tu chvíli už také existuje /dev/input/js0 - tedy zařízení reprezentující v systému joystick, ale má pouze 7 tlačítek, žádné páky. Ani nefungují tlačítka na směrovém kříži, takže je toto joystickové zařízení k ničemu.

3) pak si z githubu může člověk stáhnout projekt wiimote-pad, který po kompilaci a spuštění pod rootem vytvoří nové joystickové zařízení /dev/input/js1, které už má 11 tlačítek a dva analogové směry. Jako směry se používá akcelerometr (takže nakláněním ovladače), a 4 nová tlačítka už zahrnují směrový kříž. Stačí si nainstalovat aplikaci jstest (jstest-gtk) a vyzkoušet si to.

V tuto chvíli už se dá Wii Motion ovladač použít jako analogový joystick se spoustou tlačítek. To mi ale nestačilo, chyběly mi hned tři věci:

1) chtěl bych směrový kříž mít jako pákový ovladač, abych mohl hrát hry, které čekají pákový ovladač, normálně těmi tlačítky, bez přemapovávání na klávesy.

2) chtěl bych mít podporovaný i nunchuck - ten tam teď vůbec není vidět, ačkoliv je připojen.

3) toto nové zařízení není rozpoznáno SDL knihovnou. Prostě ten joystick nevidí, takže je všechno stejně v háji. Netuším, čím je to virtuální zařízení js1 divné, že ho SDL nevidí.

Když se člověk pořádně rozhlédne po Githubu, zjistí, že wiimote-pad má hned tři forky, z nichž jeden implementuje směrový kříž jako ovladač, a druhý fork pak podporuje Wii nunchuck. Takže první dva body z mého seznamu by se daly vyřešit!

To by bylo super, kdyby to ovšem šlo zkompilovat. Chybí ale deklarace některých konstant. Při bližším zkoumání člověk zjistí, že Debianní /usr/include/xwiimote.h není úplně aktuální, přestože se projekt nevyvíjí už od roku 2013. Do Debianu se dostala verze 2.3 (z léta 2013), ovšem těsně poté (v srpnu) původní autor ještě komitnul na Githubu pár drobných, ale klíčových změn.

Takže by to chtělo nejdřív aktualizovat knihovnu/balíček libxwiimote-dev. Ovšem odkud? Projekt xwiimote má na Githubu 22 forků, z nichž některé obsahují mnoho užitečných změn přidávaných po další 4 roky. Nikdo z těchto autorů se už ale nesnažil to nějak spojit s ostatními...

Tudíž by to chtělo zjistit, kdo co přidal do xwiimote ve svých forcích, poslepovat z toho nějakou nejlepší verzi, tu dostat do Debianu nebo nějak polo-oficiálně vydat, na základě toho pak nějak dát dohromady wiimote-pad slepením vylepšení z těch tří forků, to ještě nejspíš upravit tak, aby mi to vyhovovalo, a pak i toto slepeniště nějak vydat pro další lidi, kterým by se to mohlo hodit.

Jo a samozřejmě je nutné nějak opravit to virtuální zařízení js1, aby fungovalo v SDL. A pak nějak vymyslet, jak zamaskovat zařízení js0, které v tu chvíli už není potřeba a jen tam zavazí (bude se vnucovat do všech programů jako první joystick ze dvou).

Docela dost práce, na kterou teď nemám čas, tak jsem si aspoň zapsal postup cesty sem a třeba se někdy vydám dál tím správným směrem...

P.S. teď mě napadá, že správně by se měl opravit ovladač přímo v Xorg, aby už to prvotní zařízení js0 fungovalo rovnou správně a nemuselo se nic dalšími programy napravovat. Hmmm, no to je ještě větší oříšek - to než bych zvládl, tak by Xorg zmizel v propadlišti dějin (kam má už teď díky Waylandu slušně nakročeno - ve Fedoře už ani není, a v novém Ubuntu 18.04 měl štěstí jen o vlásek).

neděle 8. dubna 2018

Anemometr I

Dneska u nás hrozně moc fučí vítr, tak jsem si říkal, že by to chtělo měřit, jak moc silný je. Od nápadu k výsledku je jen krůček, pokud má doma člověk 3D tiskárnu. Stačí skočit třeba na Thingiverse.com, najít hotový návrh větrné turbíny, vytisknout a kochat se.

