גלשני נתונים שנוצרו: 11 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

זה לקוח מהתזה הבכירה שלי בעיצוב תעשייתי מלפני כשנה אז סליחה אם יש כמה חורים בזה הזיכרון שלי עשוי להיות קצת כבוי. זהו פרויקט ניסיוני ויש כל כך הרבה דברים שאפשר היה לעשות אחרת, אל תהססו ליידע אותי.

פרויקט זה נמצא במערכת שאוספת נתונים להפעלת תוכנית לבניית גלשנים. מכשיר אשר רושם קריאות של חיישני כוח בזמן הגלישה ומיישם את הנתונים באופן שיייעל את צורת הגלשן שלך באמצעות דוגמנות גנראטיבית.

מה שגורם לפרויקט הזה לעבוד הוא שהגלשן הוא אובייקט מעניין שבו לכוח המופעל על החלק העליון של האובייקט יש תגובה שווה והפוכה לתחתית. כלומר אם אתה לוחץ פחות או יותר עם בהונות או עקב כאשר אתה מסובב הגלשן שלך צריך להכתיב היכן צריך לגלוש את הגלשן שלך אחרת.

עיצוב גלשן

אני הולך להניח שלא כולם מומחים בעיצוב גלשן עכשווי וגם אני לא יכול לקרוא לעצמי, אם כי הנה ההסבר המרוכז שלי. גלשנים הם כלי רכב להעברת מים דרך הסנפירים, הוא עושה זאת באמצעות תקשור מים דרך הקעור התחתון וקווי המתאר הכולל של הלוח. הגלשן יכול להיות מוגזם באמצעות צורות א -סימטריות שבהן אתה יוצר גלשן שמזהה את התפלגות משקל הבוהן / העקב ומנסה לנצל זאת. באמצעות זיהוי היכן הגולש מפעיל את הלחץ הרב ביותר להפוך את הגלשן שלו נוכל לייעל צורה א -סימטרית לגולש הבודד.

בשביל מי זה

זהו פרויקט אשר פונה לגולש בינוני עד מתקדם, מישהו שעשוי לקבל את הגלשן השני או השלישי שלו. בשלב זה התחלת לפתח סגנון המכתיב כיצד הגלשן שלך צריך לתפקד מתחת לרגליך.

משאבים ומיומנויות

הנתונים נרשמים באמצעות מיני Arduino ומנותחים ב- Excel. לצורך דוגמנות הגלשן תצטרך להיות מותקן עליו עותק של 3D Rhinocerous עם חגב. כדי לייצר את הגלשן בפועל תצטרך גישה ל- CNC גדול מספיק בכדי לטחון גלשן.

שלב 1: כרית החיישן

הרפידה

הכרית היא למעשה תיק עמיד למים המגן על רשת החיישנים תוך שהוא מאפשר לך לגשת לארדואינו ולכרטיס ה- SD לאחר הגלישה.

השקית בנויה מאוניית בריכה אשר נדבקה באמצעות דבק PVC.

// חומרים //

+ אניה לבריכה

+ דבק pvc

+ מכסה FPT

+ מתאם זכר

+ קלטת VHB

+ 3 מ מ סטירן

+ סרט סרט דו צדדי

// כלים //

+חותך ויניל https://www.ebay.com/itm/like/281910397159?lpid=82&… או סכין X-Acto

+ מלחם

+ סרגל

החיישן

+ נגד חיישן כוח (11)

+ 10k אוהם נגד (11)

+ חוט תקוע

+ Arduino mini

+ מגן Aralino Datalogging

+ סוללה

שלב 2: לוח הבדיקות

// הקדמה //

כדי ליצור כראוי גלשן חדש אתה צריך להתחיל עם דגם הדגמה. הדגמה זו נוצרת מחדש בהגדרת החגב ומהווה את הבסיס למקום ממנו נוצרת הצורה. מסיבה זו תצטרך ליצור מודל בדיקה שתוכל לעצב ביד אם אתה מספיק טוב או לקבל CNCd. כללתי את קובץ המעצב AKU. האפשרות השנייה היא להשתמש ב- 5'8 Hyden Shapes hypto-krypto https://www.haydenshapes.com/pages/hypto-krypto הדומה למדי למודל הבסיס.

