JCN: Koncepti kompjuterik i ushqimit të ekuilibrit vektorial: 9 hapa

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

Ne hapemi me rimorkio për videon e ardhshme "JCN dhe Astronautët; një përrallë epike e ushqimit dhe argëtimit në hapësirën e jashtme".

Ajo që kam hequr nga video -konferencat e projektit është se ne duhet të përqëndrohemi në konceptet hapësinore dhe të kemi FUN! Unë kam një top…

Unë po i afrohem kësaj përpjekjeje me një qasje jo të mekanizuar jo të mekanizuar. Unë shpesh bëj vepra arti si shtesë për të gjitha projektet dhe përpjekjet e mia. Një teknikë e ndryshme shpesh sjell ide dhe frymëzim të freskët. Më duro këtu.

Hobi im është kopshtaria. Unë kam qenë në atë për disa kohë. Po shkruaj gjithashtu një metodologji origjinale të kopshtarisë të quajtur "bujqësia fraktale". Por si një kopshtar organik, më është dashur të lexoj shumë për të kuptuar se çfarë mund të bëjë që një kopsht hapësinor të rritet. Veryshtë shumë ndryshe. Sidomos kur merrni parasysh epigjenetikën.

Unë kam dy qëllime të deklaruara. Së pari për të ulur peshën në pak sa të jetë e mundur. Pesha e ngarkesës është gjithçka. Pesha totale e projektit është A: Kafazi i lehtë, 1331 gram, B: Topi i rrënjës 48 gram, C: Kolona e ujit 256 gram, dhe D: Fuqia 1500 gram. Pesha e përgjithshme e ngarkesës është vetëm 3135 gram; pothuajse gjysma e saj shkon në furnizimin me energji elektrike! Përndryshe unë jam duke e sfiduar veten të përdor sa më shumë metoda dhe makina në dispozicion për mua në hapësirën time krijuese.

Kjo është një hyrje e nivelit profesional.

Furnizimet:

Materiale

(2) BTF-Lighting WS2811 Rrip LED i adresueshëm Ultra Bright 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 Pixel/m 5 metër DC12V IP65 Veshje silikoni i papërshkueshëm nga uji

(1) LightingWill 10-Pack V-Shape LED System Alumin Channel 1 metër Anodized Black Corner Extrusion Mount. Pritini në 24 gjatësi prej 300 mm.

(2) Furnizimi me energji plastike BTF-Lighting DC12V 6A 72W

(2) Kontrollues BTF-Lighting WS2811 DC5-12V 14keys Wireless RF

(1) Tifoz i Deskut të vogël Personal të SmartDevil USB

(1) Humidifikues Zerone USB Donuts Mini Mist Floating

(1) Terrafibre Hemp Grow Mat 40 Pako 5 "x5"

(1) Shirit paketimi Gorilla dhe kasetë me madhësi të dyfishtë.

Hapi 1: Konceptet 2D Hapësinore

Termi "koncept hapësinor" nënkupton diçka mjaft specifike për një arkitekt. Kjo metodë e analizës udhëheq dorën e një projektuesi në zhvillimin e fazës konceptuale. Shpesh këto linja ndërtimi të padukshme kalojnë të padukshme dhe megjithatë ato janë atje duke i dhënë formë asaj që përndryshe mund të ishte e pakufizuar. Format natyrore gjithashtu ndjekin linjat e tyre të forcës të cilat mohojnë kompleksitetin që ne perceptojmë.

Metoda të tilla janë një pikënisje e mirë.

Përndryshe, diagrami bazë e vendos burimin e ujit/lëndës ushqyese në qendër; të përfshira në një "top rrënjë" të ajrosur. Bimët e maruleve rriten jashtë dhe drejt dritës së rregulluar.

Hapi 2: Konceptet 3D Hapësinore

Diagramet konceptuale 3D janë gjithashtu të thjeshta, të drejtpërdrejta dhe të ndërlidhura. Shkurtimi i kubit të caktuar krijon zona të hapësirave të shërbimit dhe shërbimit. Qoshet "copa" rezervojnë zona për ruajtjen e ujit, elektronikë, robotikë dhe sensorë në zhvillimin e ardhshëm.

