Adatgenerált szörfdeszkák: 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ez az ipari formatervezésről szóló egyéves diplomamunkámból származik, körülbelül egy évvel ezelőtti, úgyhogy bocsánat, ha vannak benne lyukak, a memóriám kissé elromlott. Ez egy kísérleti projekt, és sok mindent meg lehetett volna tenni másként is, ne habozzon, tudassa velem.

Ez a projekt egy olyan rendszeren működik, amely adatokat gyűjt egy szörfdeszka-építési program futtatásához. Olyan eszköz, amely naplózza az erőérzékelők leolvasásait szörfözés közben, és ezeket az adatokat olyan módon alkalmazza, amely optimalizálja a szörfdeszka formáját a generatív modellezés révén.

A projekt működését az okozza, hogy a szörfdeszka egy érdekes tárgy, ahol a tárgy tetejére ható erő egyenlő és ellentétes reakciót mutat az aljára. Ez azt jelenti, hogy ha a szörfdeszka elfordításakor többé -kevésbé a lábujjával vagy a sarkával nyomkod, akkor diktálnia kell, hogy hol kell másképp formázni a szörfdeszkát.

SURFBOARD DESIGN

Feltételezem, hogy nem mindenki szakértő a kortárs szörfdeszka -tervezésben, és én sem nevezhetem magam annak, bár itt van a sűrített magyarázatom. A szörfdeszkák olyan járművek, amelyek a vizet az uszonyokon keresztül mozgatják, ezt a víz az alsó homorú és a tábla általános körvonalain keresztül vezeti. A szörfdeszka eltúlozható aszimmetrikus formákkal, ahol olyan szörfdeszkát hoz létre, amely azonosítja a lábujj / sarok súlyeloszlását, és megpróbálja ezt kihasználni. Annak azonosításával, hogy a szörfölő hol gyakorolja a legnagyobb nyomást a szörfdeszka megfordítására, optimalizálhatjuk az aszimmetrikus formát az egyes szörfösök számára.

KI EZÉRT

Ez egy olyan projekt, amely közepes és haladó szörfösöket lát el, olyanokat, akik esetleg a második vagy harmadik szörfdeszkát kapják. Ebben a szakaszban elkezdett kialakítani egy stílust, amely meghatározza a szörfdeszka működését a lábad alatt.

FORRÁSOK ÉS KÉPESSÉGEK

Az adatok naplózása Arduino mini segítségével történik, és Excel -el elemezzük. A szörfdeszka modellezéséhez rendelkeznie kell a Rhinocerous 3D egy példányával, amire telepítve van a Grasshopper. A szörfdeszka tényleges előállításához hozzá kell férnie egy olyan méretű CNC -hez, amely lehetővé teszi a szörfdeszka marását.

1. lépés: Az érzékelőpárna

A PAD

A párna lényegében vízálló táska, amely védi az érzékelők hálózatát, miközben lehetővé teszi az arduino és az sd kártya elérését szörfözés után.

A táska tó bélésből készült, amelyet PVC ragasztóval ragasztanak.

Anyagok

+ tó bélés

+ PVC ragasztó

+ FPT sapka

+ Férfi adapter

+ VHB szalag

+ 3 mm -es sztirol

+ Kétoldalas filmszalag

Eszközök

+Vinyl Cutter https://www.ebay.com/itm/like/281910397159?lpid=82&… vagy X-Acto kés

+ Forrasztópáka

+ Vonalzó

AZ ÉRZÉK

+ Erőérzékelő ellenállás (11)

+ 10 k ohmos ellenállás (11)

+ Sodrott huzal

+ Arduino mini

+ Arduino Datalogging Shield

+ Akkumulátor

2. lépés: A tesztlap

Bevezető

Az új szörfdeszka megfelelő előállításához demo modellel kell kezdenie. Ez a demó újra létrehozásra került a szöcske definíciójában, és ez az alapja annak, honnan származik az alakzat. Emiatt tesztmodellt kell készítenie, amelyet vagy kézzel formázhat, ha elég jó, vagy beszerezhet CNCd -t. Mellékeltem az AKU formázó fájlt. A másik lehetőség az 5'8 Hayden Shapes hipto-krypto https://www.haydenshapes.com/pages/hypto-krypto használata, amely nagyjából hasonló az alapmodellhez.

