Datu ģenerētie vējdēļi: 11 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Tas ir ņemts no manas vecākās tēzes rūpnieciskā dizaina jomā pirms apmēram gada, tāpēc atvainojiet, ja tajā ir daži caurumi, mana atmiņa varētu būt nedaudz izslēgta. Tas ir eksperimentāls projekts, un ir tik daudz lietu, ko būtu varējis darīt citādi, nevilcinieties paziņot man.

Šis projekts ir paredzēts sistēmai, kas apkopo datus, lai palaistu sērfošanas dēļa veidošanas programmu. Ierīce, kas reģistrē spēka sensoru rādījumus, sērfojot, un izmanto šos datus tādā veidā, kas optimizē vējdēļa formu, izmantojot ģeneratīvo modelēšanu.

Šis projekts liek darboties tam, ka sērfošanas dēlis ir interesants objekts, kurā spēkam, kas iedarbojas uz objekta augšpusi, ir vienāda un pretēja reakcija uz leju. Tas nozīmē, ka, pagriežot sērfošanas dēli, nospiediet vairāk vai mazāk ar pirkstiem vai papēdi, vajadzētu noteikt, kur vējdēlis jāveido citādi.

SĒRIŅA DIZAINS

Es pieņemu, ka ne visi ir mūsdienu vējdēļu dizaina eksperti, un arī es nevaru sevi saukt par to, lai gan šeit ir mans saīsinātais skaidrojums. Vējdēļi ir transportlīdzekļi ūdens pārvietošanai caur spurām, tas tiek darīts, novadot ūdeni caur apakšējo ieliekto un vispārējo dēļa kontūru. Vējdēli var pārspīlēt, izmantojot asimetriskas formas, kur veidojat sērfošanas dēli, kas identificē pirkstu / papēža svara sadalījumu un mēģina to izmantot. Nosakot, kur sērfotājs izdara vislielāko spiedienu, lai pagrieztu savu sērfošanas dēli, mēs varam optimizēt asimetrisku formu katram sērfotājam.

KAM tas ir domāts

Šis ir projekts, kas piedāvā ēdināšanu vidēja līmeņa un pieredzējušam sērfotājam - kādam, kurš, iespējams, iegūst otro vai trešo sērfošanas dēli. Šajā posmā jūs sāksit attīstīt stilu, kas nosaka, kā jūsu sērfošanas dēlim vajadzētu darboties zem kājām.

RESURSI UN PRASMES

Dati tiek reģistrēti, izmantojot Arduino mini, un tiek parsēti ar Excel. Vējdēļa modelēšanai jums būs nepieciešama Rhinocerous 3D kopija ar Grasshopper. Lai faktiski izgatavotu sērfošanas dēli, jums būs jābūt pieejamam pietiekami lielam CNC, lai varētu frēzēt vējdēli.

1. darbība: sensora spilventiņš

PADIS

Spilventiņš būtībā ir ūdensnecaurlaidīgs maisiņš, kas aizsargā sensoru tīklu, vienlaikus ļaujot piekļūt arduino un sd kartei pēc sērfošanas.

Soma ir izgatavota no dīķa oderes, kas pielīmēta, izmantojot PVC līmi.

Materiāli

+ dīķa laineris

+ PVC līme

+ FPT vāciņš

+ Vīriešu adapteris

+ VHB lente

+ 3 mm stirols

+ Divpusēja filmas lente

// Rīki //

+Vinila griezējs https://www.ebay.com/itm/like/281910397159?lpid=82&… vai X-Acto nazis

+ Lodāmurs

+ Lineāls

SENSORS

+ Spēka sensora rezistors (11)

+ 10k omu rezistors (11)

+ Vītā stieple

+ Arduino mini

+ Arduino datu kataloga vairogs

+ Akumulators

2. darbība. Pārbaudes padome

// Ievads //

Lai pareizi ģenerētu jaunu sērfošanas dēli, jums jāsāk ar demonstrācijas modeli. Šī demonstrācija ir atkārtoti izveidota sienāža definīcijā, un tā ir pamats, no kurienes tiek ģenerēta forma. Šī iemesla dēļ jums būs jāizveido testa modelis, kuru varat veidot ar roku, ja esat pietiekami labs, vai arī iegūt CNCd. Es iekļāvu AKU veidotāja failu. Otra iespēja ir izmantot 5'8 Hayden Shapes hipto-krypto https://www.haydenshapes.com/pages/hypto-krypto, kas ir diezgan līdzīgs bāzes modelim.