Vertical Wind Turbine je opravdu moc pěkná, ale na dnešní vichr příliš velká:


Našel jsem podobný, ale mnohem menší design - Wind Mill, tak jsem ho hned vytiskl:




Pak už jen vrazil zespodu malý motorek, který jsem měl po ruce, a šel zkusit ven:





Bohužel se motor jaksi nechce roztočit, a to ani při hodně silném větru. Pokud se ale už uráčí roztočit, jako třeba v čase 0:44 když do něj fouknu, tak pak už se točí pěkně, skoro k nezastavení :-)

EDIT: tentýž den večer

Aby vítr nemusel hledat správný úhel fouknutí do lopatek, vytiskl jsem a nalepil nahoru další stejný segment, jen pootočený o 90 °. To pak i slabší večerní větřík turbínu roztočil a motor vygeneroval i nějaké to napětí (řádově stovky milivoltů).



To už půjde měřit Arduinem nebo podobným mikrokontrolérem a tak získám digitální informaci o síle větru.

pátek 22. prosince 2017

Óda na 3D tiskárnu i3 MK2 po roce provozu

Když jsem si v říjnu 2016 konečně vybral 3D tiskárnu, sliboval jsem, že po určité době znovu napíšu, jak tiskárna funguje - jestli je tak spolehlivá, jak jsem při výběru požadoval. Dnes je to 13 měsíců od chvíle, kdy jsem originál Průša i3 MK2 sestavil, takže je nejvyšší čas trošku rekapitulovat.

SCAD program pro krabičku WiFi Teploměru
můj zatím nejsložitější design v OnShape



Především je potřeba říct, že tisknu mnohem méně, než bych sám chtěl, a to ze dvou důvodů: za prvé nemám čas vytvářet modely. Když už mě něco napadne, že bych vytiskl, tak je to potřeba nejdříve narýsovat v nějakém CADu, a to mi trvá dlouho. Přestože jsem se zlepšil v používání aplikace OpenSCAD, a také se nově naučil tak 20 % vlastností čistě webového CADu OnShape, což mi umožňuje tvořit relativně složité věci, pořád nejsem dost rychlý nebo nemám dost času vytvořit modely věcí, které potřebuji vytisknout.


návh krabičky pro laboratorní zdroj v OnShape

hotový laboratorní zdroj

Druhým důvodem je, že mám tiskárnu ve stejné místnosti, kde mám pracovní počítač. Přestože při tisku plast nesmrdí, tak mi vadí ty výpary, nebo jak nazvat ten roztavený plast ve vzduchu. Představuju si naturalisticky, jak se mi plíce zalepují nanočásticemi plastu hůř než kuřákovi dehtem, a tak z pracovny při tisku raději utíkám. No a protože mám pořád nějakou práci na počítači, tak zkrátka tiskárnu nepouštím ani když bych chtěl a měl co tisknout. Každá drobnost se totiž tiskne několik hodin a na takovou dobu obvykle bez počítače nevydržím.

část vzduchotechniky ke krbu

speciální pružný držák krabičky KM 22

Zde bych rád apeloval na všechny tiskaře chystající se stěhovat - pokud do bytu, tak volte zásadně byt s více pokoji, než kolik máte členů v rodině (tedy pro čtyřčlennou rodinu je nutný 5+1). Jedině tak zbyde pro tiskárnu jeden volný pokojíček, jaký si zaslouží. Pokud se chystáte stavět rodinný dům, rozhodně naplánujte jednu místnost jen pro tiskárnu. Není potřeba nic velkého, stačí dva metry čtvereční jak pro WC, zkrátka nějaký kamrlík, kam nikdo nemá potřebu chodit a kde je možné instalovat aktivní odvětrání přes zeď (trubka a ventilátor, co ty tiskové zplodiny vytáhne ven).