Részletek

+ Üres - EPS (Kicsit jobban úszik, mint a poliuretán, és kicsit könnyebb. A párna elég nehéz)

+ Gyanta - epoxi (Kicsit kevésbé valószínű, hogy leesik, és rugóssága jobb leolvasást biztosít az érzékelőknek, akkor is Epoxy -t kell használni, amikor üvegszálas EPS nyersanyagot készít)

+ Üvegszálas - 4x6 (Ez nehezebb üvegmunka, mint a szokásos szörfdeszka, fontos, hogy a tábla ne kapjon túl sok horzsolást, már elég nehéz a párnával, és mivel a tábla egy kicsit vaskos, még mindig jól lebeghet ezzel az üveggel)

3. lépés: A betét vágása

Bevezető

A párna tó bélésből készült. Egy vinilvágót használtam, alatta vágódeszkával, hogy kivágjam az összes darabot, de úgy gondolom, hogy a minta kinyomtatása, majd X-Acto késsel történő kivágása működne.

// Lépések //

1. Ezen vágások mindegyikét mindkét oldalon meg kell tenni, mint az ábrán

2. Az 1 -es, 2 -es és 3 -as vágást az érzékelőpárna belsejében kell használni. Ezeknek a daraboknak az elsődleges feladata az érzékelők megfelelő helyen tartása és a vezetékek rendszerezése.

3. A 4. és 5. darab alkotja a zsákot, amelybe az összes érzékelő be fog menni

4. Kivágtam sztiroldarabokat is, amelyek átmennek a házakon, az elmélet mögött az áll, hogy a felület növelésével az érzékelők áthaladását szélesítik.

4. lépés: A pad bekötése

Bevezető

A projektet alkotó hálózat egy arduino mini -hez van csatlakoztatva, adatnaplózó pajzzsal. Ez többé -kevésbé bonyolulttá tehető attól függően, hogy az adathalmaz mennyire pontos. Megelégedtem a 11 csapszeggel, két mérést végeztem a középső elől és egyet a szélektől. Ez lehetővé teszi annak azonosítását, hogy hol alkalmazzák a nyomást, bár széles, de elegendő ahhoz, hogy a program jó ötletet adjon a szörfdeszka előállításának módjáról.

// Erőforrások //

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

// Lépések //

1. Kövesse a vázlatot és kösse be az egyes érzékelőket, egymásra rakható fejléceket használtam a https://www.sparkfun.com/products/11417 egyes érzékelők forrasztásához, nem vagyok a legjobb a forrasztásban, és ez biztonságos módszer hogy megakadályozza az érzékelők megolvadását.

2. Kenyeretáblát is használtam a tábla, az ellenállások és az akkumulátor rendszerezéséhez. Nem feltétlenül szükséges, de jó volt, hogy szép csomagban volt

3. Kétoldalas ragasztószalaggal ragasztottam a párna összes részét

nem feltétlenül szükséges PVC ragasztót használni, bár lehet

5. lépés: A párna ragasztása

Bevezető

Imádom a tavacska bélést, nagyon klassz cucc, soha nem is hallottam róla, mielőtt ezt a projektet elvégeztem, de néhány kutatás során megállapítottam, hogy ez egy nagyszerű anyag a párna építéséhez. A tavi bélés PVC bevonatú nejlon, ami azt jelenti, hogy PVC cső ragasztóval hegesztheti össze, és teljesen vízálló burkolatot hozhat létre. Ez azért is nagyszerű, mert akkor PVC -csövek hegesztésére használhatja, és hozzáférési pontokat adhat hozzá az Arduino -hoz.

// Lépések //

1. A kompozit elkészítéséhez fektesse az összes darabot a párna alsó darabjára

2. Az összes érzékelődarabot ragaszthatja kétoldalas szalaggal vagy PVC ragasztóval

3. A PVC szerelvények segítségével hozza létre az Arduino hozzáférési pontját a felső párnán.

+ Finom vonalak vannak, ha a PVC ragasztót túlságosan felhordja, felbuborékolja és törékennyé teszi, bár a túl kevés gyengíti a kötést. Csak kísérleteznie kell néhány darabbal, és meg kell értenie, hogyan működik

3. Miután az összes darab megszáradt, tapadjon a párna tetejéhez és aljához, akkor nagyjából egy esélye van erre, ezért légy türelmes, én szakaszosan csináltam, és két ragasztóvonalat készítettem, hogy ne szivárogjon.