// Sīkāka informācija

+ Tukšs - EPS (tas peld nedaudz labāk nekā poliuretāns un ir nedaudz vieglāks. Spilventiņš ir diezgan smags)

+ Sveķi - epoksīdsveķis (tā nedaudz retāk nokrīt, un tā elastība dod sensoriem labāku nolasījumu, jums ir jāizmanto arī epoksīdsveķis, kad EPS sagataves stiklšķiedra tiek veidota)

+ Stikla šķiedra - 4x6 (tas ir smagāks stikla darbs nekā standarta sērfošanas dēlis, tas ir svarīgi, lai dēlis nesaņemtu pārāk daudz iespiedumu, tas jau ir diezgan smags ar spilventiņu, un, tā kā dēlis ir nedaudz dūšīgs, tas joprojām var jūs labi peldēt ar visu šo stiklu)

3. darbība: spilventiņa griešana

// Ievads //

Spilventiņš ir izgatavots no dīķa oderes. Es izmantoju vinila griezēju ar griešanas dēli zem tā, lai izgrieztu visus gabalus, bet es domāju, ka raksta izdrukāšana un izgriešana ar X-Acto nazi darbotos.

// Soļi //

1. Katrs no šiem griezumiem būs jāveic abām pusēm, kā parādīts attēlā

2. 1., 2. un 3. griezums tiks izmantots sensora paliktņa iekšpusē. Šo detaļu galvenā funkcija ir saglabāt sensorus pareizajā vietā un sakārtot vadus.

3. 4. un 5. gabals veido maisu, kurā ieslēgsies visi sensori

4. Es arī izgriezu stirola gabalus, kas iet pāri korpusiem, teorija aiz tā ir paplašināt sensoru caurlaidību, palielinot virsmu.

4. solis: Padu savienošana ar vadu

// Ievads //

Tīkls, kas veido šo projektu, ir savienots ar arduino mini ar datu reģistrēšanas vairogu. To var padarīt vairāk vai mazāk sarežģītu atkarībā no tā, cik precīzai vēlaties savu datu kopu. Es samierinājos ar 11 tapām, veicot divus mērījumus no centra priekšpuses un vienu no malām. Tas ļauj noteikt, kur tiek izdarīts spiediens, lai gan plašs, tomēr ir pietiekams, lai sniegtu programmai labu priekšstatu par to, kā jāveido vējdēlis.

// Resursi //

learn.adafruit.com/adafruit-micro-sd-break…

// Soļi //

1. Izpildiet shematisko shēmu un pievienojiet vadu katram no sensoriem, es izmantoju sakraujamas galvenes https://www.sparkfun.com/products/11417, lai lodētu katru sensoru, es neesmu labākais lodēšana, un tas ir drošs veids lai novērstu sensoru kausēšanu.

2. Es arī izmantoju maizes dēli, lai sakārtotu savu dēli, rezistorus un akumulatoru. Tas nav pilnīgi nepieciešams, bet bija jauki, ja tas ir jaukā iepakojumā

3. Es izmantoju divpusēju līmlenti, lai pielīmētu visas spilventiņu daļas

nav pilnīgi nepieciešams izmantot PVC līmi, lai gan jūs varētu

5. solis: spilventiņa pielīmēšana

// Ievads //

Man patīk dīķu oderējums, tā ir patiešām forša lieta, pirms šī projekta veikšanas es par to pat nebiju dzirdējis, bet, veicot dažus pētījumus, tika konstatēts, ka tas ir lielisks materiāls paliktņa veidošanai. Dīķa oderējums ir ar PVC pārklāts neilons, kas nozīmē, ka jūs varat izmantot PVC cauruļu līmi, lai to metinātu kopā, izveidojot pilnībā ūdensnecaurlaidīgu korpusu. Tas ir arī lieliski, jo tad jūs varat to izmantot, lai metinātu PVC caurules, pievienojot piekļuves punktus Arduino.

// Soļi //

1. Lai izgatavotu kompozītu, novietojiet visus gabalus uz paliktņa apakšējās daļas

2. Jūs varat pielīmēt visus sensora gabalus, izmantojot abpusēju lenti vai PVC līmi

3. Izmantojiet PVC veidgabalus, lai augšējā spilventiņa daļā izveidotu piekļuves punktu Arduino.

+ Ir pārāk smalka līnija, ja pārāk daudz uzklājat PVC līmi, tas kļūst burbuļojošs un trausls, lai gan pārāk maz padara saiti vāju. Jums vienkārši jāeksperimentē ar dažiem gabaliem un jāsaprot, kā tas darbojas

3. Kad visi gabali ir nožuvuši, pielīmējiet spilventiņa augšdaļu un apakšdaļu, jums ir gandrīz viena iespēja to izdarīt, tāpēc esiet pacietīgs, es to darīju pa daļām un izveidoju divas līmes līnijas, lai pārliecinātos, ka tas neizplūst.

