Papan Luncur Data yang Dijana: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Ini diambil dari tesis senior saya dalam Reka Bentuk Perindustrian kira-kira setahun yang lalu, maaf jika ada beberapa lubang di dalamnya ingatan saya mungkin sedikit. Ini adalah projek eksperimental dan ada banyak perkara yang dapat dilakukan secara berbeza, jangan ragu untuk memberitahu saya.

Projek ini menggunakan sistem yang mengumpulkan data untuk menjalankan program pembinaan papan luncur. Peranti yang mencatat bacaan dari sensor daya semasa anda melayari dan menggunakan data tersebut dengan cara yang mengoptimumkan bentuk papan luncur anda melalui pemodelan generatif.

Apa yang menjadikan projek ini berfungsi ialah papan luncur adalah objek yang menarik di mana daya yang dikenakan ke bahagian atas objek mempunyai reaksi yang sama dan berlawanan dengan bahagian bawah. Maksudnya jika anda menekan lebih kurang dengan jari kaki atau tumit semasa anda memutar papan luncur anda harus menentukan di mana papan luncur anda perlu dibentuk secara berbeza.

REKA BENTUK PEMBEDAHAN

Saya akan menganggap bahawa tidak semua orang pakar dalam reka bentuk papan luncur kontemporari dan saya juga tidak boleh menyebut diri saya, walaupun inilah penjelasan ringkas saya. Papan luncur adalah kenderaan untuk menggerakkan air melalui sirip, ini dilakukan melalui penyaluran air melalui garis bawah cekung bawah dan keseluruhan papan. Papan luncur boleh dibesar-besarkan melalui bentuk asimetris di mana anda membuat papan luncur yang mengenal pasti pengagihan berat kaki / tumit dan usaha untuk memanfaatkannya. Dengan mengenal pasti di mana surfer menggunakan tekanan paling banyak untuk memutar papan luncur mereka, kita dapat mengoptimumkan bentuk yang tidak simetri untuk peluncur individu.

SIAPA INI UNTUK

Ini adalah projek yang melayani peselancar menengah hingga lanjutan, seseorang yang mungkin mendapat papan luncur kedua atau ketiga mereka. Pada tahap ini anda akan mula mengembangkan gaya yang menentukan bagaimana papan selancar anda berfungsi di bawah kaki anda.

SUMBER & KEMAHIRAN

Data dicatat menggunakan mini Arduino dan diuraikan dengan excel. Untuk pemodelan papan luncur, anda mesti mempunyai salinan Rhinocerous 3D dengan Belalang yang terpasang di atasnya. Untuk benar-benar menghasilkan papan luncur, anda perlu mempunyai akses ke CNC yang cukup besar untuk menggiling papan luncur.

Langkah 1: Pad Sensor

PAD

Pad pada dasarnya adalah beg kalis air yang melindungi rangkaian sensor sambil membolehkan anda mengakses kad arduino dan sd setelah anda melayari.

Beg ini dibina dari pelapik kolam yang dilekatkan menggunakan gam PVC.

// Bahan //

+ pelapik kolam

+ gam pvc

+ Cap FPT

+ Penyesuai Lelaki

+ Pita VHB

+ 3mm styrene

+ Pita filem Sisi Dua

// Alat //

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

+ Besi Pateri

+ Pembaris

PENYANYI

+ Force Sensor Resistor (11)

+ 10k ohm Perintang (11)

+ Kawat terdampar

+ Arduino mini

+ Arduino Datalogging Shield

+ Bateri

Langkah 2: Papan Ujian

// Pengenalan //

Untuk menghasilkan papan luncur baru dengan betul, anda harus memulakan dengan model demo. Demo ini dibuat semula dalam definisi belalang dan merupakan asas dari mana bentuknya dihasilkan. Atas sebab ini, anda perlu membuat model ujian yang boleh anda bentuk dengan tangan jika cukup baik atau dapatkan CNCd. Saya memasukkan fail pembentuk AKU. Pilihan lain ialah menggunakan hypto-krypto Hayden Shapes 5'8 https://www.haydenshapes.com/pages/hypto-krypto yang hampir sama dengan model asas.

