JCN: vektorinės pusiausvyros maisto kompiuterio koncepcija V60.s: 10 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Labas ir sveiki atvykę.

Tai yra profesionalių kategorijų pateikimas.

Vykdydamas šį projektą išsikėliau du svarbius tikslus. Mano prioritetai yra kilę iš telekonferencijų su NASA mokslininkais ir kitais. Aš atsisakiau šių užsiėmimų: mąstyti kūrybiškai ir linksmintis!

Atrodo, kad pastangų reikia mažiau augalų auginimui, o augalų auginimui IR naudingos apkrovos mažinimui. Taigi aš pašalinau viską, kas nėra visiškai būtina koncepcijos etapui. Tai taip pat sumažino biudžetą, o estetika buvo labai minimali … labai 60 -ųjų mod. Galbūt labai Haris Lange; jis buvo pagrindinis NASA dizaineris, kuris toliau kūrė koncepcinius brėžinius ir rinkinius tokiems filmams kaip „2001: kosmoso odisėja“. Aš taip pat turėjau tikslą naudoti kuo daugiau metodų ir mašinų, kurias leis mano kūrėjo erdvė. Šiais metais daugiausia dėmesio skirsiu elektronikai ir robotikai.

Salotos labai atleidžia. Jis gerai veikia esant silpnam apšvietimui, jam reikia mažai maistinių medžiagų ir klesti vėsioje temperatūroje. Jis taip pat auga greitai ir gali būti malonus pjaustant ir vėl augant. Salotos dramatiškai reaguoja į skirtingą apšvietimą epigenetiniu lygmeniu.

Galbūt pavadinimas yra šiek tiek paslaptingas: HAL> IBM> JCN JCN dar neturi prasmingos anagramos.

Vektorinė pusiausvyra yra Buckminsterio Fullerio kuboktaedro pervadinimas; jo mėgstamiausia Archimedijos solidacija.

Asmeniniai maisto kompiuteriai yra MIT „Media Lab“ir jų „OpenAg“duomenų banko pastangų projektas. Planuoju naudoti jų programinę įrangą ir elektroninius dizainus bei pateikti jiems savo surinktus duomenis. Projektas yra atviro kodo ir tęsiamas.

1 žingsnis: 2D koncepcijos diagramos

Prieš galvodamas apie projektą kaip inžinierius ar galbūt sodininkas, aš apsvarstiau kubo tūrį su konceptualiais analizės metodais.

Mano pirmasis instinktas buvo „auginti“dizainą į išorę nuo centro taško. Ši idėja atrodė įgyvendinama ir verta tolesnio tyrimo ir plėtros.

Diagramose nustatomos konstrukcijos linijos ir pateikiamos drėkinimo, apšvietimo ir vėdinimo sąvokos. Ir jie yra tarsi 60 -ųjų minimalistinis, mod ir pop menas. 500x500 mm kvadratas sukuria ir nustato 175 mm apskritimo matmenį.

2 žingsnis: 3D koncepcijos diagramos

Daugelį šimtų metų matematikai tyrė geometrines figūras ir tarpusavyje susijusias charakteristikas. Mano mėgstamiausia klasika yra J. Keplerio 1597 metų Saulės sistemos modelis savo „Mysterium Cosmographicum“. Jame jis palaipsniui įdeda sferas ir platonines kietąsias daleles, kad nustatytų planetų orbitas, kurių centre yra saulė. Jis buvo gana tikslus, tačiau jis jo atsisakė, nes negalėjo to patvirtinti savo pastebėjimuose. Iš ten jis toliau rašė dangaus mechanikos įstatymus. Jo nesėkmė buvo triumfas!

Buckminsteris Fulleris taip pat labai domėjosi geometrinių figūrų tarpusavio ryšiu. Jis naudojo praktinę stebėjimo metodiką. Aš stengiuosi padaryti tą patį daugiau ar mažiau. Mokymasis žaidžiant.

Iš duoto kubo pirmoji transformacijos tvarka yra sutrumpinti kampus. Tai nustato pirminį ir antrinį tūrį. Gautas kuboktaedras sukuria sąlygas, kurios netrukus išmoksime būti naudingos ir idealios!

Fulleris parodė, kad kuboktaedras, kurį jis pervadino vektorine pusiausvyra, turi ypatingų savybių. Per daug čia įeiti. Šiuo atveju taikytina tai, kad pakavimo teorijoje VE yra puikiai išdėstyta pirmosios eilės geometrija. Atsižvelgiant į sferą centre, idealus sferų išdėstymas ir sandariausias supakavimas aplink jį yra 12 sferų.