ruční ovladač systému pro havarijní zastavení přívodu vody v domě

Luskoun z Thingiverse.com - pohyblivý výtisk z jednoho kusu

I přes tato omezení jsem za posledních 400 dní tiskl celkem 9,5 dne (= 230 hodin) čistého času a vytiskl jsem více než 834 metrů tiskové struny (dle statistik tiskárny). A teď to nejdůležitější, kvůli čemu tento blog post píšu: po celou dobu tisk funguje přesně tak, jak jsem potřeboval, tedy naprosto bezúdržbově. Jen přijdu k tiskárně, strčím kartu s připraveným modelem v gcode, kliknu na tisk, utřu MK42 podložku papírovou kuchyňskou utěrkou namočenou v Okeně (pro tisk z PETG) nebo IPA (pro tisk z PLA) a je to. Už ani nekontroluju, jestli přilne první vrstva, rovnou odcházím z pracovny. Až se vrátím, je vše v pořádku vytištěno. Nikdy mi žádný tisk neselhal, nikdy se nic neodlepilo od MK42 podložky.

krabičky na čidla vlhkosti a vysoké teploty pro WiFi Teploměr

krabičky na čtyřportovou USB nabíječku (vlastní vynález)

Naopak, odlepování od MK42 podložky je jediná činnost, která není s i3 MK2 pohodová. Vyžaduje to velké úsilí a častokrát i násilí. PETG drží na PEI více než dobře. Nejsem zvíře, abych do výtisků mlátil z boku kladivem, jak někteří doporučují - většinou se uchyluji k podebrání rohu výtisku nabroušenou špachtlí, což bohužel trochu zdeformuje rožek výtisku. Zde je stále prostor pro zlepšení, které vlastně už nastalo v podobě magnetické podložky MK52 u Průša i3 MK3 - tu stačí jednoduše prohnout a výtisk by měl sám odskočit.

krabička na DC-DC UPS (bude brzy publikováno)

tiskl jsem krabičky na všechny Orange Pi počítače (tohle je One)

Dlužno dodat, že jsem za celou dobu nemusel na tiskárně nic měnit ani spravovat. Všechno funguje dobře od prvotního sestavení. Akorát jsem teď trošku olejem na šicí stroje a kola namazal pojezdové tyče, ale asi to bylo zbytečné, protože se nic nezměnilo (ani k lepšímu, ani k horšímu). No a samozřejmě průběžně aktualizuju firmware v tiskárně, který Průšův tým pořád vylepšuje.

spojky záclonových tyčí pro posuvný baldachýn nad terasou (bude publikováno)

krabička na míru pro WiFi Teploměr

Nezdůrazňoval jsem to dřív, ale pro jistotu to zmíním. Díky odladěným profilům v Průšově Slic3ru jsem nikdy nemusel s ničím laborovat, nic ladit nebo tunit. Hotový model ve formátu .STL nahraju do Slic3ru PE, kliknu Slice a Export gcode a je to. Tisk vždy funguje s výchozími parametry (aspoň při tisku z PLA a PETG). Tohle jsem považoval za samozřejmost, ale po rozhovoru s majiteli 3D tiskáren od jiných výrobců jsem pochopil, že to tak samozřejmé není - že někteří s laděním parametrů tisku tráví dost času. To s i3 MK2 dělat nemusím, a jsem za to moc rád.

tajný projekt s WiFi, LCD a Li-Ion baterií (pořád není dokončen)

speciální složitý držák VDSL modemu na zeď

Závěr je zřejmý: s tiskárnou i3 MK2 jsem velmi spokojen, jelikož funguje stejně spolehlivě jako jiné dílenské nářadí (třeba vrtačka). Prostě přijdu a používám, nemusím nic před tiskem spravovat či ladit. S Průšou už naštěstí neplatí můj starší výrok "3D tiskárna je jako domácí zvířátko - musíte se o něj starat, aby vám nezdechlo". Chybí mi akorát tak magnetická podložka z i3 MK3, protože výtisky z PETG (primárně už tisknu pouze z PETG) drží na PEI opravdu moc dobře. Jelikož se pro i3 MK2 dá magnetická podložka získat v rámci upgrade na MK2.5, vidím budoucnost 3D tisku zářnou :-)



