Duomenų generuojamos banglentės: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Tai paimta iš mano maždaug prieš metus atlikto vyresniojo pramoninio dizaino baigiamojo darbo, todėl atsiprašau, jei jame yra skylių, mano atmintis gali būti šiek tiek sutrikusi. Tai eksperimentinis projektas ir yra tiek daug dalykų, kuriuos būtų galima padaryti kitaip, nedvejodami praneškite man.

Šis projektas yra sistemoje, kuri renka duomenis banglentės kūrimo programai vykdyti. Įrenginys, kuris registruoja jėgos jutiklių rodmenis jums naršant ir pritaikydamas tuos duomenis taip, kad optimizuotų jūsų banglentės formą generatyvinio modeliavimo būdu.

Šis projektas veikia dėl to, kad banglentė yra įdomus objektas, kurio jėga, veikianti objekto viršuje, turi vienodą ir priešingą reakciją į apačią. Tai reiškia, kad pasukus banglentę daugiau ar mažiau spaudžiate kojų pirštus ar kulną, turėtų diktuoti, kur banglentę reikia formuoti kitaip.

SURBBOARD DESIGN

Aš darysiu prielaidą, kad ne visi yra šiuolaikinio banglentės dizaino ekspertai, ir aš taip pat negaliu to pavadinti, nors čia yra mano sutrumpintas paaiškinimas. Banglentės yra transporto priemonės, skirtos vandeniui judėti per pelekus, tai daroma nukreipiant vandenį per apatinį įgaubtą ir bendrą lentos kontūrą. Banglentę galima perdėti asimetriškomis formomis, kai kuriate banglentę, kuri nustato pirštų / kulnų svorio pasiskirstymą ir bando tuo pasinaudoti. Nustatydami, kur banglentininkas daro didžiausią spaudimą, norėdamas pasukti savo banglentę, galime optimizuoti asimetrišką formą kiekvienam banglentininkui.

KAM TAI TIKRA

Tai projektas, skirtas tiek tarpinio, tiek pažengusio banglentininko, kuris gali gauti antrą ar trečią banglentę. Šiame etape jūs pradėsite kurti stilių, kuris nurodo, kaip jūsų banglentė turėtų veikti po kojomis.

IŠTEKLIAI IR ĮGŪDŽIAI

Duomenys registruojami naudojant „Arduino mini“ir analizuojami naudojant „Excel“. Norėdami modeliuoti banglentę, turėsite turėti „Rhinocerous 3D“kopiją su „Grasshopper“. Norėdami iš tikrųjų pagaminti banglentę, turėsite turėti prieigą prie pakankamai didelio CNC banglentės frezavimui.

1 žingsnis: jutiklio pagalvėlė

PADĖTIS

Padas iš esmės yra neperšlampamas maišelis, kuris apsaugo jutiklių tinklą ir leidžia naršyti po arduino ir sd kortelę.

Krepšys pagamintas iš tvenkinio pamušalo, kuris priklijuojamas naudojant PVC klijus.

Medžiagos

+ tvenkinio įdėklas

+ PVC klijai

+ FPT dangtelis

+ Vyriškas adapteris

+ VHB juosta

+ 3 mm stirenas

+ Dvipusio filmo juosta

// Įrankiai //

+Vinilo pjaustytuvas https://www.ebay.com/itm/like/281910397159?lpid=82&… arba „X-Acto“peilis

+ Lituoklis

+ Liniuotė

JUTIKLIS

+ Jėgos jutiklio rezistorius (11)

+ 10k omų rezistorius (11)

+ Suvyta viela

+ „Arduino mini“https://www.sparkfun.com/products/13614?gclid=CLa5…

+ „Arduino Datalogging Shield“https://www.adafruit.com/products/1141?gclid=CIDwi…

+ Baterija

2 žingsnis: bandymo lenta

Įvadas

Norėdami tinkamai sukurti naują banglentę, turite pradėti nuo demonstracinio modelio. Ši demonstracija iš naujo sukurta žiogo apibrėžime ir yra pagrindas, iš kurio sukurta forma. Dėl šios priežasties turėsite sukurti bandomąjį modelį, kurį galite formuoti ranka, jei esate pakankamai geras, arba gauti CNCd. Įtraukiau AKU formavimo failą. Kitas variantas yra naudoti 5'8 Hayden Shapes hipto-krypto https://www.haydenshapes.com/pages/hypto-krypto, kuris yra gana panašus į bazinį modelį.