// פרטים //

+ ריק - EPS (הוא צף מעט טוב יותר מפוליאוריטן, והוא מעט קל יותר. הכרית די כבדה)

+ שרף - אפוקסי (הסיכוי שלה לקלקל מעט פחות וגם לקפיצותו נותן לחיישנים קריאה טובה יותר. עליך להשתמש באפוקסי גם בעת סיבי זכוכית של EPS).

+ פיברגלס - 4x6 (זוהי עבודת זכוכית כבדה יותר מגלשן רגיל, חשוב שהלוח לא יקבל יותר מדי כתמים, הוא כבר די כבד עם המשטח ומכיוון שהלוח מעט חסון הוא עדיין יכול לצוף אותך די טוב עם כל הכוס הזו)

שלב 3: חיתוך הפד

// הקדמה //

הכרית בנויה מאוניית בריכה. השתמשתי בחותך ויניל עם קרש חיתוך מתחתיו כדי לחתוך את כל החלקים אבל הייתי חושב שהדפסת התבנית ואז חיתוך עם סכין X-Acto תעבוד.

// שלבים //

1. כל אחד מהחתכים האלה יצטרך להיעשות עבור שני הצדדים כמו באיור

2. חתך 1, 2 ו -3 ישמשו את החלק הפנימי של כרית החיישן. הפונקציה העיקרית של החלקים האלה היא לשמור על החיישנים במקום הנכון ולארגן את החוטים.

3. חתיכה 4 ו -5 מרכיבים את התיק שכל החיישנים ייכנסו אליו

4. אני גם גזרתי חתיכות סטירן שעוברות על המארזים, התיאוריה מאחורי זה היא להרחיב את מעבר החיישנים על ידי הגדלת פני השטח.

שלב 4: חיווט הכרית

// הקדמה //

הרשת המרכיבה את הפרויקט הזה מחוברת למיני arduino עם מגן לרישום נתונים. זה יכול להיות מסובך פחות או יותר בהתאם למידת הדיוק שאתה רוצה שערכת הנתונים שלך תהיה. הסתפקתי ב -11 סיכות שלקחו שתי מדידות מהחזית המרכזית ואחת מהקצוות. זה מאפשר לך לזהות היכן הופעל הלחץ, אם כי רחב, מספיק כדי לתת לתוכנית מושג טוב כיצד יש לייצר את הגלשן.

// משאבים //

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

// שלבים //

1. עקוב אחר הסכימה וחוט כל אחד מהחיישנים, השתמשתי בכותרות הניתנות לערימה https://www.sparkfun.com/products/11417 להלחמת כל אחד מהחיישנים, אני לא הטוב ביותר בהלחמה וזו דרך בטוחה כדי למנוע התכה של החיישנים שלך.

2. השתמשתי גם בלוח לחם כדי לארגן את הלוח שלי, נגדים וסוללה זה לא הכרחי לגמרי אבל היה נחמד שיש אותו באריזה נחמדה

3. השתמשתי בקלטת דו צדדית כדי להדביק את כל חלקי הרפידה

זה לא לגמרי הכרחי להשתמש בדבק PVC אם כי אתה יכול

שלב 5: הדבקת הכרית

// הקדמה //

אני אוהב אניה לבריכה, זה דברים ממש מגניבים, מעולם לא שמעתי על זה לפני שעשיתי את הפרויקט הזה, אבל באמצעות כמה מחקרים התבסס על זה כחומר נהדר לבניית המשטח. אניה לבריכה היא ניילון מצופה PVC כלומר ניתן להשתמש בדבק צינורות PVC כדי לרתך אותו יחד ליצירת מארז עמיד למים לחלוטין. זה גם נהדר כי אז אתה יכול להשתמש בו לרתך אליו צינורות PVC ולהוסיף נקודות גישה לארדואינו.

// שלבים //

1. להכנת המורכב הניחו את כל החלקים על החלק התחתון של הכרית

2. אתה יכול להדביק את כל חלקי החיישן באמצעות סרט דו צדדי או דבק PVC

3. השתמש באביזרי ה- PVC ליצירת נקודת הגישה לארדואינו על פיסת הכרית העליונה.

+ יש קו דק בעת מריחת דבק ה- pvc יותר מדי גורם לו לבעבע ולפריך אם כי מעט מדי הופך את הקשר לחלש. אתה פשוט צריך להתנסות בכמה קטעים ולהבין איך זה עובד

3. ברגע שכל החלקים יבשים נדבקים בחלקו העליון והתחתון של המשטח, יש לך פחות או יותר סיכוי לעשות זאת אז סבלנות, עשיתי את זה בחלקים ועשיתי שני קווי דבק כדי לוודא שזה לא ידלוף.

