Surfboard të gjeneruara nga të dhënat: 11 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Kjo është marrë nga teza ime e lartë në Dizajn Industrial nga rreth një vit më parë, prandaj më falni nëse ka disa vrima në të kujtesa ime mund të jetë pak e fikur. Shtë një projekt eksperimental dhe ka kaq shumë gjëra që mund të ishin bërë ndryshe, mos ngurroni të më njoftoni.

Ky projekt është në një sistem i cili mbledh të dhëna për të drejtuar një program për ndërtimin e tabelave të sërfit. Një pajisje e cila regjistron leximet nga sensorët e forcës ndërsa shfletoni dhe i aplikoni ato të dhëna në një mënyrë që optimizon formën e tabelës suaj të sërfit përmes modelimit gjenerues.

Ajo që e bën këtë projekt të funksionojë është se bordi i sërfit është një objekt interesant ku forca që aplikohet në majë të objektit ka një reagim të barabartë dhe të kundërt me pjesën e poshtme. Do të thotë nëse shtypni pak a shumë me gishtërinjtë ose thembrën kur ktheni dërrasën tuaj të sërfit, duhet të diktoni se ku duhet të formohet ndryshe tabela juaj e sërfit.

PROJEKTIMI I SURFORDIT

Unë do të supozoj se jo të gjithë janë ekspertë në modelimin bashkëkohor të bordeve të sërfit dhe as unë nuk mund ta quaj veten një të tillë, edhe pse këtu është shpjegimi im i ngjeshur. Tabelat e sërfit janë mjete për lëvizjen e ujit nëpër pendë, e bën këtë përmes kanalizimit të ujit përmes konkave të poshtme dhe skicës së përgjithshme të tabelës. Tabela e sërfit mund të ekzagjerohet përmes formave asimetrike ku po krijoni një dërrasë sërfi e cila identifikon shpërndarjen e peshës së gishtave / thembrave dhe përpjekjet për të përfituar nga kjo. Përmes identifikimit se ku sërfisti po ushtron më shumë presion për të kthyer bordin e tyre të sërfit, ne mund të zgjedhim një formë asimetrike për surferin individual.

KUSH SHT PR KJO

Ky është një projekt që shërben për një sërf mesatar dhe të avancuar, dikush që mund të marrë bordin e tyre të dytë ose të tretë të sërfit. Në këtë fazë ju do të keni filluar të zhvilloni një stil i cili dikton sesi bordi juaj i sërfit duhet të funksionojë nën këmbët tuaja.

BURIMET & Aftësitë

Të dhënat regjistrohen duke përdorur një mini Arduino dhe analizohen me excel. Për modelimin e bordit të sërfit do t'ju duhet të keni një kopje të Rhinocerous 3D me Grasshopper të instaluar në të. Për të prodhuar në të vërtetë sërfin, do t'ju duhet të keni qasje në një CNC mjaft të madhe për të bluar një dërrasë sërfi.

Hapi 1: Mbulesa e sensorit

PADI

Mbulesa është në thelb një qese e papërshkueshme nga uji që mbron rrjetin e sensorëve ndërsa ju lejon të hyni në kartën arduino dhe sd pasi të bëni sërf.

Çanta është e ndërtuar nga shtresa e pellgut e cila ngjitet duke përdorur zam PVC.

// Materiale //

+ astar pellgje

+ zam PVC

+ FPT Cap

+ Përshtatës mashkull

+ Shirit VHB

+ Stiren 3mm

+ Kasetë filmi me dy anë

// Mjetet //

+Prerës Vinyl https://www.ebay.com/itm/like/281910397159?lpid=82&… ose thikë X-Acto

+ Hekur për saldim

+ Sundimtari

SENSORI

+ Rezistenca e Sensorit të Forcës (11)

+ Rezistencë 10k ohm (11)

+ Teli i bllokuar

+ Arduino mini

+ Mburoja e të dhënave të Arduino

+ Bateria

Hapi 2: Bordi i Testit

// Hyrje //

Për të gjeneruar siç duhet një dërrasë të re sërfi, duhet të filloni me një model demo. Kjo demonstrim është rikrijuar në përkufizimin e karkalecave dhe është baza për vendin nga është krijuar forma. Për këtë arsye ju do të duhet të bëni një model testimi të cilin mund ta formoni me dorë nëse jeni mjaft mirë ose të merrni CNCd. Kam përfshirë skedarin e formësimit AKU. Mundësia tjetër është të përdorni një hypto-kripto Hay'des Shapes 5'8 https://www.haydenshapes.com/pages/hypto-krypto e cila është shumë e ngjashme me modelin bazë.