// Butiran //

+ Kosong - EPS (Ia melayang sedikit lebih baik daripada Poliuretana, dan sedikit lebih ringan. Padnya cukup berat)

+ Resin - Epoxy (Agaknya kurang senang dan juga kegembiraannya memberi sensor bacaan yang lebih baik. Anda juga harus menggunakan Epoxy semasa mengacaukan EPS kosong)

+ Fiberglass - 4x6 (Ini adalah pekerjaan gelas yang lebih berat daripada papan luncur standard, yang penting bagi papan untuk tidak terlalu banyak dings, sudah cukup berat dengan pad dan kerana papannya sedikit besar, ia masih boleh mengapung anda dengan cukup baik dengan semua gelas ini)

Langkah 3: Memotong Pad

// Pengenalan //

Pad dibina dari pelapik kolam. Saya menggunakan pemotong vinil A dengan papan pemotong di bawahnya untuk memotong semua kepingan tetapi saya fikir mencetak corak kemudian memotongnya dengan pisau X-Acto akan berfungsi.

// Langkah-langkah //

1. Setiap pemotongan ini perlu dilakukan untuk kedua-dua belah pihak seperti dalam ilustrasi

2. Potong 1, 2 & 3 akan digunakan untuk bahagian dalam pad sensor. Fungsi utama kepingan ini adalah untuk menjaga sensor di tempat yang betul dan mengatur wayar.

3. bahagian 4 & 5 membentuk beg yang akan dimasukkan semua sensor

4. Saya juga memotong kepingan-kepingan styrene yang menutupi kandang, teori di sebalik ini adalah untuk memperluas sensor melalui cara meningkatkan permukaan.

Langkah 4: Pendawaian Pad

// Pengenalan //

Rangkaian yang membentuk projek ini disambungkan ke arduino mini dengan perisai log data. Ia boleh dibuat lebih kurang rumit bergantung pada seberapa tepat anda mahu set data anda. Saya menyelesaikan 11 pin dengan mengambil dua ukuran dari bahagian tengah tengah dan satu dari tepi. Ini memungkinkan anda mengenal pasti di mana tekanan diberikan, walaupun luas, cukup untuk memberi idea yang baik kepada program mengenai bagaimana papan selancar harus dihasilkan.

// Sumber //

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

// Langkah-langkah //

1. Ikuti skematik dan kawal setiap sensor, saya menggunakan tajuk yang boleh ditumpuk https://www.sparkfun.com/products/11417 untuk menyolder setiap sensor, saya bukan yang terbaik dalam pematerian dan ini adalah cara yang selamat untuk mengelakkan pencairan sensor anda.

2. Saya juga menggunakan papan roti untuk menyusun papan, perintang dan bateri saya Tidak semestinya diperlukan tetapi senang memilikinya dalam bungkusan yang bagus

3. Saya menggunakan pita dua sisi untuk melekat semua bahagian pad

tidak perlu menggunakan gam PVC walaupun anda boleh

Langkah 5: Melekatkan Pad

// Pengenalan //

Saya suka pelapik kolam, ini adalah beberapa perkara yang sangat keren, saya tidak pernah mendengarnya sebelum melakukan projek ini tetapi melalui beberapa penyelidikan yang menyusunnya sebagai bahan yang hebat untuk membina pad. Pond liner adalah nilon bersalut PVC yang bermaksud anda boleh menggunakan gam paip PVC untuk mengimpal bersama-sama untuk membuat penutup kalis air sepenuhnya. Ia juga bagus kerana anda boleh menggunakannya untuk mengimpal paip PVC ke dalamnya menambah jalan masuk ke Arduino.

// Langkah-langkah //

1. Untuk membuat komposit meletakkan semua kepingan pada bahagian bawah pad

2. Anda boleh melekatkan semua kepingan sensor menggunakan pita dua sisi atau gam PVC

3. Gunakan alat kelengkapan PVC untuk membuat titik akses ke Arduino pada bahagian pad bahagian atas.

+ Terdapat garis halus ketika menggunakan gam pvc terlalu banyak menjadikannya gelembung dan rapuh walaupun terlalu sedikit membuat ikatan lemah. Anda hanya perlu bereksperimen dengan beberapa bahagian dan memahami bagaimana ia berfungsi

3. Setelah semua kepingan kering melekat di bahagian atas dan bawah alas, anda mempunyai satu peluang untuk melakukan ini jadi bersabarlah, saya melakukannya di bahagian dan membuat dua garis gam untuk memastikannya tidak bocor.