+ Manis uzbūvētais spilventiņš ilga divas sesijas, pirms tas sāka sabrukt, sālsūdens ir diezgan brutāls.

4. Lai pielīmētu spilventiņu pie vējdēļa, izmantojiet VHB lenti

+ Noteikti noslaukiet klāju ar krāsas šķīdinātāju un pirms spilventiņa nolikšanas pārliecinieties, ka tas ir īpaši tīrs

+ VHB lente tiešām ir spēcīga, man nebija problēmu ar spilventiņa nokrišanu

6. darbība: Arduino datu reģistrēšanas programma

// Ievads //

Arduino programma reģistrē datus no sensoru tīkla uz SD karti. Iekļauti daži resursi SD karšu formatēšanai un problēmu novēršanai. Tie var būt nedaudz smalki. Kods ir ņemts no vietnes https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger un tiek mainīts, lai iekļautu visus sensora rādījumus.

// Resursi //

learn.adafruit.com/adafruit-micro-sd-break…

Kods

/* SD karšu datu reģistrators Šis piemērs parāda, kā reģistrēt datus no trim analogiem sensoriem uz SD karti, izmantojot SD bibliotēku. Ķēde: * analogie sensori 0, 1 un 2 analogajos ievados * SD karte, kas piestiprināta pie SPI kopnes šādi: ** MOSI - pin 11 ** MISO - pin 12 ** CLK - 13 tapa ** MKRZero SD: SDCARD_SS_PIN) izveidots 2010. gada 24. novembrī, modificēts 2012. gada 9. aprīlī ar Tomu Igoe Šis piemēra kods ir publiski pieejams. */ #include #include const int chipSelect = 4; void setup () {// Atveriet seriālos sakarus un gaidiet porta atvēršanu: Serial.begin (9600); while (! Serial) {; // pagaidiet, līdz tiek izveidots seriālais ports. Nepieciešams tikai vietējam USB portam} Serial.print ("SD kartes inicializēšana …"); // redzēt, vai karte ir klāt un vai to var inicializēt: if (! SD.begin (chipSelect)) {Serial.println ("Karte neizdevās vai nav klāt"); // neko vairāk nedarīt: return; } Serial.println ("inicializēta karte.");} Void loop () {// izveidojiet virkni datu apkopošanai žurnālā: String dataString = ""; // nolasiet trīs sensorus un pievienojiet virknei: for (int analogPin = 0; analogPin = 1; analogPin = 2; analogPin = 3; analogPin = 4; analogPin = 5; analogPin = 6; analogPin = 7; analogPin <3; analogPin ++) {int sensors = analogRead (analogPin); dataString += String (sensors); ja (analogPin <2) {dataString += ","; }} // atveriet failu. ņemiet vērā, ka vienlaikus var atvērt tikai vienu failu, // tāpēc pirms cita faila atvēršanas tas ir jāaizver. Fails dataFile = SD.open ("datalog.txt", FILE_WRITE); // ja fails ir pieejams, rakstiet uz to: if (dataFile) {dataFile.println (dataString); dataFile.close (); // drukāt arī uz seriālo portu: Serial.println (dataString); } // ja fails nav atvērts, parādiet kļūdu: else {Serial.println ("kļūda atverot datalog.txt"); }}

7. darbība. Datu vākšana

// Ievads //

Tagad ir pienācis laiks izmēģināt spilventiņu. Pievienojiet akumulatoru un ievietojiet SD karti. Ieteicams pārbaudīt programmu, lai pārliecinātos, ka tā pareizi reģistrē datus pirms iziešanas. Esiet piesardzīgs, pievelkot PVC vāciņu, lai neplīstu spilventiņu, diegi ir diezgan lieli, lai gan ir arī ieteicams notīrīt vītni no putekļiem, lai tā būtu īpaši ūdensnecaurlaidīga

Tā veida traka sērfošana ar šo paliktni, okeāns ne vienmēr ir jaukākais, un spilventiņš ir diezgan neveikls objekts. Es divas reizes apkopoju datus, izmantojot spilventiņu, un pēc tam baidījos, ka paliktnis neizturēs vēl vienu. Jums vajadzētu būt diezgan pārliecinātam par ūdeni un izņemt to ārā diezgan savaldīgās dienās, lai to nesabojātu lieli viļņi vai jūs nonāktu situācijā, kad ir smagāks par parasto sērfošanas dēli.