P.S. aby ta chvála výše nevypadala jako placená reklama, tak mám dvě špatné zkušenosti s profilem FAST ve Slic3ru, který nastavuje výšku vrstvy 0,35 mm. Dvakrát jsem ho použil a dvakrát jsem se přitom spálil. V prvním případě mi ventilátor nafoukal infill do jakýchsi vlnek, které vyčnívaly nad výtisk a pak do nich brnkala tisková hlava a PINDA. To bylo zlé. Podruhé jsem použil FAST a vypadalo to, jako by výrobek chytil celulitidu. Tím jsem se definitivně naučil, že profil FAST je špatně. A pak mě zkušenější tiskaři naučili pravidlo, že výška vrstvy nemá být vyšší než 2/3 šířky trysky, což u 0,4mm trysky znamená, že 0,25mm vrstva je maximum.

vlevo nahoře je vidět zvlnění vrstvy, které vyčnívalo a brnkalo o hlavu

Plastová celulitida? Profil FAST raději nepoužívat...

P.P.S. ještě jeden problém jsem si dodatečně vybavil. To velké zvíře, co leží přes celou podložku nahoře, se narodilo mé tiskárně s problémem na páteři v dolní části zad. Mohlo za to nedostatečné a pouze jednostranné chlazení výtisku. Ventilátor u MK2 totiž fouká jen zepředu. Pomohlo by přídavné chlazení zezadu (stačí obyčejný ventilátor, který fouká na výtisk). U MK3 je to myslím také vyřešeno lepším vývodem chladicího ventilátoru kolem trysky ze tří stran.

čtvrtek 21. prosince 2017

Chytré sportovní hodinky DM58

Jistě jste mě už slyšeli plánovat si stavbu vlastních chytrých hodinek - nezapomínám to zmínit na žádné z mých přednášek o Internetu věcí, Arduinu či ESP WiFi čipech. Dokonce už mám úplně jasno v tom, z čeho a jak je postavím, jen se k tomu pořád nemůžu dostat kvůli jiným rozdělaným věcem. Tak jsem si zatím koupil jiné hodinky, abych si neodvykl nosit něco na ruce, než se konečně dostanu k té stavbě vlastních.

Mé požadavky na chytré hodinky jsou docela střídmé (v pořadí od nejdůležitějších): doba výdrže na jedno nabití, vodotěsnost, možnost programovat vlastní aplikace, upozornění na telefonáty a zprávy (SMS a instant messaging typu Telegram či Hangouts). Jiné věci mě u hodinek nezajímají. Jo a cena - cena musí být rozumná, ne jak za ojetý automobil.

Po předlouhém vybírání jsem zvolil sport tracker DM58, především proto, že sliboval až 25 dní funkčnosti na jedno nabití (7 dní při intenzivním využívání) a nabízel krytí IP67, takže perfektně vodotěsné. Navíc stály 720 Kč, což je za chytré hodinky rozumná cena.

Tyto hodinky mají velmi sportovní vlastnosti: kromě měření tepu (což dneska začíná být skoro standard) měří dokonce tlak (zapomněl jsem jak). Navíc počítají kroky, mají nějaký speciální běžecký mód, při kterém ještě navíc nějak využívají GPS v mobilu, umí upozornit na dlouhé nehybné sezení (to v kanceláři upotřebím!), kontrolují kvalitu spánku, umí aktivovat fotoaparát mobilu a zřejmě mají umět i najít doma ztracený mobil. Výborné je, že jsou velmi tenké a lehké, takže se dobře nosí.



Tolik reklamní řečičky a nyní tvrdá fakta: výdrž na jedno nabití 120mAh článku je kratší než 4 dny. Poprvé mě to překvapilo, ale říkal jsem si, že je to tím neustálým měřením tepu (každých 30 minut), takže jsem ho vypl, stejně jako měření tlaku. Hodinky stále vydrží jen 4 dny, i když je prakticky nepoužívám. Takže brutální zklamání. Navíc indikátor zbývající kapacity lže: je čtyřdílkový, ale už u dvou dílků se může kdykoliv stát, že hodinky prostě zhasnou a konec.