Pad yang saya bina berlangsung selama dua sesi sebelum ia mula runtuh, air masin cukup kejam.

4. Untuk melekatkan pad ke papan luncur gunakan pita VHB

+ Pastikan untuk mengelap dek dengan cat yang lebih nipis dan pastikan yang bersih sebelum meletakkan alas

+ Pita VHB sangat kuat, saya tidak menghadapi masalah dengan pad jatuh

Langkah 6: Program Pembalakan Data Arduino

// Pengenalan //

Program Arduino mencatat data dari rangkaian sensor ke kad SD. Termasuk beberapa sumber mengenai pemformatan dan masalah menembak kad SD. Mereka boleh menjadi agak rewel. Kod diambil dari https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger dan diubahsuai untuk merangkumi semua bacaan sensor.

// Sumber //

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

// Kod //

/* Penyusun kad kad SD Contoh ini menunjukkan cara log data dari tiga sensor analog ke kad SD menggunakan perpustakaan SD. Litar: * sensor analog pada analog SD 0, 1, dan 2 * kad SD yang dilekatkan pada bas SPI seperti berikut: ** MOSI - pin 11 ** MISO - pin 12 ** CLK - pin 13 ** CS - pin 4 (untuk MKRZero SD: SDCARD_SS_PIN) dibuat 24 Nov 2010 diubah 9 Apr 2012 oleh Tom Igoe Kod contoh ini berada dalam domain awam. * / # include #include const int chipSelect = 4; batal setup () {// Buka komunikasi bersiri dan tunggu port dibuka: Serial.begin (9600); sambil (! bersiri) {; // tunggu port bersambung. Diperlukan hanya untuk port USB asli} Serial.print ("Memulakan kad SD …"); // lihat apakah kad itu ada dan boleh diinisialisasi: if (! SD.begin (chipSelect)) {Serial.println ("Kad gagal, atau tidak ada"); // jangan buat apa-apa lagi: kembali; } Serial.println ("kad diinisialisasi.");} Gelung kosong () {// buat rentetan untuk menyatukan data untuk log: String dataString = ""; // baca tiga sensor dan tambahkan pada rentetan: untuk (int analogPin = 0; analogPin = 1; analogPin = 2; analogPin = 3; analogPin = 4; analogPin = 5; analogPin = 6; analogPin = 7; analogPin <3; analogPin ++) {int sensor = analogRead (analogPin); dataString + = String (sensor); jika (analogPin <2) {dataString + = ","; }} // buka fail. perhatikan bahawa hanya satu fail yang dapat dibuka pada satu masa, // jadi anda harus menutupnya sebelum membuka yang lain. Data failFile = SD.open ("datalog.txt", FILE_WRITE); // jika fail itu ada, tuliskan kepadanya: jika (dataFile) {dataFile.println (dataString); dataFile.close (); // cetak ke port bersiri juga: Serial.println (dataString); } // jika fail tidak dibuka, muncul ralat: lain {Serial.println ("ralat membuka datalog.txt"); }}

Langkah 7: Mengumpulkan Data

// Pengenalan //

Sekarang masanya untuk mencuba pad. Pasangkan bateri dan masukkan kad SD. Adalah idea yang baik untuk menguji program untuk memastikan pembalakan data dengan betul sebelum keluar. Hati-hati semasa mengetatkan penutup PVC supaya anda tidak merobek alas, utasnya cukup besar walaupun merupakan idea yang baik untuk membersihkan benang sehingga kedap air

Jenisnya yang gila untuk melayari pad ini, lautan tidak selalu paling baik dan pad adalah objek yang cukup kikuk. Saya mengumpulkan data menggunakan pad dua kali dan selepas itu saya takut bahawa pad tidak akan bertahan lama. Anda harus cukup yakin dengan air dan mengeluarkannya pada hari-hari yang cukup jinak sehingga tidak terkoyak oleh gelombang besar atau anda menghadapi keadaan dengan papan luncur yang lebih berat daripada biasa.