+ המשטח שבניתי נמשך שני מפגשים לפני שהוא התחיל להישבר, מי מלח די אכזריים.

4. כדי להדביק את המשטח ללוח הגלשן השתמש בקלטת VHB

+ הקפד לנגב את הסיפון בעזרת מדלל צבע ולוודא שהוא נקי במיוחד לפני הנחת הכרית

קלטת VHB היא ממש חזקה, לא היו לי בעיות עם כרית הנפילה

שלב 6: תוכנית רישום הנתונים של Arduino

// הקדמה //

תוכנית Arduino רושמת נתונים מרשת החיישנים לכרטיס SD. כלולים כמה משאבים על עיצוב ופתרון בעיות בכרטיסי SD. הם יכולים להיות קצת מסובכים. הקוד נלקח מתוך https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger ושונה כך שיכלול את כל קריאות החיישן.

// משאבים //

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

// קוד //

/* מחשב נתונים של כרטיס SD דוגמה זו מראה כיצד לרשום נתונים משלושה חיישנים אנלוגיים לכרטיס SD באמצעות ספריית ה- SD. המעגל: * חיישנים אנלוגיים בכניסות אנלוגיות 0, 1 ו -2 * כרטיס SD המחובר לאוטובוס SPI כדלקמן: ** MOSI - פין 11 ** MISO - פין 12 ** CLK - פין 13 ** CS - פין 4 (עבור MKRZero SD: SDCARD_SS_PIN) נוצר 24 בנובמבר 2010 שונה 9 באפריל 2012 על ידי טום איגו קוד דוגמה זה הוא נחלת הכלל. */ #include #include const int chipSelect = 4; הגדרת void () {// פתח תקשורת טורית והמתן לפתיחת הנמל: Serial.begin (9600); בעוד (! סדרתי) {; // המתן להתחברות של יציאה טורית. דרוש ליציאת USB מקורית בלבד} Serial.print ("אתחול כרטיס SD …"); // בדוק אם הכרטיס קיים וניתן לאתחל אותו: אם (! SD.begin (chipSelect)) {Serial.println ("הכרטיס נכשל או לא קיים"); // אל תעשה יותר כלום: חזור; } Serial.println ("כרטיס מאותחל.");} לולאת void () {// צור מחרוזת להרכבת הנתונים ליומן: String dataString = ""; // קראו שלושה חיישנים והוסיפו למחרוזת: for (int analogPin = 0; analogPin = 1; analogPin = 2; analogPin = 3; analogPin = 4; analogPin = 5; analogPin = 6; analogPin = 7; analogPin <3; analogPin ++) {sensor sensor = analogRead (analogPin); dataString += מחרוזת (חיישן); if (analogPin <2) {dataString += ","; }}} // פתח את הקובץ. שים לב שרק קובץ אחד יכול להיות פתוח בכל פעם, // לכן עליך לסגור קובץ זה לפני פתיחת קובץ אחר. קובץ dataFile = SD.open ("datalog.txt", FILE_WRITE); // אם הקובץ זמין, כתוב אליו: if (dataFile) {dataFile.println (dataString); dataFile.close (); // הדפס גם ליציאה הטורית: Serial.println (dataString); } // אם הקובץ אינו פתוח, צץ שגיאה: else {Serial.println ("שגיאה בפתיחת datalog.txt"); }}

שלב 7: איסוף הנתונים

// הקדמה //

עכשיו הגיע הזמן לנסות את הכרית. חבר את הסוללה והכנס את כרטיס ה- SD. זה רעיון טוב לבדוק את התוכנית כדי לוודא שהיא רושמת את הנתונים כראוי לפני היציאה. היזהר בעת הידוק מכסה ה- PVC כך שלא תקרע את הכרית, החוטים די חסונים אם כי גם רעיון טוב הוא להסיר את האבק כך שהאדמה שלו תהיה צמודה למים.

זה סוג של דבר מטורף לגלוש עם הכרית הזו, האוקיינוס לא תמיד הכי נחמד והכרית היא אובייקט די מסורבל. אספתי נתונים באמצעות הפד פעמיים ולאחר מכן פחדתי שהרפידה לא תחזיק מעמד עוד פעם. אתה צריך להיות די בטוח במים ולהוציא אותו בימים די מאולפים כדי שזה לא יקרע על ידי גלים גדולים או שתמצא את עצמך במצב עם גלשן כבד מהרגיל.