8. darbība: datu parcēšana

// Ievads //

Kad esat pabeidzis datu vākšanu, ievietojiet SD karti savā datorā, un jums vajadzētu izveidot mapi ar ļoti garu ciparu žurnālu. Tā kā reģistrēšana notiek, nepārtraukti lasot virkni strīdīgu nolasījumu, žurnāls būs jākopē Excel vai Google lapās, lai sakārtotu katru sensoru komplektu. Jūs vēlaties ņemt katra sensora vidējo rādījumu, lai tas būtu gatavs ievietošanai sienāža definīcijā.

To ir diezgan viegli noteikt, kad izdarījāt spiedienu, jo jūs saņemat krasi atšķirīgus rādījumus nekā tad, kad sēdējāt uz tāfeles. Kādu laiku tas kļūst diezgan spastisks, pēc tam atkal kļūst konsekvents. Haosa laiki ir tas, ko vēlaties … vienkārši izdzēsiet pārējo.

9. darbība: pielāgota sērfošanas dēļa ģenerēšana

// Ievads //

Lai to izdarītu, jums būs jāpārzina degunradzis un sienāzis, un tas nekādā gadījumā nav pārāk attīstīts. Sienāža definīcijā jūs pamanīsit, ka dažādiem punktiem ir pievienots daudz mezglu, un jums būs jāaizstāj katrs mezgls ar atbilstošiem sensora rādījumiem. Pēc datu apkopošanas un to parsēšanas programmā Excel jums noteikti jāseko līdzi tam, no kurienes tika iegūti visi rādījumi, lai jūs varētu noregulēt sienāža modeli atbilstoši ģenerēt optimālo formu.

// Soļi //

1. Atveriet sienāžu un ielieciet ģeneratīvo sērfošanas dēli def

2. Ievietojiet rādījumus no datu žurnāla, es izmantoju nesējus no katra rādījuma.

3. Cepiet modeli sienāzī

+ jums būs vējdēļa ietvars ar tikai vektoriem

4. SWEEP2, izmantojot sliedes gar centrālo un ārējo līkni

+ Tas prasa mazliet laika un pacietības, iespējams, vajadzēs arī sajaukt virsmas, lai tas būtu ūdensnecaurlaidīgs

10. solis: sērfošanas dēļa frēzēšana

Pēdējais solis ir sērfošanas dēļa frēzēšana. Es izmantoju divus putupolistirola blokus, kurus es nopirku no mājas depo https://www.homedepot.com/p/2-in-x-4-ft-x-8-ft-R-8-… un aerosols tos līmēja kopā tā, lai tas būtu pietiekami biezs, lai pielāgotos šūpuļa un dēļa biezumam. Es izmantoju Multicam 3000, izmantojot RhinoCAM. Es neesmu CNC eksperts, un šajā solī man bija daudz palīdzības, tāpēc es tiešām nevaru sniegt nevienu padomu, izņemot to, ka kāds veic šo darbību jūsu vietā;)

11. solis: pēdējās domas

Šis projekts aizņēma apmēram gadu, un es to pabeidzu gandrīz pirms gada. Es to parādīju gan CCA industriālā dizaina senioru izstādē, gan Maker Faire. Es tagad to ievietoju šeit, jo man vajadzēja tik daudz laika, lai to vēlreiz apskatītu … Man bija tik slikti skatīties uz šo lietu. Es ceru, ka jūs to novērtēsit, es domāju, ka šāda veida pētījumi un darbi varētu būt noderīgi citos projektos, ja kāds tiešām mēģina veikt šo pamācību, lūdzu, dariet man zināmu tās trako lietu, un būtu lieliski redzēt, kā citas tautas uzņemas to. Es domāju, ka ir daudz datu, kurus var iegūt un izmantot, veidojot produktus jaunā veidā. Es domāju, ka mēs nonācām jaunā pielāgošanas laikmetā, un lietas, ko var pasūtīt pēc šāda veida ātras prototipēšanas, varētu nonākt ātrā personīgā ražošanā.

Es labprāt atbildēšu uz visiem jautājumiem par procesu, teorijām, kādu no programmām vai vējdēļa dizainu kopumā.