// Išsami informacija

+ Tuščias - EPS (Jis plūduriuoja šiek tiek geriau nei poliuretanas ir yra šiek tiek lengvesnis. Padas yra gana sunkus)

+ Derva - epoksidinė danga (ji šiek tiek mažiau linkusi nugrimzti, o jos elastingumas suteikia jutikliams geresnį rodmenį, taip pat turite naudoti epoksidą, kai stiklo pluoštas padengiamas EPS ruošiniu)

+ Stiklo pluoštas - 4x6 (tai yra sunkesnis stiklo darbas nei standartinė banglentė, svarbu, kad lenta nesulauktų per daug įbrėžimų, ji jau yra gana sunki su trinkelėmis ir, kadangi lenta yra šiek tiek sunki, ji vis tiek gali jus gerai plaukti su visu stiklu)

3 žingsnis: pado pjovimas

Įvadas

Padas pagamintas iš tvenkinio pamušalo. Aš naudoju vinilo pjaustytuvą su pjaustymo lenta, kad iškirpčiau visus gabalus, bet manau, kad išspausdinti modelį, tada jį iškirpti „X-Acto“peiliu, pavyks.

Žingsniai

1. Kiekvieną iš šių pjūvių reikės atlikti iš abiejų pusių, kaip parodyta iliustracijoje

2. 1, 2 ir 3 pjūviai bus naudojami jutiklio pagalvėlės vidui. Pagrindinė šių dalių funkcija yra išlaikyti jutiklius tinkamoje vietoje ir sutvarkyti laidus.

3. 4 ir 5 dalys sudaro maišelį, į kurį pateks visi jutikliai

4. Aš taip pat iškirpiau stireno gabalus, einančius per gaubtus, teorija yra išplėsti jutiklių pralaidumą, padidinant paviršių.

4 žingsnis: Pado prijungimas

Įvadas

Tinklas, sudarantis šį projektą, yra prijungtas prie „arduino mini“su duomenų registravimo skydu. Tai gali būti daugiau ar mažiau sudėtinga, priklausomai nuo to, koks tikslus jūsų duomenų rinkinys. Aš apsiribojau 11 kaiščių, atlikdamas du matavimus iš centro priekio ir vieną iš kraštų. Tai leidžia nustatyti, kur daromas spaudimas, nors ir platus, tačiau pakanka, kad programa gerai suprastų, kaip turėtų būti sukurta banglentė.

// Ištekliai //

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

Žingsniai

1. Vykdykite schemą ir prijunkite kiekvieną jutiklį, aš naudoju sukraunamas antraštes https://www.sparkfun.com/products/11417 kiekvienam jutikliui lituoti, nesu geriausias litavimas ir tai yra saugus būdas kad jūsų jutikliai netirptų.

2. Aš taip pat naudojau duonos lentą, kad sutvarkyčiau savo lentą, rezistorius ir bateriją. Tai nėra visiškai būtina, bet buvo malonu turėti ją gražioje pakuotėje

3. Visoms trinkelių dalims klijuoti naudojau dvipusę juostą

nėra visiškai būtina naudoti PVC klijus, nors galite

5 žingsnis: Pado klijavimas

Įvadas

Man patinka tvenkinio pamušalas, tai yra tikrai šaunus dalykas, aš niekada net negirdėjau apie tai prieš atlikdamas šį projektą, tačiau atlikus keletą tyrimų nustatyta, kad tai puiki medžiaga trinkelėms statyti. Tvenkinio įdėklas yra PVC padengtas nailonas, o tai reiškia, kad galite sujungti PVC vamzdžių klijus, kad suvirintumėte, sukurdami visiškai vandeniui atsparų gaubtą. Tai taip pat puiku, nes tada galite jį naudoti suvirinti PVC vamzdžius, pridėdami prieigos taškus prie „Arduino“.

Žingsniai

1. Norėdami pagaminti kompoziciją, padėkite visas dalis ant trinkelės apatinės dalies

2. Galite pritvirtinti visas jutiklio dalis naudodami dvipusę juostą arba PVC klijus

3. Naudodami PVC jungiamąsias detales sukurkite prieigos tašką prie „Arduino“ant viršutinės trinkelės dalies.

+ Taikant ploną liniją, per daug tepant PVC klijus, jie burbuliuoja ir lūžinėja, nors per mažai - silpnėja. Jums tiesiog reikia eksperimentuoti su kai kuriais kūriniais ir suprasti, kaip tai veikia

3. Kai visi gabalai išdžiūsta, prilimpa prie pado viršaus ir apačios, jūs turite daug galimybių tai padaryti, todėl būkite kantrūs, aš tai padariau dalimis ir padariau dvi klijų linijas, kad įsitikintumėte, jog jis neištekės.

