0x23/MicroManipulatorStepper

解決する課題

このプロジェクトは、高精度なモーションコントロールのための手頃な価格のオープンソースプラットフォームを提供します。光学アライメント、電子部品のプロービング、顕微鏡検査など、サブミクロンレベルの動きを必要とするタスク向けに設計されており、高価な商用機器はコスト的に手が出ないことがよくあります。

仕組み

このデバイスは、ミニチュアボールジョイントを備えたパラレルキネマティック構造を採用し、機械的剛性と広い可動範囲を実現しています。市販のステッピングモーターを30 kHzのクローズドループコントローラーで管理して駆動します。「磁気ギアリング」技術により、低コストのロータリーエンコーダーの解像度が向上し、50nmという小さな移動ステップが可能になります。ユーザーはUSBシリアルインターフェースを介してGコードコマンドでデバイスを制御し、Python APIとグラフィカルユーザーインターフェースによるリアルタイム操作をサポートしています。

対象ユーザー

カスタマイズ可能で低コストなマイクロマニピュレーションツールを必要とするメーカー、研究者、エンジニア向けに構築されています。設計はアクセスしやすく、標準部品と3DプリントまたはCNC加工可能な部品を使用しており、基本的な電子機器の組み立てやPlatformIOによるファームウェアのフラッシュに慣れている人に適しています。

ハイライト

• 50nmのステップ分解能によるサブミクロン精度。
• スムーズなパス追従のためのルックアヘッドを備えた完全なモーションプランニングスタック。
• FreeCADとKiCADを使用したオープンソース設計で、専有ソフトウェアは不要。
• ライブカメラ統合とマウス制御操作のためのPythonベースのGUIを搭載。
• 専用GPIOピンを介したツール統合（例：レーザー彫刻）をサポート。