שלב 8: מיון הנתונים

// הקדמה //

כשתסיים לאסוף את הנתונים הכנס את כרטיס ה- SD שלך למחשב שלך, ותהיה לך תיקייה המכילה יומן מספרים ארוך מאוד. מאחר והרישום פועל על ידי הפעלה רציפה של שורה של קריאות מעוררות מחלוקת, יהיה עליך להעתיק את היומן ל- Excel או גליונות Google כדי לארגן כל מערך החיישנים. אתה רוצה לקחת את הקריאה הממוצעת של כל חיישן כדי להכין אותו להכניס להגדרת חגב.

זה די קל לזהות מתי אתה מפעיל לחץ כי אתה מקבל קריאות שונות באופן דרסטי מאשר כאשר ישבת על הלוח שלך. זה הופך די ספסטי לזמן מה ואז חוזר להיות עקבי. זמני הכאוס הם מה שאתה רוצה … פשוט מחק את השאר.

שלב 9: יצירת לוח הגלשן המותאם אישית

// הקדמה //

בשביל שלב זה אתה צריך להיות קצת בקיא באף קרנף ובחגב, אבל זה לא מתקדם מדי בשום צורה. בהגדרת החגב אתה הולך לשים לב שיש חבורה של צמתים המחוברים לנקודות שונות, מה שתצטרך לעשות הוא להחליף כל אחד מהצמתים בקריאות החיישנים המתאימות. לאחר איסוף הנתונים וניתוחם באקסל, עליך להקפיד לעקוב אחר מקורו של כל אחת מהקריאות כך שתוכל להתאים את מודל החגב כדי ליצור בצורה הנכונה את הצורה האופטימלית.

// שלבים //

1. פתח חגב וטען את הגלשן הגנרטרי הגנראטיבי

2. הכנס את הקריאות מיומן הנתונים, השתמשתי במדיומים מכל קריאה.

3. אופים את הדגם בחגב

+ תהיה לך מסגרת של הגלשן עם וקטורים בלבד

4. SWEEP2 באמצעות מסילות לאורך הקימורים המרכזיים והחיצוניים

+ זה לוקח קצת זמן וסבלנות, ייתכן שיהיה עליך גם לשלב משטחים כדי שהכל יהיה אטום למים

שלב 10: כרסום הגלשן

השלב האחרון הוא כרסום הגלשן. השתמשתי בשני גושי קלקר שקניתי מהמחסן הביתי https://www.homedepot.com/p/2-in-x-4-ft-x-8-ft-R-8-… והרסס הדביק אותם יחד כך שהוא היה עבה מספיק בכדי להתאים לעובי הנדנדה והלוח. השתמשתי ב- Multicam 3000 באמצעות RhinoCAM. אני לא מומחה CNC ויש לי הרבה עזרה בשלב הזה אז אני באמת לא יכול להציע עצות מלבד לגרום למישהו לעשות את הצעד הזה עבורך;)

שלב 11: מחשבות אחרונות

הפרויקט לקח לי כשנה וסיימתי אותו לפני כמעט שנה. הצגתי את זה בתערוכת בכירים בעיצוב תעשייתי CCA וגם בייצר פייר. אני שם את זה כאן עכשיו כי לקח לי כל כך הרבה זמן להסתכל על זה שוב … כל כך נמאס לי להסתכל על הדברים האלה. אני מקווה שאתה מעריך את זה, אני חושב שמחקר ועבודה מסוג זה עשויים להיות שימושיים בפרויקטים אחרים, אם מישהו באמת מנסה לעשות את זה להוראה, אנא יידע אותי שזה דבר מטורף וזה יהיה נהדר לראות אנשים אחרים לוקחים על עצמם זה. אני חושב שיש שפע של נתונים שניתן ללכוד ולהשתמש בהם ביצירת מוצרים בדרך חדשה. אני חושב שהגעת לעידן חדש של התאמה אישית ודברים הניתנים להתאמה אישית מסוג זה של אב טיפוס מהיר עשויים להגיע לייצור אישי מהיר.

אני שמח לענות על כל שאלה הנוגעת לתהליך, לתיאוריות, לכל אחת מהתוכניות או לעיצוב גלשן באופן כללי.