Al voltant del món (Smart Globe): 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Aquest projecte es va crear per al curs MIT, Intro to Making (15.351). El nostre projecte, titulat "Al voltant del món", és un globus intel·ligent que respon a un usuari que entra a una ciutat en una terminal. Una vegada que s’introdueix una ciutat, el globus gira sobre un motor fixat a la seva base per arribar a la longitud d’aquesta ciutat. A continuació, un làser fixat a una barra dins del globus està inclinat per un motor per apuntar a la latitud correcta de la ciutat. Amb aquests dos motors, el làser apunta a la ciutat introduït per l'usuari. El globus és prou translúcid perquè l’usuari pugui percebre el làser muntat al seu interior. Ens va inspirar la passió del nostre membre de l’equip, Alex, pels globus, així com el nostre desig de sorprendre els usuaris transformant un objecte comú en quelcom atractiu i “intel·ligent”.

Subministraments

Subministraments prefabricats per comprar

• 1 globus terrestre de 12 polzades, semitranslúcid de manera que pugui brillar un làser intern (ho hem utilitzat)
• Motor 1 pas per a la base del globus (ho hem utilitzat)
• Motor 1 pas per làser intern (ho hem utilitzat)
• 1 làser (hem utilitzat el díode de punt làser KY-008)
• Filferro
• Arduino
• Cargols / cargols
• Font d'alimentació (ho hem utilitzat)
• Targetes de control de la unitat de motor per a Arduino (ho hem utilitzat)
• Xip Wifi (hem utilitzat NodeMCU 1.0)

Parts per fabricar

• 1 vareta impresa en 3D per suspendre el làser / motor intern des de la part superior del globus (veure fitxer STL adjunt)
• 1 fitxer adjunt imprès en 3D per connectar el motor intern al làser (veure fitxer STL adjunt)
• 1 fitxer adjunt imprès en 3D per fixar el motor de base al globus (vegeu el fitxer STL adjunt)
• Base per al muntatge final

Pas 1: contractació

El nostre primer pas va ser adquirir materials per al projecte. Tot i que sabíem que la llista de materials necessaris podia canviar a mesura que avançàvem en el desenvolupament del nostre projecte, vam demanar els subministraments tan aviat com fos possible per evitar demores del projecte. Hem pogut obtenir tots els materials a través d’Amazon o de MIT Protoworks. En aquest moment hem demanat totes les peces de la nostra llista de subministraments. Tanmateix, la part clau que necessitàvem per obtenir primerenc era el globus terrestre, ja que les dimensions de totes les altres parts, així com el disseny per al muntatge final, depenien de la mida i les característiques del globus. També necessitàvem assegurar-nos que el làser que vam comprar era prou brillant per brillar a través del globus terrestre, ja que el làser es muntaria a l'interior del planeta.

Pas 2: esbós

Després de seleccionar el nostre projecte, vam esbossar diferents idees de com podrien treballar junts els components, per assegurar-nos que teníem una idea completa de quines peces hauríem de comprar o construir. Vam començar esbossant el mecanisme general i com es connectaria cada part amb el conjunt general. Després, ens hem dividit en equips més petits, amb cada persona responsable d’una o més parts. Hem esbossat i identificat les dimensions necessàries de cada peça, en funció de la mida del globus terrestre i dels motors que hem comprat.

Pas 3: programari

Mentre que alguns de nosaltres ens centràvem en esbossar components de maquinari, altres se centraven en el programari. Primer vam haver de fer els càlculs per convertir un sol grau de latitud i longitud a un nombre específic de passos dels nostres motors, en funció de la mida del globus terrestre i del nombre total de passos del nostre motor.

Vam confiar en l'API de Google Maps per ajudar-nos a convertir una ciutat (introduïda per un usuari) en coordenades latitudinals i longitudinals. Un cop teníem aquestes coordenades, vam escriure un codi que donaria instruccions als motors, mitjançant un Arduino, per girar un cert nombre de passos en funció de les coordenades obtingudes per l'API.

Pas 4: maquinari

Després d’haver esbossat els components que havien d’imprimir-se en 3D, els vam dissenyar amb programari CAD (OnShape). Hem imprès en 3D cada peça i la hem provat dins del seu subconjunt per assegurar-nos que s’adapti a les intencions.

Pas 5: Assemblea final

Després d'iterar el programari i el maquinari fins que estiguéssim satisfets amb cada component, vam muntar el producte final. A més d’adherir els motors, els làsers i l’electrònica al món, vam construir una base perquè el producte final pogués seure.