Arduino控制XY双轴皮带传动绘图装置

这款XY双轴绘图装置主要面向小型桌面级书写绘图场景，可应用于教学演示、小型文创图案绘制、简易手写内容批量复刻等场景，能够替代人工完成重复性的平面书写、绘图作业，在创客教学、手工文创制作、学生科创实践领域有着较高的实用价值，既可以作为自动化运动控制的教学演示载体，也可经过参数调整后适配小型桌面标记、点位绘制等轻量作业需求。

装置整体采用框架式双轴正交布局，X轴与Y轴采用光轴导轨作为运动支撑，通过线性轴承实现滑动平台的低阻力顺畅移动，传动结构选用同步齿形带传递动力，能够有效规避齿轮传动带来的回程间隙问题，保障绘图过程中笔尖走位的精度，避免出现线条错位、断点的问题。驱动端搭载步进电机提供精准的位移控制，配合Arduino控制板可实现G代码路径的解析执行，能够将预设的矢量图案、文字路径转换为双轴的协同运动，带动固定在笔架上的书写工具完成平面轨迹绘制。笔架部分搭载微型伺服结构，可实现笔尖的抬升与落下动作，在路径跳转阶段自动抬笔避免在纸面留下多余划痕，在绘图执行阶段自动落笔保证笔迹连续清晰。

设计过程中优先考虑桌面使用的安装边界，整体底座采用平板式支撑结构，两侧立式轴承座直接固定在底座平面上，无需额外复杂安装基座，放置在平整桌面即可稳定运行，整体外廓尺寸适配常规A4幅面的绘图范围，不会占用过多桌面空间。结构选材上兼顾加工便捷性与结构刚性，支撑框架采用板材切割加工，光轴导轨、同步轮、紧固件均选用通用标准件，大幅降低制作与装配的难度，使用者可根据实际绘图需求调整笔架的夹持尺寸，适配不同粗细的马克笔、铅笔、钢笔等书写工具。双轴的运动行程经过合理匹配，有效覆盖常用的小幅面绘图区域，运动过程中皮带张紧结构可快速调整，长期使用出现皮带松弛时无需拆解主体结构即可完成张紧度校准，保障长期运行的传动精度。