Veri Üretilmiş Sörf Tahtaları: 11 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bu, yaklaşık bir yıl önceki Endüstriyel Tasarım yüksek lisans tezimden alınmıştır, bu yüzden bazı boşluklar varsa özür dilerim, hafızam biraz bozuk olabilir. Bu deneysel bir proje ve daha farklı yapılabilecek çok şey var, bana bildirmekten çekinmeyin.

Bu proje, bir sörf tahtası oluşturma programını çalıştırmak için veri toplayan bir sistem üzerindedir. Siz sörf yaparken kuvvet sensörlerinden gelen okumaları günlüğe kaydeden ve bu verileri üretken modelleme yoluyla sörf tahtanızın şeklini optimize edecek şekilde uygulayan bir cihaz.

Bu projeyi işe yarayan şey, sörf tahtasının, cismin üstüne uygulanan kuvvetin dibe eşit ve zıt bir tepki verdiği ilginç bir cisim olmasıdır. Yani, sörf tahtanızı döndürürken ayak parmaklarınızla veya topuğunuzla az ya da çok bastırırsanız, sörf tahtanızın nerede farklı şekilde şekillendirilmesi gerektiğini belirlemelidir.

SÖFTE TASARIMI

Herkesin çağdaş sörf tahtası tasarımında uzman olmadığını varsayacağım ve burada özet açıklamam olsa da kendime de bir uzman diyemem. Sörf tahtaları, suyu kanatçıklardan geçirmek için kullanılan araçlardır; bunu, suyu alt içbükeyden ve genel tahta anahatlarından kanalize ederek yapar. Sörf tahtası, parmak / topuk ağırlığı dağılımını tanımlayan ve bundan yararlanmaya çalışan bir sörf tahtası oluşturduğunuz asimetrik şekillerle abartılabilir. Sörfcünün sörf tahtasını döndürmek için en fazla baskı uyguladığı yeri belirleyerek, her bir sörfçü için asimetrik bir şekli optimize edebiliriz.

BU KİM İÇİN

Bu, ikinci veya üçüncü sörf tahtasını alacak olan orta ila ileri düzey sörfçülere hitap eden bir projedir. Bu aşamada sörf tahtanızın ayaklarınızın altında nasıl çalışması gerektiğini belirleyen bir stil geliştirmeye başlamış olacaksınız.

KAYNAKLAR VE BECERİLER

Veriler bir Arduino mini kullanılarak günlüğe kaydedilir ve excel ile ayrıştırılır. Sörf tahtasının modellenmesi için üzerinde Grasshopper yüklü Rhinocerous 3D'nin bir kopyasına ihtiyacınız olacak. Sörf tahtasını gerçekten üretmek için, bir sörf tahtasını frezelemeye yetecek kadar büyük bir CNC'ye erişiminiz olması gerekecek.

Adım 1: Sensör Pedi

PED

Ped aslında, sörf yaptıktan sonra arduino ve sd karta erişmenize izin verirken sensör ağını koruyan su geçirmez bir çantadır.

Çanta, PVC yapıştırıcı kullanılarak yapıştırılan havuz astarından yapılmıştır.

// Malzemeler //

+ gölet astarı

+ pvc yapıştırıcı

+ FPT Kapağı

+ Erkek Adaptör

+ VHB Bant

+ 3 mm stiren

+ Çift Taraflı film bant

// Aletler //

+Vinil Kesici https://www.ebay.com/itm/like/281910397159?lpid=82&… veya X-Acto bıçağı

+ Havya

+ Cetvel

SENSÖR

+ Kuvvet Sensörü Direnci (11)

+ 10k ohm Direnç (11)

+ Örgülü tel

+ Arduino mini

+ Arduino Veri Kaydı Kalkanı

+ Pil

Adım 2: Test Panosu

// Giriş //

Düzgün bir şekilde yeni bir sörf tahtası oluşturmak için bir demo modeliyle başlamalısınız. Bu demo çekirge tanımında yeniden oluşturulmuştur ve şeklin oluşturulduğu yerin temelidir. Bu nedenle, eğer yeterince iyiyse elle şekillendirebileceğiniz veya CNCd alabileceğiniz bir test modeli yapmanız gerekecek. AKU şekillendirici dosyasını ekledim. Diğer seçenek, temel modele oldukça benzeyen bir 5'8 Hayden Shapes hypto-krypto https://www.haydenshapes.com/pages/hypto-krypto kullanmaktır.

