מסביב לעולם (גלובוס חכם): 5 שלבים

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

פרויקט זה נוצר לקורס MIT, Intro to Making (15.351). הפרויקט שלנו, שכותרתו "מסביב לעולם", הוא עולם חכם המגיב למשתמש שנכנס לעיר למסוף. ברגע שנכנסת לעיר, הגלובוס מסתובב על מנוע המחובר לבסיסו כדי להגיע לקו האורך של אותה עיר. לאחר מכן, לייזר המחובר למוט בתוך הגלובוס זוויתי על ידי מנוע כדי להצביע על קו הרוחב הנכון לעיר. עם שני מנועים אלה, הלייזר מצביע על העיר שהמשתמש נכנס אליה. הגלובוס שקוף מספיק כך שהלייזר המותקן בתוכו יכול להיתפס על ידי המשתמש. קיבלנו השראה מהתשוקה של חבר הצוות שלנו אלכס לגלובוסים, כמו גם מהרצון שלנו להפתיע משתמשים על ידי הפיכת אובייקט רגיל למשהו מרתק ו"חכם ".

אספקה

אספקה מוכנה מראש לרכישה

• גלובוס אחד בגודל 12 אינץ ', שקוף למחצה כך שלייזר פנימי יכול לזרוח דרכו (השתמשנו בזה)
• מנוע צעד אחד לבסיס הגלובוס (השתמשנו בזה)
• מנוע צעד אחד ללייזר פנימי (השתמשנו בזה)
• לייזר אחד (השתמשנו דיודת לייזר נקודה KY-008)
• חוּט
• ארדואינו
• ברגים/ברגים
• ספק כוח (השתמשנו בזה)
• לוחות בקר של מנוע כונן עבור Arduino (השתמשנו בזה)
• שבב Wifi (השתמשנו ב- NodeMCU 1.0)

חלקים להכין

• מוט אחד המודפס בתלת מימד להשעיית לייזר/מנוע פנימי מהחלק העליון של הגלובוס (ראה קובץ STL המצורף)
• קובץ מצורף אחד המודפס בתלת מימד לחיבור מנוע פנימי ללייזר (ראה קובץ STL המצורף)
• קובץ מצורף אחד המודפס בתלת-ממד לחיבור מנוע הבסיס לגלובוס (ראה קובץ STL המצורף)
• בסיס להרכבה סופית

שלב 1: רכש

הצעד הראשון שלנו היה לרכוש חומרים לפרויקט. למרות שידענו שרשימת החומרים הדרושים שלנו יכולה להשתנות ככל שנתקדם בפיתוח הפרויקט, הזמנו את האספקה בהקדם האפשרי כדי למנוע עיכובים בפרויקט. הצלחנו להשיג את כל החומרים דרך אמזון או מ- MIT Protoworks. הזמנו את כל החלקים ברשימת האספקה שלנו בשלב זה. עם זאת, החלק המרכזי שהיינו צריכים להשיג מוקדם היה הגלובוס, שכן המידות של כל החלקים האחרים שלנו, כמו גם העיצוב להרכבה סופית, תלויים בגודל ובמאפיינים של הגלובוס. כמו כן, היינו צריכים לוודא שהלייזר שרכשנו יהיה בהיר מספיק כדי להאיר ברחבי הגלובוס, מכיוון שהלייזר יהיה מותקן בתוך הגלובוס.

שלב 2: שרטוט

לאחר שבחרנו את הפרויקט שלנו, שרטטנו רעיונות שונים כיצד הרכיבים יכולים לעבוד יחד, כדי להבטיח שיהיה לנו מושג מלא לגבי אילו חלקים נצטרך לקנות או לבנות. התחלנו בלשרטט את המנגנון הכולל וכיצד כל חלק יחובר למכלול הכולל. לאחר מכן, התחלקנו לצוותים קטנים יותר, כאשר כל אדם אחראי לחלק אחד או יותר. שרטטנו וזיהינו את המידות הדרושות של כל חלק, בהתבסס על גודל הגלובוס והמנועים שרכשנו.

שלב 3: תוכנה

בעוד שחלקנו התמקדו בשרטוט רכיבי חומרה, אחרים התמקדו בתוכנה. תחילה היינו צריכים לבצע את החישובים כדי להמיר דרגת קו רוחב ואורך בודד למספר צעדים מסוים במנועים שלנו, בהתבסס על גודל הגלובוס ומספר הצעדים הכולל במנוע שלנו.

הסתמכנו על ה- API של מפות Google שיעזור לנו להמיר עיר (שהוזנה על ידי משתמש) לקואורדינטות רוחביות ואורך. ברגע שהיו לנו הקואורדינטות האלה, כתבנו קוד שיורה למנועים באמצעות ארדואינו לפנות מספר צעדים מסוים על סמך הקואורדינטות שהתקבלו על ידי ה- API.

שלב 4: חומרה

לאחר ששרטטנו את הרכיבים שצריך להדפיס בתלת מימד, עיצבנו אותם בתוכנת CAD (OnShape). הדפסנו כל חלק בתלת-ממד ובדקנו אותו בתוך מכלול המשנה שלו כדי לוודא שהוא מתאים כמתוכנן.

שלב 5: הרכבה אחרונה

לאחר שחזרנו על התוכנה והחומרה עד שהיינו מרוצים מכל רכיב, הרכבנו את המוצר הסופי. בנוסף לחיבור המנועים, הלייזרים והאלקטרוניקה לעולם, בנינו בסיס למוצר הסופי לשבת עליו.