Kubi i cunguar quhet kuboktaedron. Ky trup i fortë Arkimedian ishte forma e preferuar e Buckminster Fuller për shumë arsye. Ai madje e quajti atë Ekuilibër Vektor. Më e vlefshme për këtë përpjekje është fakti se kuboktaedri përmban në mënyrë të përsosur shembullin më të dendur të sferoideve; 12 sfera mblidhen më fort rreth një sfere qendrore. Kufijtë 500x500x500mm të kësaj detyre lejojnë një njësi standarde prej 150mm deri 175mm; e cila është perfekte për qëllimet tona.

Sfera qendrore është një ideal që nuk është e lehtë të printohet në një printer 3D. Sidoqoftë, ne mund të përdorim aeroplanët imagjinarë që janë tangjent midis secilës prej sferave për të krijuar një poliedron të quajtur një dodecahedron rombik, që ka 12 anë. Kjo formë është e mundur për të printuar 3D me një trashësi të vetme të murit; veçanërisht nëse dikush krijon sipërfaqe.

Së fundi, shkurtimi i dodekedrit romb formon një kub. Dhe ne jemi përsëri në fillim në një shkallë tjetër.

Hapi 3: Koncepti i Ujitjes së Orbitës së Tokës së Ulët

Natyrisht, qendra e kubit është një pikë me rëndësi të madhe. NASA shpesh komenton se uji nuk vepron si uji në hapësirë. Unë do të argumentoja se uji vepron në mënyrë perfekte në hapësirë. Le të kemi kuptim dhe ta përdorim në mënyrë krijuese atë fakt në favorin tonë. Fryrja ose fryrja e një topi uji në pikën qendrore do të ishte një gjë e lehtë për t'u bërë. Injektoni atë me lëndë ushqyese sipas nevojës. Vendosni një pajisje hidratuese/atomizuese me ultratinguj piezo në rreth 1.7 Mhz. Kjo do të atomizojë sipërfaqen e topit të ujit në mikro pikat në rreth 3-5 mikron që është ideale për marrjen e rrënjës. Kjo funksionon shumë mirë për marule e cila është një ushqyese e lehtë dhe ka nevojë për më pak lëndë ushqyese. Shumë lëndë ushqyese në tretësirë mund të bllokojnë mjegullat me ultratinguj.

Unë mora idenë për të eksploruar këtë duke parë një person duke avulluar në një makinë para meje. Avulli e mbushi plotësisht kabinën e makinës; çdo cep dhe cep.

Unë e shoh kolonën e ujit si një pirg formash toroidale. Një tifoz i tipit Dyson, një motor pa furça, një strumbullar me një top dhe një mjeshtër tejzanor.

Hapi 4: Koncepti i ujitjes tokësore

Koncepti tokësor për ujitje është pothuajse i njëjtë me hapësirën; përveç se duhet të marrë parasysh gravitetin natyrisht. Si e tillë topi i ujit duhet të përmbahet. Dhe pesha e kombinuar e topit të rrënjës, 12 bimëve dhe strukturës së kullës duhet të jenë të dizajnuara.

Hapi 5: Koncepti Root Ball

Topi rrënjësor, i printuar 3D në PLA me mur të vetëm (mënyra e vazos), është me peshë jashtëzakonisht të lehtë! Duhet të keni kujdes kur hapni vrimat me një Dremmel pasi plastika e kompostueshme është mjaft e brishtë. Nënshtresa e bimës mund të bëhet nga materiale të ndryshme. Unë do të provoj dyshekët e kërpit dhe jastëkët e pastrimit të markës 3M. Unë do të aplikoj 3 ose 4 kukulla agar dhe do të fus farat e marule, të drejtuara poshtë, në lëndën ushqyese të qartë. Agari ushqen farën e hershme, e ngjit atë në jastëk dhe e mban atë në vend pavarësisht nga orientimi. Shpresoj se funksionon!