+ Mano pastatytas padas truko dvi sesijas, kol jis pradėjo gesti, sūrus vanduo yra gana žiaurus.

4. Norėdami pritvirtinti kilimėlį prie banglentės, naudokite VHB juostą

+ Prieš padėdami trinkelę, būtinai nuvalykite denį dažų skiedikliu ir įsitikinkite, kad jis yra labai švarus

+ VHB juosta tikrai tvirta, neturėjau jokių problemų dėl pado nukritimo

6 veiksmas: „Arduino“duomenų registravimo programa

Įvadas

„Arduino“programa registruoja duomenis iš jutiklių tinklo į SD kortelę. Įtraukiami kai kurie SD kortelių formatavimo ir problemų šalinimo ištekliai. Jie gali būti šiek tiek smulkmeniški. Kodas paimtas iš https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger ir pakeistas, kad būtų įtraukti visi jutiklio rodmenys.

// Ištekliai //

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

Kodas

/* SD kortelių duomenų kaupiklis Šiame pavyzdyje parodyta, kaip įrašyti duomenis iš trijų analoginių jutiklių į SD kortelę naudojant SD biblioteką. Grandinė: * analoginiai jutikliai 0, 1 ir 2 analoginiuose įvestyse * SD kortelė, prijungta prie SPI magistralės taip: ** MOSI - 11 kaištis ** MISO - 12 kaištis ** CLK - 13 kaištis ** CS - 4 kaištis (MKRZero SD: SDCARD_SS_PIN) sukurta 2010 m. lapkričio 24 d., pakeista 2012 m. balandžio 9 d. Tom Igoe Šis pavyzdinis kodas yra viešai prieinamas. */ #include #include const int chipSelect = 4; void setup () {// Atidarykite nuoseklųjį ryšį ir palaukite, kol bus atidarytas prievadas: Serial.begin (9600); while (! Serial) {; // laukti, kol serijinis prievadas prisijungs. Reikalingas tik vietiniam USB prievadui} Serial.print ("Inicijuojama SD kortelė …"); // pažiūrėkite, ar kortelė yra ir ar ją galima inicijuoti: if (! SD.begin (chipSelect)) {Serial.println ("Kortelė nepavyko arba jos nėra"); // daugiau nieko nedaryk: return; } Serial.println ("inicijuota kortelė.");} Void loop () {// sukurkite eilutę duomenims surinkti į žurnalą: String dataString = ""; // perskaitykite tris jutiklius ir pridėkite prie eilutės: for (int analogPin = 0; analogPin = 1; analogPin = 2; analogPin = 3; analogPin = 4; analogPin = 5; analogPin = 6; analogPin = 7; analogPin <3; analogPin ++) {int jutiklis = analogRead (analogPin); dataString += Styga (jutiklis); if (analogPin <2) {dataString += ","; }} // atidaryti failą. atkreipkite dėmesį, kad vienu metu gali būti atidarytas tik vienas failas, // todėl prieš atidarydami kitą, turite jį uždaryti. Failo duomenysFailas = SD.open ("datalog.txt", FILE_WRITE); // jei failas yra, rašykite į jį: if (dataFile) {dataFile.println (dataString); dataFile.close (); // taip pat spausdinti į nuoseklųjį prievadą: Serial.println (dataString); } // jei failas nėra atidarytas, pasirodys klaida: else {Serial.println ("klaida atveriant datalog.txt"); }}

7 veiksmas: duomenų rinkimas

Įvadas

Dabar atėjo laikas išbandyti trinkelę. Įjunkite akumuliatorių ir įdėkite SD kortelę. Patartina išbandyti programą ir įsitikinti, kad ji tinkamai registruoja duomenis prieš išeidama. Būkite atsargūs priverždami PVC dangtelį, kad nesuplėšytumėte trinkelės, siūlai yra gana dideli, nors taip pat patartina nuvalyti siūlus nuo dulkių, kad jie būtų labai atsparūs vandeniui

Beprotiškas dalykas naršant su šia pagalve, vandenynas ne visada yra maloniausias, o padas yra gana griozdiškas objektas. Du kartus surinkau duomenis naudodami trinkelę, o po to bijojau, kad trinkelė neišlaikys kito. Turėtumėte būti gana pasitikintys vandeniu ir išnešti jį gana tampriomis dienomis, kad jo nenuplėštų didelės bangos arba nepatektumėte į sunkesnę nei įprasta banglentę.