Be to, pažvelgus į tangentines plokštumas tarp kiekvienos sferos ir vidurinės sferos, galima atrasti naują formą: rombinį dodekaedrą. Žinoma, jis turi 12 pusių. Sutrumpinkite rombinį dodekaedrą ir grįšite į kubą!

Mano tikslais, rombinį dodekaedrą galima atspausdinti 3D kaip vieno sluoksnio apvalkalą!

3 žingsnis: Žemos žemės orbitos vandens stulpelio koncepcija

NASA mėgsta žaisti su vandens kamuoliais TKS! Jie sako, kad vanduo kosmose neveikia kaip vanduo. Taigi kodėl nepasinaudojus šiuo faktu kaip atspirties tašku? Mano drėkinimo koncepcija yra pripūsti/ištuštinti vandens rutulį centre, suvaržytą vielos laso. Tada prireikus jį galima sušvirkšti su maistinėmis medžiagomis ar fungicidais ar bet kuo.

Implantuotas ultragarsinis pjezoelektrinis prietaisas gali veikti maždaug 1,7 Mhz greičiu ir gali susmulkinti vandens rutulio paviršių į mažus maždaug 3-5 mikronų dydžio lašelius. Tai idealiai tinka vandens ir maistinių medžiagų įsisavinimui iš šaknų. Per daug maistinių medžiagų tirpalo ir ultragarso prietaisas gali užsikimšti. Tačiau salotoms reikia tik lengvo maistinio tirpalo.

Idėja man kilo stebint, kaip kažkas vapauja uždaroje mašinoje. Garai akimirksniu pasklido visur.

Priešingu atveju vandens stulpelis yra krūva toroidinių formų; ventiliatorius, variklis be šepetėlių, šarnyrinis rutulinis guolis ir purkštuvas.

4 žingsnis: su žeme susieto vandens stulpelio koncepcija

Tai, kas puikiai veikia erdvėje, ne visada gerai veikia žemėje; ir atvirkščiai.

Taigi antžeminio vandens schemos koncepcija turi imituoti LEO dizainą, bet būtinai turi būti visiškai kitokia.

Su žeme susietas vandens stulpelis turi išlaikyti savo svorį ir šaknies rutulio bei 12 augalų svorį. Tam reikia, kad jis būtų sunkesnis už idealų.

Vandens kamuolys tampa vandens vonia. Vis dėlto tai elegantiškas ir efektyvus sprendimas. Aš planuoju jį pertvarkyti, kad visos jo funkcijos būtų įtrauktos į vieną spausdinamą sprendimą.

Bendras vandens stulpelio svoris, kaip suprojektuota, yra 256 gramai.

5 žingsnis: šaknies kamuolio koncepcija

Rombinis dodekaedras tampa šaknų auginimo kameros gaubtu. Jis matuoja 175 mm akis į akį ir atspausdina mažiau nei 50 gramų.

Sukūriau jį su kreneletu paviršiumi, kad pagerintų 3D spausdinimo pastangas. Tai taip pat atrodo gana gerai! Ir kaip pažymėta, šaknų kamuolys palaiko ir nukreipia 12 salotų augalų auginimą.

50 mm angos kiekvieno veido centre yra pritvirtintos Velcro prie augalo auginimo substrato. Substratas gali būti kokoso kokosas, bet aš naudoju kanapių pagalvėles ir 3M šveitimo pagalvėles.

Ant trinkelių centro uždedamas lizdelis ar trys AGAR. Jie drėkins, maitins, prilips ir orientuos sėklas. Sėklos dedamos į agaro smailią pusę „žemyn“. Galbūt sėklos taip sudygs. Apšvietimas turi būti intensyvesnis, platesnis spektras ir aukštesnė aplinkos temperatūra. Dauguma sodininkų mėgsta pradėti sėklas mažose kamerose, bet mes stengsimės.

Bendras „Root Ball“svoris yra milžiniškas 48 gramai!

6 žingsnis: šviesos narvo koncepcija

„Light Cage“yra paprastas ir elegantiškas dizainas, tačiau jis tikrai turi sunkiai dirbti!

Jis pagamintas iš 24x300 mm aliuminio kampinių LED ekstruzijų ir 12 kampinių jungčių dalių, kurias aš vadinu „tardigrades“. Jie yra atspausdinti 3D derva.

Tarpikliai palaiko 2 ilgio itin ryškias šviesos diodų juosteles, kurios yra programuojamos ir pritemdomos. Jie gali užmigdyti augalą arba priversti juos šokti!

Atminkite, kad kuboktaedro formą sudaro keturi šešiakampiai. Atminkite tai, kai ketinate montuoti LED juosteles. Pagalvokite apie tai kaip apie iššūkį.