Rrënjët do të rriten në jastëk dhe në dhomën e rrënjëve. Rrënjët do të promovohen në fillim, por shumë shpejt do të përdor protokolle ndriçimi për të inkurajuar zhvillimin e gjetheve.

Hapi 6: Koncepti i Kafazit të Lehtë

Kafazi i dritës është një pajisje mjaft e arsyeshme. Ka 12 lidhës të printuar me rrëshirë 3D. Unë i quaj tardigradë. Ekzistojnë gjithashtu 24 kanale identike alumini 300mm të këndit LED si spars. Këto spars veprojnë në mënyrë strukturore në Tokë, por ato gjithashtu sigurojnë një lavaman të vlefshëm për LED.

Vini re se kuboktaedri mund të shihet si i përbërë nga 4 gjashtëkëndësha. Përdoreni këtë fakt kur merrni parasysh se si të instaloni më mirë LED -të tuaj. Mendojeni si një sfidë. Kam përdorur dy vija 5 metra të shiritave LED të programueshëm të zbehtë me ultrabrite në 12V. Unë mund t'i bëj ata të bëjnë pothuajse gjithçka.

Vini re se aty ku spars "kryq" është drejtpërdrejt mbi secilën prej bimëve. Burimi më i dritës është lart. Më pak dritë siguron dritë nga anët.

Gjithashtu vini re se pikat kulmore të topit rrënjë janë pikat më të hapura midis bimëve. Ky do të ishte vendi ideal për të gjetur mikro tifozët e ardhshëm sipas kërkesës.

Hapi 7: Ndërtimi i Kafazit të Lehtë

Duhet të jetë mjaft e qartë se si të mblidhni kafazin e dritës. 24 spars dhe 12 lidhës qoshe. Dy nga lidhësit janë të shtypura me hapje për të drejtuar furnizimin me energji elektrike në një mënyrë të dukshme.

Gjithashtu unë rekomandoj të ndërtoni një kasë udhëtimi për të vepruar si udhëzues, mbështetës dhe mbrojtës. Rasti ka dimensione të brendshme 500x500x500mm dhe konsiderohet përtej fushëveprimit të projektit. Optshtë opsionale, por unë mendoj se është një ide e mirë.

Kur dizajni të përfundojë, unë do t'i ngjis të gjitha së bashku. Momenti që lidhjet duhet të mbahen. Por tani për tani sparet dhe lidhësit mbahen së bashku nga shiriti i paketimit Gorilla. Shiriti ngjitës në pjesën e pasme të LED -ve është i padobishëm. Hiqeni atë. Unë jam duke përdorur pambuk të shiritit të dyfishtë Gorilla për të mbajtur shiritat e dritës në vend.

Hapi 8: Elementet mbështetëse

Këtu janë fotot e stacionit tim të testimit të ventilatorit dhe lagështuesit dhe hapësirës sime të punës.

Hapi 9: Përfundime

Unë jam gati gati për të filluar rritjen e bimëve.

Unë kurrë nuk do të jem i lumtur ose i përfunduar me hartimin e kutisë së rritjes. Designedshtë projektuar qëllimisht që pjesët të hiqen, zëvendësohen dhe modifikohen.

Ka ende shumë hapësirë për përmirësime. Dhe për shtimin e elektronikës, sensorëve, automatizimit dhe robotikës. AI gjithashtu.

Hulumtimi im paralelizon bukur këtë projekt. Këtë muaj unë jam duke hapur një firmë R&D duke u fokusuar në teknologjitë arkitektonike, teknologjinë AG, hartëzimin dhe projektimin me lazer, dhe strukturat e hapësirës së thellë. Kam koncepte për një sondë të Venusit në lartësi të madhe dhe një strukturë autonome "serë" që do të parkohet në pikën Tokë-Hënë Lagranzh L5.

NASA lejon përdorimin e drejtë të materialeve të tyre për sa kohë që logoja e qofteve nuk përdoret.