Cesta kolem světa (Smart Globe): 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Tento projekt byl vytvořen pro kurz MIT, Intro to Making (15,351). Náš projekt s názvem „Kolem světa“je inteligentní zeměkoule, která reaguje na to, že uživatel zadá město do terminálu. Jakmile vstoupíte do města, zeměkoule se točí na motoru připojeném k jeho základně, aby dosáhla zeměpisné délky tohoto města. Poté laser připevněný k tyči uvnitř zeměkoule nakloní motor, aby ukazoval na správnou zeměpisnou šířku města. U těchto dvou motorů laserové body ve městě zadá uživatel. Zeměkoule je dostatečně průsvitná, takže uživatel může laser v ní umístěný vnímat. Inspirovala nás vášeň našeho člena týmu Alex pro globusy a také naše touha překvapit uživatele tím, že z běžného objektu vytvoříte něco poutavého a „chytrého“.

Zásoby

Předem připravené zásoby k nákupu

• 1 12palcový glóbus, poloprůsvitný, aby mohl prosvítat interní laser (použili jsme to)
• 1 krokový motor pro základnu zeměkoule (použili jsme to)
• 1krokový motor pro interní laser (použili jsme tento)
• 1 laser (použili jsme laserovou bodovou diodu KY-008)
• Drát
• Arduino
• Šrouby/šrouby
• Napájení (toto jsme použili)
• Desky řadiče motorového pohonu pro Arduino (použili jsme to)
• Wifi čip (použili jsme NodeMCU 1.0)

Výroba dílů

• 1 3D vytištěná tyč pro zavěšení interního laseru/motoru z horní části zeměkoule (viz přiložený soubor STL)
• 1 3D vytištěný nástavec pro připojení interního motoru k laseru (viz přiložený soubor STL)
• 1 3D vytištěný nástavec pro připevnění základního motoru na zeměkouli (viz přiložený soubor STL)
• Základna pro konečnou montáž

Krok 1: Obstarávání

Naším prvním krokem bylo obstarání materiálů pro projekt. I když jsme věděli, že se náš seznam požadovaných materiálů může změnit, jak jsme se dostali dále do vývoje našeho projektu, objednali jsme zásoby co nejdříve, abychom předešli zpoždění projektu. Podařilo se nám získat všechny materiály buď prostřednictvím Amazonu, nebo od MIT Protoworks. V tuto chvíli jsme objednali všechny díly v našem seznamu dodávek. Klíčovou součástí, kterou jsme potřebovali získat brzy, byl zeměkoule, protože rozměry všech našich ostatních dílů a návrh pro konečnou montáž závisely na velikosti a vlastnostech zeměkoule. Také jsme potřebovali zajistit, aby námi zakoupený laser byl dostatečně jasný, aby prosvítal po celé zeměkouli, protože laser bude namontován uvnitř zeměkoule.

Krok 2: Skicování

Po výběru našeho projektu jsme načrtli různé nápady, jak by komponenty mohly fungovat společně, abychom zajistili, že budeme mít úplnou představu o tom, jaké díly budeme potřebovat k nákupu nebo stavbě. Začali jsme načrtnutím celkového mechanismu a toho, jak budou jednotlivé části propojeny s celkovou sestavou. Poté jsme se rozdělili na menší týmy, přičemž každá osoba byla zodpovědná za jednu nebo více částí. Načrtli jsme a identifikovali potřebné rozměry každé části na základě velikosti zeměkoule a motorů, které jsme zakoupili.

Krok 3: Software

Zatímco někteří z nás se soustředili na skicování hardwarových komponent, jiní se zaměřili na software. Nejprve jsme museli provést výpočty, abychom převedli jeden stupeň zeměpisné šířky a délky na konkrétní počet kroků na našich motorech na základě velikosti zeměkoule a celkového počtu kroků v našem motoru.

Spolehli jsme se na Google Maps API, které nám pomohlo převést město (zadané uživatelem) na zeměpisné šířky a délky. Jakmile jsme měli tyto souřadnice, napsali jsme kód, který by instruoval motory prostřednictvím Arduina, aby otočily určitý počet kroků na základě souřadnic získaných API.

Krok 4: Hardware

Poté, co jsme načrtli součásti, které bylo třeba vytisknout 3D, jsme je navrhli v CAD softwaru (OnShape). Každý díl jsme 3D vytiskli a otestovali v rámci jeho podsestavy, abychom se ujistili, že sedí tak, jak měl.

Krok 5: Konečná montáž

Po iterování softwaru a hardwaru, dokud jsme nebyli spokojeni s každou komponentou, jsme sestavili konečný produkt. Kromě připevnění motorů, laserů a elektroniky ke zeměkouli jsme vybudovali základnu, na kterou bude finální produkt sedět.