// Detaylar //

+ Boş - EPS (Poliüretandan biraz daha iyi yüzer ve biraz daha hafiftir. Ped oldukça ağırdır)

+ Reçine - Epoksi (Bozulma olasılığı biraz daha düşüktür ve ayrıca yaylılığı sensörlere daha iyi bir okuma sağlar, ayrıca EPS boşluğunu fiberglaslarken Epoksi kullanmanız gerekir)

+ Fiberglas - 4x6 (Bu standart bir sörf tahtasından daha ağır bir cam işidir, tahtanın çok fazla darbe almaması önemlidir, ped ile zaten oldukça ağırdır ve tahta biraz ağır olduğu için hala sizi oldukça iyi yüzebilir tüm bu cam ile)

Adım 3: Pedi Kesmek

// Giriş //

Ped gölet astarından yapılmıştır. Tüm parçaları kesmek için altında kesme tahtası olan bir vinil kesici kullandım ama deseni yazdırdıktan sonra bir X-Acto bıçağıyla kesmenin işe yarayacağını düşünürdüm.

// Adımlar //

1. Bu kesimlerin her biri, resimdeki gibi her iki taraf için de yapılması gerekecek.

2. Kesik 1, 2 ve 3, sensör pedinin iç kısmı için kullanılacaktır. Bu parçaların birincil işlevi, sensörleri doğru yerde tutmak ve kabloları düzenlemektir.

3. parça 4 ve 5, tüm sensörlerin gireceği çantayı oluşturur.

4. Muhafazaların üzerinden geçen stiren parçalarını da kestim, bunun arkasındaki teori, yüzeyi artırarak sensörlerin geçişini genişletmek.

Adım 4: Pedi Kablolama

// Giriş //

Bu projeyi oluşturan ağ, veri kaydı kalkanı olan bir arduino mini'ye bağlanmıştır. Veri kümenizin ne kadar kesin olmasını istediğinize bağlı olarak az ya da çok karmaşık hale getirilebilir. Ön merkezden iki, kenarlardan bir ölçüm alarak 11 pime yerleştim. Bu, geniş olmasına rağmen, baskının nereye uygulandığını belirlemenize olanak tanır, programa sörf tahtasının nasıl oluşturulması gerektiği konusunda iyi bir fikir vermek için yeterlidir.

// Kaynaklar //

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

// Adımlar //

1. Şemayı takip edin ve sensörlerin her birini kablolayın, sensörlerin her birini lehimlemek için istiflenebilir başlıklar https://www.sparkfun.com/products/11417 kullandım, lehimlemede en iyisi değilim ve bu güvenli bir yol sensörlerinizin erimesini önlemek için.

2. Ayrıca kartımı, dirençlerimi ve pilimi düzenlemek için bir ekmek tahtası kullandım Tamamen gerekli değil ama güzel bir pakette olması güzeldi

3. Tüm ped parçalarını yapıştırmak için çift taraflı bant kullandım

PVC yapıştırıcı kullanmak tamamen gerekli olmasa da

Adım 5: Pedi Yapıştırma

// Giriş //

Havuz astarını seviyorum, gerçekten harika şeyler, bu projeyi yapmadan önce hiç duymamıştım ama bazı araştırmalar sayesinde bunun ped oluşturmak için harika bir malzeme olduğuna karar verdim. Havuz astarı, PVC kaplı bir naylondur; bu, tamamen su geçirmez bir muhafaza oluşturmak için birbirine kaynak yapmak için PVC boru yapıştırıcısı kullanabileceğiniz anlamına gelir. Ayrıca harika çünkü o zaman Arduino'ya erişim noktaları ekleyerek PVC boruları kaynaklamak için kullanabilirsiniz.

// Adımlar //

1. Kompozitin tüm parçaları ped alt parçasına yatırmasını sağlamak için

2. Tüm sensör parçalarını çift taraflı bant veya PVC yapıştırıcı kullanarak yapıştırabilirsiniz.

3. Üst ped parçasında Arduino'ya erişim noktası oluşturmak için PVC bağlantı parçalarını kullanın.

+ Pvc yapıştırıcıyı çok fazla uygularken ince bir çizgi oluşur, kabarcıklar oluşturur ve kırılgan hale gelir, çok az ise yapışmayı zayıflatır. Sadece bazı parçaları denemeniz ve nasıl çalıştığını anlamanız gerekiyor.