8 veiksmas: duomenų atskyrimas

Įvadas

Kai baigsite rinkti duomenis, įdėkite SD kortelę į savo kompiuterį ir turėtumėte aplanką, kuriame būtų labai ilgas skaičių žurnalas. Kadangi registravimas vyksta nuolat vykdant ginčytinus rodmenis, turėsite nukopijuoti žurnalą į „Excel“ar „Google“lapus, kad sutvarkytumėte kiekvieną jutiklių rinkinį. Norėsite paimti vidutinį kiekvieno jutiklio rodmenį, kad jis būtų paruoštas įterpti į žiogo apibrėžimą.

Gana lengva nustatyti, kada darėte spaudimą, nes rodmenys yra labai skirtingi nei sėdint ant lentos. Kurį laiką jis tampa gana spazminis, o tada vėl tampa nuoseklus. Chaoso laikai yra tai, ko norite … tiesiog ištrinkite likusius.

9 žingsnis: Sukurkite pasirinktinę banglentę

Įvadas

Norėdami tai padaryti, turėsite šiek tiek išmanyti raganosį ir amūrą, tačiau jokiu būdu ne per daug pažengęs. Žiogo apibrėžime jūs pastebėsite, kad prie įvairių taškų yra daugybė mazgų, ir jūs turėsite pakeisti kiekvieną mazgą atitinkamais jutiklių rodmenimis. Surinkę duomenis ir juos išanalizavę „Excel“, būtinai stebėkite, iš kur atsirado kiekvienas rodmuo, kad galėtumėte sureguliuoti žiogo modelį, kad jis tinkamai sukurtų optimalią formą.

Žingsniai

1. Atidarykite žiogą ir įkelkite generacinę banglentę def

2. Įdėkite rodmenis iš duomenų žurnalo, aš naudoju kiekvieno rodmens laikmenas.

3. Iškepkite modelį žioguose

+ jūs turėsite banglentės sistemą tik su vektoriais

4. SWEEP2 naudokite bėgius išilgai centro ir išorės kreivių

+ Tam reikia šiek tiek laiko ir kantrybės, todėl taip pat gali tekti maišyti paviršius, kad visa tai būtų nepralaidi vandeniui

10 žingsnis: banglentės frezavimas

Paskutinis žingsnis yra banglentės frezavimas. Naudojau du polistirolo blokus, kuriuos pirkau iš namų saugyklos https://www.homedepot.com/p/2-in-x-4-ft-x-8-ft-R-8-… ir juos priklijavau purkštuvu kad jis būtų pakankamai storas, kad tilptų svirtis ir lentos storis. Naudojau „Multicam 3000“naudodami „RhinoCAM“. Nesu CNC ekspertas ir man labai padėjo šis žingsnis, todėl tikrai negaliu patarti, išskyrus tai, kad kas nors atliktų šį veiksmą už jus;)

11 žingsnis: paskutinės mintys

Šis projektas užtruko apie metus ir aš jį baigiau beveik prieš metus. Parodžiau tai CCA pramoninio dizaino vyresniųjų parodoje ir „Maker Faire“. Aš dabar jį čia įdėjau, nes man prireikė tiek daug laiko, kad galėčiau iš naujo pažvelgti į jį … Man buvo taip blogai žiūrėti į šiuos dalykus. Tikiuosi, kad jūs tai įvertinsite, manau, kad tokio tipo tyrimai ir darbai gali būti naudingi kitiems projektams, jei kas nors iš tikrųjų bando tai padaryti, nurodykite man, kad tai beprotiška, ir būtų puiku, kad kiti žmonės imtųsi tai. Manau, kad yra daugybė duomenų, kuriuos galima užfiksuoti ir panaudoti kuriant produktus nauju būdu. Manau, kad atėjo naujas pritaikymo amžius ir tai, kas gali būti pritaikyta tokio tipo greitam prototipų kūrimui, gali būti greitai pristatoma asmeninei gamybai.

Džiaugiuosi galėdamas atsakyti į visus klausimus, susijusius su procesu, teorijomis, bet kuria programa ar apskritai banglentės dizainu.