Dále: hodinky fungují díky velké čínské aplikaci v mobilu, která chce práva úplně na všechno. Původně jsem jí to zakázal, ale pak jsem postupně rezignoval a povoloval další a další práva. Snad jen mikrofon jsem jí nedovolil, protože jsem opravdu nepochopil, proč hodinky přes aplikaci v mobilu mají potřebu mě odposlouchávat. Tato aplikace je mimořádně zaměřená na sledování sportovních výkonů, které ale moc neprovádím, takže její grafy aktivit a podobné fíčury nevyužívám.

V aplikaci se též dá nastavit reakce hodinek při zvonění telefonu a při přijetí zprávy. Dobrá zpráva je, že aplikace podporuje asi 20 nejznámějších komunikátorů (Facebook Messenger atd.). Špatná zpráva je, že nepodporuje ani Hangouts, ani Telegram, takže jsem opět utřel.

Mizerné je, že z telefonátu i zprávy se přenáší do hodinek jen pár znaků - snad 8? Takže když vám někdo volá, tak na displeji hodinek vidíte jen část jeho jména. A když napíše SMS, tak si přečtete jen pozdrav - pro text zprávy pak musíte stejně do mobilu. Hlavně, že 64x64 bodový displej v tu chvíli pokrýva z 60 % animace obálky, jakože přichází zpráva. Raději bych tam viděl ten text zprávy!

Zdaleka nejhorší však je, že Bluetooth spojení mezi aplikací v mobilu a hodinkami se neustále rozpojuje. Nevypozoroval jsem, jestli to nastává jen pokud jsou od sebe hodinky a mobil dále než tři metry (??? mělo to fungovat aspoň na 20 metrů, jinak nemá smysl funkce hledání ztraceného mobilu), nebo jestli se to prostě stane i časem, přestože jsou celou dobu u sebe. Spadlé spojení se nikdy samo neobnoví, takže upozornění na hovory a zprávy se tímto stává zcela nespolehlivým a k ničemu.

Co dál? Určitě je srandovní pozorovat mě, jak zkouším aktivovat displej hodinek pohybem ruky. Ony totiž ty hodinky neustále zhasínají displej, asi aby šetřily energii. Takže když se podíváte na zápěstí, je tam tma. Můžete v tu chvíli vzít druhou ruku a sáhnout na displej - tím se probudí, ale co když v tu chvíli nemáte po ruce volnou ruku? Naštěstí mají hodinky nastavení, ve kterém se displej rozsvítí pouhým správným pohybem ruky. Ani po měsíci cvičení jsem ale ten správný pohyb nenacvičil!

Takže když jdu například po schodech, tak mi hodinky na ruce držící se zábradlí blikají jak cirkus, ale jakmile se potřebuji podívat, tak desetkrát zvedám ruku, zase ji spouštím, různě s ní točím, trhám, škubu, třepu a nakonec rezignovaně použiju druhou ruku (pokud je volná), anebo nově i nos. Ano, nosem ťuknu do displeje a vidím...

Další zábavná historka se pojí se sledováním kvality spánku. První noc jsem nechal hodinky ležet na stole, protože nejsem zvyklý spávat s něčím na ruce. Ráno mi graf kvality spánku ukazoval, že mezi druhou a třetí ranní jsem měl velmi lehký spánek, zatímco zbytek noci byl OK. No, na to, že ležely celou noc nehybně na stole, je to zvláštní výsledek. Druhou noc jsem se překonal a zkusil spát s hodinkami na ruce. Byl to nezvyk, takže jsem se celou noc budil, pořád jsem se otáčel v posteli, házel sebou neklidně, no říkal jsem si, že to bude hrozný graf. Ráno jsem nedočkavě běžel k mobilu podívat se, jak to dopadlo - ovšem aplikace mi tvrdí, že jsem vůbec neusnul. Takže taky fail.

