Dobot寫字&畫畫模式

第一個要使用到的末端工具，是最簡單的畫筆套件，在機構上單純依靠手臂本身的作動就能達到效果，還不需要額外的接線做控制，所需要的零件只有一個抓住筆的夾持器，以及一支粗細剛好吻合的原子筆。

組裝方式將原子筆穿入圓孔後，在夾持器的圓桶上有四個用於固定的六角螺絲，要用最小號的六角板手鎖緊，四個螺絲鎖上其中一個就足夠穩固，最後再將夾持器另一端插進手臂末端的接口固定即可。

軟體部分使用的是Dobot Studio中左上第二個應用，寫字&畫畫Write&Draw，點擊進入應用後會看到一個半圓形，兩個半徑之間的範圍表示手臂末端可移動的範圍。

連線之後記得一樣要進行歸零Home的動作，以確保手臂跟軟體裡的坐標系是一致的，在歸零過程中會看到一個與圓心連線的點不斷在移動，這個點代表的是手臂末端當下的位置，歸零完成後該點會落在中線上距離約190的位置，之後手動移動末端誤置貨是在繪圖的過程中，該點也會即時同步當下的位置。

那麼究竟要如何讓手臂開始寫字跟畫畫呢?要讓手臂開始寫字畫畫，首先第一步要在軟體中設計好想要讓手臂寫甚麼、畫甚麼，文字的部分點擊右邊的Input Texts展開輸入框，在白空框內輸入好想寫的文字，還能選擇各種字體以及粗體、底線、斜體的效果。

設定好後點OK就會在扇形區域內產生字體軌跡，可以用游標拖動、縮放字體軌跡，擺放的位置盡量不要太靠近扇形內外緣，原則上中文英文都有支援，但有時候中文的筆畫太複雜，就還是會以預設的字型呈現。

接著墊一張紙在手臂前方測試書寫，因為每次寫字時，使用的筆不同、固定的高度不同，就要讓Dobot知道要在哪個高度平面上書寫，手動移動手臂讓筆尖剛好輕觸到紙面，然後按下上方的AutoZ按鈕，讓手臂知道要在這個高度上做書寫。

接著按下SyncPos按鈕，手臂回移動到寫字的起點，可以從而得知整個字體大智的位置，並調整紙張到適合的位置，完成這些設定之後按下上方的Start按鈕，手臂就會開始作動，過程中記得將紙張壓住，以免筆尖將紙張拖跑了發生錯位，寫出來的效果如右圖所示，雖然一些地方有些小偏差，但整體來說還是不錯的吧。

而有些時候按下Start後手臂沒有開始做動，反而在上方出現了錯誤訊息，表示Dobot Studio計算路徑後發現，寫字過程中會超出手臂活動範圍邊界，可是我的字體都放在扇形區域內了，怎麼還是有問題?

如上圖所示，這是手臂可運行範圍的縱向截面圖，可以發現黃色區域在不同的高度下的範圍不太一樣，軟體中框出的半徑範圍只是個大概，在不同高度下會有限縮。

這時處理的方法就只要機將錯誤訊息點掉，先點擊畫面上方中在閃爍的紅色竟是訊息，接著點擊彈出視窗中的Clear Alarm清除訊息，然後將文字軌跡往中間靠，然後再式一次。

接下來畫圖的部分，在右側的Input Shape中有一些預設的圖案可供選擇，點擊後會出現再編輯區內，用法跟寫字一模一樣。如果預設的圖你都不喜歡，也可以從網路上下載喜歡的圖來畫，假設我想畫是下圖這隻小雞，那麼問題來了，Dobot手臂會怎麼畫出底下這張圖哩?會象印表機一樣畫出一模一樣的圖案嗎?

編輯區上方點選Open開啟下載好的圖，會開啟如上圖的新視窗，按下Convert Bitmap To SVG 按鈕，會將原本的突變成黑白的SVG檔，較深色的區域遍全黑、較淺色的區域遍全白，以此提取出卡通圖案的輪廓，透過調整Thresh Hold滑桿調整判斷門檻，可以增加或減少黑色區域的面積。

找到最適合的Thresh Hold數值後，按下Plot to Main Scene按鈕將當下的圖案放進編輯區，會發現實際畫出來的軌跡又不一樣了，並不是所有黑色的區域都會用筆填滿，而是只勾勒出黑白邊界，不難發現如果選擇的是色彩斑斕的圖案，產生出來的軌跡圖繪與原本的期待相去甚遠，那甚麼樣的圖案是合用Dobot手臂繪製呢，答案是剪影圖，因為剪影圖本身就是純粹黑白的圖形，經過幾次圖形的轉換變化不會太大。

那最後一個問題是，目前使用的末端工具持筆器是特規的，半徑剛好跟附的筆吻合，那如果我想用其他筆，筆的半徑較細就鎖不緊、半徑較粗根本裝不下，那難道就沒有解決的辦法了嗎?

這裡我提供我的解決辦法，我用MagicaVoxel畫了一個T字型的物件，如上圖所示，淺藍色的方形柱體是連結手臂末端用的，另一側的紅色長條有凹槽，適合貼合筆不會滑動，將此物件以3D列印印出後，貼合筆的一側放上筆之後上下兩端用橡皮筋固定，另一側放進手臂末端的正方形缺口鎖緊。

如此一來便能固定各種粗細的筆，通用型持筆器的3D圖檔我有分享，如果想了解如何用MagicaVoxel繪製、修改模型，並將其印出使用，可以參考台科大圖書PN043，這是我能想得到的方案，相信聰明的讀者一定能想到更簡便有效的辦法。