+ Az általam készített pad két munkamenetig tartott, mielőtt elkezdett lebomlani, a sós víz elég brutális.

4. VHB szalaggal rögzítse a párnát a szörfdeszkához

+ Feltétlenül törölje le a fedélzetet festékhígítóval, és győződjön meg róla, hogy szuper tiszta a párna lerakása előtt

+ A VHB szalag nagyon erős, nem volt gondom a pad leesésével

6. lépés: Arduino adatnapló program

Bevezető

Az Arduino program naplózza az adatokat az érzékelő hálózatról egy SD kártyára. Tartalmaz néhány forrást az SD -kártyák formázásával és hibaelhárításával kapcsolatban. Kicsit finnyásak lehetnek. A kód a https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger oldalról származik, és módosítja az összes érzékelő leolvasását.

// Erőforrások //

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

// Kód //

/* SD -kártya adatgyűjtője Ez a példa bemutatja, hogyan lehet naplózni három analóg érzékelő adatait egy SD -kártyára az SD könyvtár használatával. Az áramkör: * analóg érzékelők a 0, 1 és 2 analóg bemeneteken for MKRZero SD: SDCARD_SS_PIN) létrehozva 2010. november 24. módosítva 2012. április 9. Tom Igoe Ez a példakód közkincs. */ #include #include const int chipSelect = 4; void setup () {// Nyissa meg a soros kommunikációt, és várja meg, amíg a port megnyílik: Serial.begin (9600); while (! Sorozat) {; // várjon, amíg a soros port csatlakozik. Csak natív USB -porthoz szükséges} Serial.print ("SD -kártya inicializálása …"); // nézze meg, hogy a kártya jelen van -e és inicializálható -e: if (! SD.begin (chipSelect)) {Serial.println ("A kártya nem sikerült, vagy nincs jelen"); // ne csinálj többet: return; } Serial.println ("kártya inicializálva.");} Void loop () {// készítsen egy karakterláncot az adatok naplóba való összeállításához: String dataString = ""; // három érzékelő olvasása és hozzáfűzése a karakterlánchoz: for (int analogPin = 0; analogPin = 1; analogPin = 2; analogPin = 3; analogPin = 4; analogPin = 5; analogPin = 6; analogPin = 7; analogPin <3; analogPin ++) {int szenzor = analogRead (analogPin); dataString += Karakterlánc (érzékelő); if (analógPin <2) {dataString += ","; }} // nyissa meg a fájlt. ne feledje, hogy egyszerre csak egy fájl nyitható meg, // ezért be kell zárnia ezt a fájlt, mielőtt megnyitna egy másikat. File dataFile = SD.open ("datalog.txt", FILE_WRITE); // ha a fájl elérhető, írjon rá: if (dataFile) {dataFile.println (dataString); dataFile.close (); // nyomtatás a soros portra is: Serial.println (dataString); } // ha a fájl nincs megnyitva, akkor hibaüzenet jelenik meg: else {Serial.println ("hiba a datalog.txt megnyitásakor"); }}

7. lépés: Az adatok gyűjtése

Bevezető

Most itt az ideje, hogy kipróbálja a padot. Csatlakoztassa az akkumulátort, és helyezze be az SD -kártyát. Jó ötlet kipróbálni a programot, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelelően naplózza az adatokat, mielőtt kimegy. Legyen óvatos, amikor meghúzza a PVC kupakot, hogy ne szakítsa meg a párnát, a szálak meglehetősen borsosak, bár jó ötlet, hogy le kell porolni a menetről, hogy szuper vízálló legyen

Furcsa dolog szörfözni ezzel a párnával, az óceán nem mindig a legszebb, és a párna elég nehézkes. Kétszer gyűjtöttem adatokat a pad segítségével, és utána féltem, hogy a betét nem fog tovább tartani. Elég magabiztosnak kell lennie a vízben, és szép szelíd napokon ki kell vennie, nehogy nagy hullámok szakítsák le, vagy a szokásosnál nehezebb szörfdeszka helyzetébe kerüljön.