Co ještě zbývá? Upozornění na dlouhé nehybné sezení - ano, dvakrát za měsíc mě to skutečně upozornilo. To je málo, mělo by mě to trknout tak 8x denně. Ale dobré aspoň něco...

Tyto hodinky mají uvnitř čip Nordic NRF51822, což je nějaký ARM, a k němu 32 kB RAM a 256 kB Flash paměti. Ideální by bylo nabourat se do něj a naprogramovat si vlastní systém, který by dělal jen to, co chci. Hodinky umožňují OTA update přes onu čínskou aplikaci, ale jinak není o firmware nic víc známo. Roger Clark se o něco pokouší tady:
http://www.rogerclark.net/nrf51822-based-fitness-trackers/

Dalších pár technických odkazů k možné úpravě systému v hodinkách:
https://github.com/rogerclarkmelbourne/Arduino_nrf51822/tree/master/RBL_nRF51822/libraries/Smartwatch_Examples
https://github.com/rogerclarkmelbourne/Arduino_nrf51822
https://github.com/topics/nrf51822?o=desc&s=forks
https://hackaday.io/project/4510-open-source-sportsmart-watch

Zatím není nic hotového, není znám formát OTA update, není známo vnitřní HW zapojení displeje a dalších periferií, takže tomu moc šancí nedávám. Sám to zkoumat nemám čas.

Závěrem bych řekl, že je to kruté zklamání a nepoužitelný bazmek, především kvůli neustálému rozpojování Bluetooth spojení a nutnosti ručního znovupřipojení. Nevím, jestli tohle není částečně vinou systému Android 7, který zabíjí všechny aplikace, co se snaží něco dělat, ale pokud se to nevyřeší, jsou to zkrátka jen vodotěsné hodinky, nic víc.

Moje touha postavit si vlastní hodinky tak koupí těchto nijak neutrpěla - naopak jsem dostal další impuls co nejdříve se ke stavbě dostat a postavit si něco normálně fungujícího. Přitom mi v hlavě hlodá otázka, dokázal-li bych vykuchat vnitřnosti těchto hodinek a umístit tam vlastní, protože ten magnetický konektor pro nabíjení a vodotěsnost by se mi u mých vlastních hodinek velmi hodily.

pátek 17. listopadu 2017

Panelizace plošných spojů v KiCadu

Už je to déle než tři roky, co jsem psal o výrobě plošných spojů v zahraničí. Za tu dobu borci  v Seeed Studiu v Číně zvětšili nejmenší rozměry desky z 5x5 cm na 10x10 cm, a navíc srazili cenu z $10 na $5 (za deset kusů) - tedy vlastně osmkrát zlevnili výrobu plošných spojů! No, spíše jen teoreticky, protože když si u nich dělám destičky o rozměrech 4 x 4 cm, tak za ně platím $5, stejně jako bych si nechal dělat desky 10 x 10 cm.

Není to škoda? Nešlo by nějak využít toho, že mi vyrobí 5x větší desku za stejné peníze? Třeba nějak naskládat víc mých malých destiček do jedné větší? Ano, přesně to by šlo - a říká se tomu panelizace.

Výrobci umějí panelizovat na požádání, ale za peníze. Proto je lepší udělat si to sám. Používám KiCad, tak ukážu, jak to ručně udělat v něm. Prosím vězte, že pro KiCad existuje krásný skript, který celou panelizaci provede za vás - je na http://projects.borg.ch/electronics/kicad/panelize.html. Ovšem já jsem jaksi líný naučit se psát pro něj ty konfigurační soubory, takže panelizuju ručně, takto:


Vím, je to ostuda dělat ručně práci, která patří strojům, no ale třeba se to i tak bude někomu hodit vidět.

Zkoušel jsem svou úplně první panelizaci teprve v září 2017 a musím s radostí oznámit, že ji v Seeed Studiu zvládli na jedničku s hvězdičkou:


Výsledná deska se dá podél naříznutí rozlomit v ruce a případně zabrousit ta zlomená hrana, ale není to asi ani nutné. Parádní úspora výrobních nákladů!