// Detajet //

+ Bosh - EPS (Fluturon pak më mirë se Poliuretani, dhe është pak më e lehtë. Jastëku është goxha i rëndë)

+ Rrëshirë - Epoxy (Ka pak më pak gjasa të goditet dhe gjithashtu prania e saj u jep sensorëve një lexim më të mirë, gjithashtu duhet të përdorni Epoxy kur tekstil me fije qelqi një EPS bosh)

+ Tekstil me fije qelqi - 4x6 (Kjo është një punë qelqi më e rëndë se një dërrasë standarde për sërf, është e rëndësishme që bordi të mos marrë shumë goditje, është tashmë mjaft i rëndë me jastëk dhe meqenëse bordi është pak i rëndë, ai ende mund të të notojë mjaft mirë me gjithë këtë gotë)

Hapi 3: Prerja e jastëkut

// Hyrje //

Jastëku është ndërtuar nga rreshtimi i pellgut. Kam përdorur një prestar vinyl me një dërrasë prerëse nën të për të prerë të gjitha pjesët, por do të mendoja se printimi i modelit, pastaj prerja e tij me një thikë X-Acto do të funksiononte.

// Hapat //

1. Secila prej këtyre shkurtimeve do të duhet të bëhet për të dyja anët, si në ilustrim

2. Prerjet 1, 2 & 3 do të përdoren për pjesën e brendshme të bllokut të sensorit. Funksioni kryesor i këtyre pjesëve është të mbajnë sensorët në vendin e duhur dhe të organizojnë telat.

3. pjesa 4 & 5 përbëjnë çantën në të cilën do të futen të gjithë sensorët

4. Unë gjithashtu prerë copa stireni që kalojnë mbi rrethimet, teoria pas kësaj është që të zgjerohet përshkueshmëria e sensorëve duke rritur sipërfaqen.

Hapi 4: Instalimi i bllokut

// Hyrje //

Rrjeti që përbën këtë projekt është i lidhur me një mini arduino me një mburojë të regjistrimit të të dhënave. Mund të komplikohet pak a shumë në varësi të asaj se sa të sakta dëshironi të jenë të dhënat tuaja. U vendosa për 11 kunja duke marrë dy matje nga pjesa e përparme qendrore dhe një nga skajet. Kjo ju lejon të identifikoni se ku po aplikohet presioni, edhe pse i gjerë, është i mjaftueshëm për t'i dhënë programit një ide të mirë se si duhet të krijohet tabela e sërfit.

// Burimet //

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

// Hapat //

1. Ndiqni skemën dhe lidhni secilin nga sensorët, unë kam përdorur tituj të grumbulluar https://www.sparkfun.com/products/11417 për të bashkuar secilin nga sensorët, nuk jam më i miri në saldim dhe kjo është një mënyrë e sigurt për të parandaluar shkrirjen e sensorëve tuaj.

2. Kam përdorur gjithashtu një dërrasë buke për të organizuar tabelën, rezistencat dhe baterinë time Nuk është krejtësisht e nevojshme, por ishte mirë ta kisha në një paketë të bukur

3. Kam përdorur kasetë të dyanshme për të ngjitur të gjitha pjesët e jastëkut

nuk është plotësisht e nevojshme të përdorni zam PVC megjithëse mundeni

Hapi 5: Ngjitja e jastëkut

// Hyrje //

Më pëlqen linja e pellgjeve, janë gjëra vërtet interesante, nuk kisha dëgjuar kurrë për të para se të bëja këtë projekt, por përmes disa kërkimeve u vendos në këtë si një material i shkëlqyeshëm për ndërtimin e jastëkut. Veshja e pellgut është një najlon i veshur me PVC që do të thotë që ju mund të përdorni zam tub PVC për ta bashkuar atë së bashku duke krijuar një rrethim plotësisht të papërshkueshëm nga uji. Itsshtë gjithashtu e mrekullueshme sepse atëherë mund ta përdorni për të bashkuar tubat PVC në të duke shtuar pika hyrjeje në Arduino.

// Hapat //

1. Për ta bërë përbërjen vendosni të gjitha pjesët në pjesën e poshtme të jastëkut

2. Ju mund t'i përmbaheni të gjitha pjesëve të sensorit duke përdorur kasetë të dyanshme ose zam PVC

3. Përdorni pajisjet PVC për të krijuar pikën e hyrjes në Arduino në pjesën e sipërme të jastëkut.

+ Ka një vijë të mirë kur aplikoni shumë zam PVC e bën atë të flluskojë dhe të brishtë edhe pse shumë pak e bën lidhjen të dobët. Thjesht duhet të eksperimentosh me disa pjesë dhe të kuptosh se si funksionon

3. Pasi të gjitha pjesët të jenë tharë ngjiten në pjesën e sipërme dhe të poshtme të jastëkut, ju keni shumë një shans për ta bërë këtë, kështu që jini të durueshëm, e bëra atë në seksione dhe bëra dy rreshta zam për t'u siguruar që nuk do të rrjedhë.