8. lépés: Az adatok párosítása

Bevezető

Amikor befejezte az adatgyűjtést, helyezze be az SD -kártyát a számítógépébe, és legyen egy mappája, amely nagyon hosszú számnaplót tartalmaz. Mivel a naplózás úgy működik, hogy folyamatosan vitatott leolvasási sorozatokat futtat, a naplót Excel vagy Google lapokra kell másolnia az egyes érzékelőkészletek rendszerezéséhez. Az egyes érzékelők átlagos leolvasását szeretné elvégezni, hogy készen álljon a szöcske definícióba való beillesztésre.

Elég könnyű azonosítani, hogy mikor gyakorolt nyomást, mert drasztikusan eltérő értékeket kap, mint amikor a táblán ült. Egy ideig nagyon görcsössé válik, majd visszatér a következetességhez. A káosz időszaka az, amit akarsz … csak töröld a többit.

9. lépés: Egyéni szörfdeszka létrehozása

Bevezető

Ehhez a lépéshez némileg jártasnak kell lennie az orrszarvúban és a szöcskében, de nem túl fejlett semmilyen módon. A szöcske definícióban észreveszi, hogy egy csomó csomópont van csatolva különböző pontokhoz, amit meg kell tennie, ha mindegyik csomópontot lecseréli a megfelelő érzékelői leolvasásokra. Az adatok összegyűjtése és az Excelben történő elemzése után feltétlenül kövesse nyomon, hogy honnan származnak az egyes leolvasások, hogy beállíthassa a szöcske modelljét az optimális alak megfelelő létrehozásához.

// Lépések //

1. Nyissa ki a szöcskét és töltse be a generáló szörfdeszkát def

2. Illessze be a leolvasásokat az adatnaplóból, én az egyes leolvasások médiumait használtam.

3. Süssük meg a modellt szöcskében

+ lesz egy keret a szörfdeszka csak vektorok

4. SWEEP2 sínek segítségével a középső és külső ívek mentén

+ Ez egy kis időt és türelmet igényel, szükség lehet a felületek összekeverésére is, hogy vízzáró legyen

10. lépés: A szörfdeszka marása

Az utolsó lépés a szörfdeszka marása. Két hungarocell tömböt használtam, amelyeket az otthoni raktárból vásároltam: https://www.homedepot.com/p/2-in-x-4-ft-x-8-ft-R-8-… és spray-vel összeragasztottam őket úgy, hogy elég vastag legyen a billenő- és deszkavastagság befogadására. Multicam 3000 -et használtam RhinoCAM segítségével. Nem vagyok CNC -szakértő, és sokat segítettem ebben a lépésben, így tényleg nem tudok más tanácsot adni, csak rávenni valakit, hogy tegye meg ezt a lépést helyetted;)

11. lépés: Utolsó gondolatok

Ez a projekt körülbelül egy évig tartott, majdnem egy éve fejeztem be. Megmutattam mind a CCA ipari formatervezési senior kiállításon, mind a Maker Faire -n. Azért tettem ide most, mert ennyi időbe telt, mire újra megnéztem… annyira elegem volt ebből a cuccból. Remélem, értékelni fogja, úgy gondolom, hogy ez a fajta kutatás és munka hasznos lehet más projektekben, ha valaki valóban megpróbálja megtenni ezt az utasítást, kérem, tudassa velem, milyen őrült dolog, és jó lenne látni, ha más emberek is felvállalnák azt. Úgy gondolom, hogy rengeteg adat áll rendelkezésre, amelyeket új módon lehet rögzíteni és felhasználni a termékek létrehozásában. Úgy gondolom, hogy a testreszabás új korszakába érkeztünk, és az ilyen típusú gyors prototípus -készítésre szabható dolgok gyors személyes gyártásba kezdhetnek.

Örömmel válaszolok a folyamatra, elméletekre, bármely programra vagy általában a szörfdeszka tervezésével kapcsolatos kérdésekre.