Taip pat atkreipkite dėmesį, kad šviesos juostos visais atvejais kerta tiesiai virš salotų augalų. Didelis privalumas yra šviesos koncentracija ten, kur reikia. Mažesnis šviesos kiekis augalams tiekiamas iš šonų.

Ir pagaliau atkreipkite dėmesį, kad augalai leidžia šiek tiek atsidaryti šaknies rutulio viršūnėse. Tai idealiai tinka nukreipti ventiliaciją žemyn ir per augalus, jei kvadratinių šonų viduryje galima sumontuoti mažus ventiliatorius.

Bendras „Light Cage“svoris yra 1331 gramas. Maitinimo įtaisai sveria 1500 gramų. Beveik tiek, kiek visų kitų dalykų kartu! Bendras projekto svoris sudarė 3135 gramų. Kiek tai kainuoja?

7 žingsnis: lengvų narvų konstrukcijos patarimai

Nors „Light Cage“konstrukcija yra paprasta, jos kūrimas yra šiek tiek sudėtingas.

Rekomenduoju pastatyti kelioninį dėklą, kad jis veiktų kaip atrama ir vadovas. Galite jį pastatyti iš bet ko, bet jo vidiniai matmenys turėtų būti 500x500x500mm. Aš padariau savo iš melamino ir supjaustiau jį CNC staklėmis.

Aliuminio presai turi būti supjaustyti iki vienodo 300 mm ilgio. Eikite lėtai su metaliniu skersiniu pjūklu.

Tardigradai spausdinami 3D formato lazeriniu dervos spausdintuvu. Visi jie yra identiški, išskyrus du, kuriuose yra skylių, skirtų sriegiui.

Eidami naudokite „Gorilla“pakavimo juostą, kad laikytumėte gabalus ir gabalus. Galų gale aš priklijuosiu jį prie momentinių jungčių, bet noriu, kad galimybė keistųsi kuriant projektą … dar viena priežastis kurti kelioninį dėklą; tai neleidžia Šviesos narvui nukristi.

Be to, LED juostelėms montuoti naudojamas kintamasis per/per metodas. Apsimoka planuoti iš anksto.

Ir atkreipkite dėmesį, kad įkaitus juostelės šiek tiek išsiplečia.

Aš naudoju geresnės kokybės ekstruziją, kuri yra sunkesnė, bet geriau veikia kaip šviesos diodų šilumos kriauklė. Galiu arba negaliu naudoti matinių plastikinių lęšių.

8 žingsnis: Šoninės pastangos

Pirmiausia yra pasirenkamas kelioninis dėklas. Jis gali būti pagamintas iš bet ko, tačiau jis yra naudingas renkant šviesos narvą ir užtikrina projekto saugumą ir nešiojimą. Tačiau ketinama nepatekti į šio įrašo taikymo sritį.

Tvarkykite ir sutvarkykite savo darbo vietas. Net įgyvendinant paprastus projektus viskas gali būti nekontroliuojama.

Net jei žinote, kad kažkas veiks, pabandykite sugalvoti kitą būdą. Tyrinėjimas išlaiko jį šviežią ir niekada nežinai!

Pabandykite padaryti beprotiškiausią dalyką, kokį tik galite įsivaizduoti. Aš tai darau visą laiką. Tai mane džiugina ir man patinka WOWS!

9 veiksmas: reikmenys ir spausdinimo failai

Vandens stulpelis:

„SmartDevil“mažas asmeninis USB stalo ventiliatorius

„Zerone“USB plūduriuojantis drėkintuvas

Vandens stulpelio elementai spausdinami 3D naudojant „White Ultimaker PLA“gijas

Šaknų kamuolys:

Terrafibre kanapės 5 "x5" auginimo kilimėliai; pakuotėje 40

„Root Ball“yra atspausdintas 3D naudojant „Silver Ultimaker PLA“gijas

Šviesus narvas:

Apšvietimas: 10 pakuočių V formos LED aliuminio kanalų sistema; 1 metras anoduotas juodas

(2) BTF-Lighting WS2811 Adresuojama LED juostelė UltraBright 5050 SMD RGB 5 metrų DC12V IP65 hidroizoliacija

(2) BTF-Lighting DC12V 6A 72W plastikinis maitinimo šaltinis

(2) „BTF-Lighting WS2811“14 raktų LED RGB valdiklis

„Gorilla“pakavimo juosta ir „Gorilla“dvipusė juosta

„Light Cage“jungtys spausdinamos „FormLab2“3D spausdintuvu juodos spalvos derva

Visi priedai yra prieinami „Amazon.com“

10 žingsnis: EUREKA

Auginkime tai!

Pirmasis prizas konkurse „Growing Beyond Earth Maker“