Okolo sveta (Smart Globe): 5 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Tento projekt bol vytvorený pre kurz MIT, Úvod do tvorby (15,351). Náš projekt s názvom „Okolo sveta“je inteligentný glóbus, ktorý reaguje na to, keď používateľ zadá mesto do terminálu. Hneď ako vstúpite do mesta, zemeguľa sa točí na motore pripevnenom k jeho základni, aby sa dostala k zemepisnej dĺžke tohto mesta. Potom laser pripevnený k tyči vo vnútri zemegule nakloní motor, aby ukazoval na správnu zemepisnú šírku pre mesto. S týmito dvoma motormi laserové body v meste zadá užívateľ. Glóbus je dostatočne priesvitný, takže užívateľ môže laser v ňom umiestnený vnímať. Inšpirovala nás vášeň člena tímu Alex pre globusy, ako aj naša túžba prekvapiť používateľov tým, že z bežného objektu urobíme niečo pútavé a „chytré“.

Zásoby

Vopred pripravené zásoby k nákupu

• 1 12-palcový glóbus, polopriehľadný, aby mohol presvitať vnútorný laser (použili sme to)
• 1 krokový motor pre základňu zemegule (použili sme to)
• 1 krokový motor pre interný laser (použili sme to)
• 1 laser (použili sme laserovú bodovú diódu KY-008)
• Drôt
• Arduino
• Skrutky/skrutky
• Napájanie (toto sme použili)
• Dosky radiča motorového pohonu pre Arduino (použili sme to)
• Wifi čip (použili sme NodeMCU 1.0)

Diely na výrobu

• 1 tyč s 3D tlačou na zavesenie vnútorného lasera/motora z hornej časti zemegule (pozri priložený súbor STL)
• 1 3D vytlačená príloha na pripevnenie vnútorného motora k laseru (pozri priložený súbor STL)
• 1 3D vytlačená príloha na pripevnenie základného motora k zemeguli (pozri priložený súbor STL)
• Základňa pre konečnú montáž

Krok 1: Obstarávanie

Našim prvým krokom bolo obstaranie materiálov pre projekt. Aj keď sme vedeli, že náš zoznam požadovaných materiálov sa môže zmeniť, keď sme sa dostali ďalej k vývoju nášho projektu, objednali sme si zásoby čo najskôr, aby sme predišli zdržaniu projektu. Všetky materiály sa nám podarilo získať buď prostredníctvom Amazonu, alebo od spoločnosti MIT Protoworks. V súčasnej dobe sme objednali všetky diely v našom zozname dodávok. Kľúčovou súčasťou, ktorú sme potrebovali získať včas, bol zemeguľa, pretože rozmery všetkých našich ďalších dielov, ako aj návrh na konečnú montáž, záviseli od veľkosti a vlastností zemegule. Potrebovali sme tiež zabezpečiť, aby nami zakúpený laser bol dostatočne jasný na to, aby presvital po celej zemeguli, pretože laser bude namontovaný vo vnútri zemegule.

Krok 2: skicovanie

Po výbere nášho projektu sme načrtli rôzne nápady, ako by mohli komponenty spolupracovať, aby sme zaistili úplnú predstavu o tom, aké diely budeme potrebovať na nákup alebo stavbu. Začali sme načrtnutím celkového mechanizmu a toho, ako budú jednotlivé diely prepojené s celkovou zostavou. Potom sme sa rozdelili na menšie tímy, pričom každá osoba bola zodpovedná za jednu alebo viac častí. Načrtli sme a identifikovali potrebné rozmery každej časti na základe veľkosti zemegule a motorov, ktoré sme kúpili.

Krok 3: Softvér

Kým niektorí z nás sa zameriavali na skicovanie hardvérových komponentov, iní sa zamerali na softvér. Najprv sme museli urobiť výpočty na konverziu jedného stupňa zemepisnej šírky a dĺžky na konkrétny počet krokov na našich motoroch na základe veľkosti zemegule a celkového počtu krokov v našom motore.

Spoľahli sme sa, že nám Google Maps API pomôže previesť mesto (zadané používateľom) na zemepisné šírky a pozdĺžne súradnice. Akonáhle sme mali tieto súradnice, napísali sme kód, ktorý by inštruoval motory prostredníctvom Arduina, aby otočili určitý počet krokov na základe súradníc získaných API.

Krok 4: Hardvér

Potom, čo sme načrtli komponenty, ktoré bolo potrebné vytlačiť 3D, sme ich navrhli v softvéri CAD (OnShape). Každý diel sme 3D vytlačili a otestovali v rámci jeho podzostavy, aby sme sa uistili, že sedí tak, ako má.

Krok 5: Konečná montáž

Po iterovaní softvéru a hardvéru, kým sme neboli spokojní s každým komponentom, sme zostavili konečný produkt. Okrem pripevnenia motorov, laserov a elektroniky k zemeguli sme vybudovali základňu, na ktorej bude konečný produkt sedieť.