+ Mbulesa që ndërtova zgjati dy seanca para se të fillonte të prishej, uji i kripur është goxha brutal.

4. Për të ngjitur jastëkun në dërrasën e sërfit përdorni kasetë VHB

+ Sigurohuni që ta fshini kuvertën me hollues bojë dhe sigurohuni që të jetë super e pastër para se të vendosni jastëkun

+ Shiriti VHB është vërtet i fortë, nuk kam pasur ndonjë problem me rënien e jastëkut

Hapi 6: Programi i regjistrimit të të dhënave Arduino

// Hyrje //

Programi Arduino regjistron të dhënat nga rrjeti i sensorëve në një kartë SD. Të përfshira janë disa burime për formatimin dhe problemet me shkrepjen e kartave SD. Ato mund të jenë pak të vështira. Kodi është marrë nga https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger dhe është modifikuar për të përfshirë të gjitha leximet e sensorit.

// Burimet //

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

// Kodi //

/* Regjistruesi i të dhënave i kartave SD Ky shembull tregon se si të regjistroni të dhënat nga tre sensorë analogë në një kartë SD duke përdorur bibliotekën SD. Qarku: * sensorë analoge në kartën analoge 0, 1 dhe 2 * SD të bashkangjitur në autobusin SPI si më poshtë: ** MOSI - pin 11 ** MISO - pin 12 ** CLK - pin 13 ** CS - pin 4 (për MKRZero SD: SDCARD_SS_PIN) krijuar më 24 nëntor 2010 i modifikuar më 9 prill 2012 nga Tom Igoe Ky kod shembull është në domenin publik. */ #include #include const int chipSelect = 4; void setup () {// Hapni komunikimet serike dhe prisni që porta të hapet: Serial.begin (9600); ndërsa (! Serial) {; // prisni që porti serik të lidhet. Nevojitet vetëm për portën amtare USB} Serial.print ("Inicimi i kartës SD …"); // shikoni nëse kartela është e pranishme dhe mund të inicializohet: nëse (! SD.begin (chipSelect)) {Serial.println ("Karta dështoi, ose nuk është e pranishme"); // mos bëni asgjë më shumë: kthehuni; } Serial.println ("karta e inicializuar.");} Lak void () {// bëni një varg për montimin e të dhënave në regjistër: String dataString = ""; // lexoni tre sensorë dhe shtojini vargut: për (int analogPin = 0; analogPin = 1; analogPin = 2; analogPin = 3; analogPin = 4; analogPin = 5; analogPin = 6; analogPin = 7; analogPin <3; analogPin ++) {int sensor = analogRead (analogPin); dataString += String (sensor); if (analogPin <2) {dataString += ","; }} // hap skedarin. vini re se vetëm një skedar mund të jetë i hapur në të njëjtën kohë, // kështu që ju duhet ta mbyllni këtë para se të hapni një tjetër. File dataFile = SD.open ("datalog.txt", FILE_WRITE); // nëse skedari është i disponueshëm, shkruajini atij: if (dataFile) {dataFile.println (dataString); dataFile.close (); // printoni edhe në portën seriale: Serial.println (dataString); } // nëse skedari nuk është i hapur, shfaq një gabim: else {Serial.println ("Gabim në hapjen e datalog.txt"); }}

Hapi 7: Mbledhja e të dhënave

// Hyrje //

Tani është koha për të provuar jastëkun. Lidhni baterinë dhe futni kartën SD. Ideashtë një ide e mirë të testoni programin për t'u siguruar që regjistron të dhënat siç duhet para se të dilni jashtë. Kini kujdes kur shtrëngoni kapakun e PVC -së në mënyrë që të mos e copëtoni jastëkun, fijet janë mjaft të trasha, megjithëse është gjithashtu një ide e mirë për të hequr pluhurin nga filetimi në mënyrë që super uji i tij të jetë i ngushtë

Kindshtë një gjë e çmendur që lundron me këtë jastëk, oqeani nuk është gjithmonë më i bukuri dhe jastëku është një objekt mjaft i ngathët. Unë mblodha të dhëna duke përdorur bllokun dy herë dhe pas kësaj kisha frikë se blloku nuk do të zgjaste një tjetër. Ju duhet të jeni mjaft të sigurt në ujë dhe ta hiqni atë në ditë mjaft të zbutura në mënyrë që të mos shkëputet nga valët e mëdha ose të jeni në një situatë me një dërrasë sërfi më të rëndë se zakonisht.