Langkah 8: Menyusun Data

// Pengenalan //

Apabila anda selesai mengumpulkan data masukkan kad SD anda ke dalam komputer anda dan anda harus mempunyai folder yang mengandungi log nombor yang sangat panjang. Oleh kerana pembalakan berfungsi dengan terus menerus menjalankan rentetan pembacaan, anda harus menyalin log ke excel atau lembaran google untuk mengatur setiap set sensor. Anda ingin mengambil bacaan rata-rata setiap sensor agar siap memasukkannya ke dalam definisi belalang.

Cukup mudah untuk mengenal pasti ketika anda memberi tekanan kerana bacaan anda sangat berbeza daripada ketika anda duduk di papan anda. Ia menjadi agak spastik untuk seketika kemudian kembali menjadi konsisten. Masa kekacauan adalah yang anda mahukan … hapus yang lain.

Langkah 9: Menjana Papan Luncur Custom

// Pengenalan //

Untuk langkah ini, anda perlu agak mahir dalam Badak dan belalang tetapi tidak terlalu maju dengan cara apa pun. Dalam definisi belalang anda akan melihat bahawa terdapat banyak simpul yang melekat pada pelbagai titik, apa yang perlu anda lakukan adalah mengganti setiap nod dengan bacaan sensor yang sesuai. Setelah mengumpulkan data dan menguraikannya di excel, anda harus memastikan dari mana asal setiap pembacaan sehingga anda dapat menyesuaikan model belalang untuk menghasilkan bentuk yang optimal.

// Langkah-langkah //

1. Buka belalang dan muatkan papan luncur generatif def

2. Masukkan bacaan dari log data, saya menggunakan media dari setiap bacaan.

3. Bakar model di belalang

+ anda akan mempunyai kerangka papan luncur dengan vektor sahaja

4. SWEEP2 menggunakan rel di lengkung tengah dan luar

+ Ini memerlukan sedikit masa dan kesabaran, anda mungkin juga perlu mencampurkan permukaan agar semuanya kedap air

Langkah 10: Menggiling Papan Selancar

Langkah terakhir ialah Milling the Surfboard. Saya menggunakan dua blok styrofoam yang saya beli dari depot rumah https://www.homedepot.com/p/2-in-x-4-ft-x-8-ft-R-8-… dan semburkan melekat bersama-sama sehingga cukup tebal untuk menampung tebal rocker dan papan. Saya menggunakan Multicam 3000 menggunakan RhinoCAM. Saya bukan pakar CNC dan banyak membantu dalam langkah ini, jadi saya tidak dapat memberikan nasihat selain meminta seseorang melakukan langkah ini untuk anda;)

Langkah 11: Pemikiran Akhir

Projek ini memakan masa lebih kurang setahun dan saya menyiapkannya hampir setahun yang lalu. Saya menunjukkannya di pameran senior reka bentuk industri CCA dan Maker Faire. Saya meletakkannya di sini sekarang kerana saya memerlukan banyak masa untuk melihatnya lagi … Saya sangat muak melihat barang-barang ini. Saya harap anda menghargainya, saya rasa penyelidikan dan kerja seperti ini mungkin berguna dalam projek lain, jika ada yang benar-benar berusaha untuk melakukan ini, tolong beritahu saya perkara yang gila dan akan sangat menyenangkan apabila melihat orang lain melakukan ia. Saya berpendapat bahawa terdapat banyak data yang dapat diambil dan digunakan dalam membuat produk dengan cara yang baru. Saya rasa telah memasuki era baru penyesuaian dan perkara-perkara yang dapat dibuat berdasarkan jenis prototaip cepat ini mungkin akan datang ke pembuatan peribadi yang cepat.

Saya dengan senang hati menjawab sebarang pertanyaan mengenai proses, teori, mana-mana program atau reka bentuk papan luncur secara umum.