Ještě pozor: z nějakého důvodu Seeed Studio udělá panelizované plošné spoje za cenu jednoduchých jen v případě, že je výsledek složen z jednoho typu plošného spoje - tedy stejně jak to mám já na fotce výše, 4x ten samý kus. Kdybych nakombinoval různé desky, tak si za to naúčtují tak tučný příplatek, že panelizovat to okamžitě ztratí smysl.

Další zajímavost (alespoň pro mě) je, že právě v tuto chvíli zkouším nechat vyrobit desku jinde než obvykle, a sice na ALLPCB.com. Nemám nejmenší tušení, jak to dopadne, protože jsem jim tam poslal poměrně komplikovaný tvar, navíc rovnou napanelizovaný a ještě ke všemu jsou horní dvě desky otočené hlavou dolů, takže netuším, jestli to budou považovat za jednotný design. Uvidíme.


Proč to sem vkládám? No protože v ALLPCB se museli nějak zbláznit nebo co, když nabízejí poštovné skrz DHL zdarma! Příplatek za DHL je jinde minimálně 30 USD, takže vůbec nechápu, co to mají za chybu ve formuláři nebo jak to dokázali, že poštovné je Free.


Díky DHL bych nemusel na výsledek čekat obvyklý měsíc až dva měsíce (kdy balíček trčí někde v poště či na celnici), ale měl bych znát pravdu už za 9 dní! To se tedy budu těšit a pak sem hned dopíšu, jak to dopadlo.

EDIT: po 8 hodinách už mám odezvu z ALLPCB: cenu za původních $5 zvedli na $20 s tím, že prý jsem špatně vyplnil v objednávce, že se jedná o single board. Hmmm, takže asi mají panelizované boardy za extra peníze, ne jako Seeed Studio, které je udělá v ceně normálních desek. Tak to prrr, objednávku jsem zrušil, za $20 se to vůbec nevyplatí.

úterý 7. listopadu 2017

Arduino elektroměr, plynoměr a vodoměr

V sobotu 4. listopadu jsem měl na konferenci OpenAlt přednášku na téma odečítání elektroměru a vodoměru. Dlouho jsem se na tuto přednášku těšil, protože jsem ty odečty energií doma řešil déle než čtyři roky, nasbíral jsem při tom hromadu zkušeností a měl jsem velkou chuť se o ně podělit, abych dalším lidem ušetřil procházení slepých uliček a ještě přitom všechny pobavil mými pracovními postupy.

Bohužel jsem na to dostal jen 25 minut, což na tak velké téma nestačilo. Snažil jsem se říct všechno, ale po přednášce jsem měl pocit, že jsem řadu věcí jen nakousl a nedokončil, a některé důležité jsem dokonce zapomněl říct úplně.

Proto teď přistupuji k novému experimentu, kdy zkouším tutéž přednášku udělat znovu, doma, v klidu, bez časového omezení. Samotná prezentace ve formátu PDF je jako všechny moje předchozí dostupná na webu zde: pstehlik.cz/prezent/

Čerstvě natočené domácí video je tady: https://youtu.be/d-WzQa8GsAU


Ještě pár linků k věcem, které zmiňuju v přednášce:

Náhodně vygooglovaný 1fázový elektroměr.

Můj 3D model násadky odečítače vodoměru v OnShape.

Ebay odkaz na elektricky ovládaný ventil (až link přestane časem fungovat, použijte ta klíčová slova pro vyhledání nového prodejce stejné věci):
"DC 12V DN20 CR01 2 Way Brass Motorized Valve Electrical Ball Valve".

Plynoměr 3D tisk: Elster BK-G4 Gas Meter Sensor Clip

Budu rád, když vás tato moje domácí a OpenAlt přednáška povzbudí k vlastnímu bastlení :-) Určitě se pochlubte v komentářích buď tady na blogu nebo na G+ či na příští konferenci, kde se jistě potkáme :-)

P.S. ve videu nejspíš několikrát spletu kW a kWh (okamžitý odběr a celkovou spotřebu za určitý čas), ale nic si z toho nedělám. Hádám, že si to většina lidí dokáže v hlavě opravit. Komu to nějak víc vadí, ať se na to video raději nedívá.