Hapi 8: Parimi i të dhënave

// Hyrje //

Kur të përfundoni mbledhjen e të dhënave futni kartën tuaj SD në kompjuterin tuaj dhe duhet të keni një dosje që përmban një regjistër shumë të gjatë numrash. Meqenëse regjistrimi funksionon duke ekzekutuar vazhdimisht një varg leximesh të diskutueshme, do t'ju duhet të kopjoni regjistrin në Excel ose në fletët e Google për të organizuar secilën prej grupeve të sensorëve. Ju do të dëshironi të merrni leximin mesatar të secilit sensor për ta bërë atë gati për ta futur në përkufizimin e karkalecit.

Prettyshtë mjaft e lehtë për tu identifikuar kur po ushtronit presion sepse merrni lexime drastikisht të ndryshme sesa kur ishit ulur në tabelën tuaj. Bëhet mjaft spastike për një kohë, pastaj kthehet në të qenit konsistente. Kohët e kaosit janë ato që dëshironi … thjesht fshini pjesën tjetër.

Hapi 9: Gjenerimi i Surfboard -it të personalizuar

// Hyrje //

Për këtë hap do të duhet të jeni disi të aftë në Rhinocerous dhe karkaleca nuk është shumë e avancuar me çdo kusht. Në përkufizimin e karkalecit do të vini re se ka një mori nyjesh të bashkangjitura në pika të ndryshme, ajo që duhet të bëni është të zëvendësoni secilën prej nyjeve me leximet e duhura të sensorit. Pasi të keni mbledhur të dhënat dhe t'i analizoni ato në excel, duhet të jeni të sigurtë se do të mbani shënime se nga ka ardhur secila prej leximeve, në mënyrë që të rregulloni modelin e karkalecës për të gjeneruar në mënyrë të përshtatshme formën optimale.

// Hapat //

1. Hapni karkalecin dhe ngarkoni def

2. Futni leximet nga regjistri i të dhënave, kam përdorur mediumet nga secili lexim.

3. Piqni modelin në karkaleca

+ do të keni një kornizë të dërrasës së sërfit me vetëm vektorë

4. SWEEP2 duke përdorur shina përgjatë kthesave të qendrës dhe të jashtme

+ Kjo kërkon pak kohë dhe durim, gjithashtu mund t'ju duhet të përzieni sipërfaqet për t'i bërë të gjitha të papërshkueshëm nga uji

Hapi 10: Mulliri i Surfboard

Hapi i fundit është Mulliri i Surfboard. Kam përdorur dy blloqe polistirol që kam blerë nga depoja e shtëpisë https://www.homedepot.com/p/2-in-x-4-ft-x-8-ft-R-8-… dhe i ngjita me llak së bashku kështu që ishte mjaft i trashë për të akomoduar trashësinë e drurit dhe bordit. Kam përdorur një Multicam 3000 duke përdorur RhinoCAM. Unë nuk jam ekspert CNC dhe kam pasur shumë ndihmë në këtë hap, kështu që me të vërtetë nuk mund të ofroj ndonjë këshillë tjetër përveçse të marr dikë që ta bëjë këtë hap për ju;)

Hapi 11: Mendimet përfundimtare

Ky projekt më mori rreth një vit dhe e përfundova gati një vit më parë. Unë e tregova atë në shfaqjen e lartë të dizajnit industrial CCA dhe Maker Faire. Unë e kam vënë atë tani sepse më është dashur shumë kohë për ta parë përsëri … Isha shumë e lodhur duke parë këto gjëra. Shpresoj që ta vlerësoni, mendoj se ky lloj kërkimi dhe pune mund të jetë i dobishëm në projekte të tjera, nëse dikush në të vërtetë përpiqet ta bëjë këtë Udhëzues, ju lutem më tregoni se është një gjë e çmendur dhe do të ishte mirë të shikoni që njerëzit e tjerë të marrin përsipër ajo Unë mendoj se ka një mori të dhënash që mund të kapen dhe përdoren në krijimin e produkteve në një mënyrë të re. Unë mendoj se po vinim në një epokë të re të personalizimit dhe gjërat që mund të porositen me porosi ky lloj prototipizimi të shpejtë mund të vijnë në prodhim të shpejtë personal.

Unë jam i lumtur t'i përgjigjem çdo pyetjeje në lidhje me procesin, teoritë, ndonjë nga programet ose modelimin e bordit të sërfit në përgjithësi.