3. Tüm parçalar kuruduktan sonra pedin üstüne ve altına yapıştırın, bunu yapmak için hemen hemen bir şansınız var, bu yüzden sabırlı olun, bölümler halinde yaptım ve sızdırmadığından emin olmak için iki tutkal çizgisi yaptım.

+ Yaptığım ped bozulmaya başlamadan önce iki seans sürdü, tuzlu su oldukça acımasız.

4. Pedi sörf tahtasına yapıştırmak için VHB bant kullanın

+ Döşemeyi tinerle sildiğinizden ve pedi bırakmadan önce süper temiz olduğundan emin olun.

+ VHB bant gerçekten güçlü, pedin düşmesiyle ilgili herhangi bir problem yaşamadım

Adım 6: Arduino Veri Kaydı Programı

// Giriş //

Arduino programı, sensör ağındaki verileri bir SD karta kaydeder. SD kartları biçimlendirme ve sorun giderme ile ilgili bazı kaynaklar dahildir. Biraz titiz olabilirler. Kod, https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger adresinden alınır ve tüm sensör okumalarını içerecek şekilde değiştirilir.

// Kaynaklar //

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

// Kod //

/* SD kart veri kaydedici Bu örnek, SD kitaplığı kullanılarak üç analog sensörden bir SD karta verilerin nasıl kaydedileceğini gösterir. Devre: * analog girişler 0, 1 ve 2 üzerindeki analog sensörler * SPI veri yoluna bağlı SD kart aşağıdaki gibidir: ** MOSI - pin 11 ** MISO - pin 12 ** CLK - pin 13 ** CS - pin 4 (MKRZero SD için: SDCARD_SS_PIN) 24 Kasım 2010'da düzenlendi, 9 Nisan 2012'de Tom Igoe tarafından değiştirildi Bu örnek kod, kamu malıdır. */#include #include const int chipSelect = 4;void setup() { // Seri iletişimi açın ve portun açılmasını bekleyin: Serial.begin(9600); while (!Seri) {; // seri bağlantı noktasının bağlanmasını bekleyin. Yalnızca yerel USB bağlantı noktası için gereklidir } Serial.print("SD kartı başlatılıyor…"); // kartın mevcut olup olmadığına ve başlatılıp başlatılamayacağına bakın: if (!SD.begin(chipSelect)) { Serial.println("Kart başarısız veya mevcut değil"); // başka bir şey yapma: dönüş; } Serial.println("card initialized.");}void loop() { // verileri günlüğe toplamak için bir dize oluşturun: String dataString = ""; // üç sensörü okuyun ve dizeye ekleyin: for (int analogPin = 0; analogPin = 1; analogPin = 2;analogPin = 3; analogPin = 4; analogPin = 5; analogPin = 6; analogPin = 7; analogPin < 3; analogPin++) { int sensör = analogRead(analogPin); dataString += Dize(sensör); if (analogPin < 2) { dataString += ", "; } } // dosyayı aç. aynı anda yalnızca bir dosyanın açılabileceğine dikkat edin, // bu nedenle başka bir dosyayı açmadan önce bunu kapatmanız gerekir. Dosya dataFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE); // dosya mevcutsa, ona yazın: if (dataFile) { dataFile.println(dataString); dataFile.close(); // seri bağlantı noktasına da yazdırın: Serial.println(dataString); } // dosya açık değilse, bir hata açın: else { Serial.println("datalog.txt açılırken hata oluştu"); }}

7. Adım: Verilerin Toplanması

// Giriş //

Şimdi pedi deneme zamanı. Pili takın ve SD kartı takın. Dışarı çıkmadan önce verileri düzgün bir şekilde günlüğe kaydettiğinden emin olmak için programı test etmek iyi bir fikirdir. Pedi yırtmamak için PVC kapağı sıkarken dikkatli olun, dişler oldukça ağırdır, ancak süper su geçirmez olması için dişlerin tozunu almak da iyi bir fikirdir

Bu pad ile sörf yapmak çılgın bir şey, okyanus her zaman en güzeli değil ve pad oldukça hantal bir nesne. Pedi iki kez kullanarak veri topladım ve bundan sonra pedin bir daha dayanmayacağından korktum. Büyük dalgalar tarafından yırtılmaması veya normalden daha ağır bir sörf tahtasının olduğu bir duruma düşmemek için suya oldukça güvenmeli ve oldukça uysal günlerde çıkarmalısınız.

8. Adım: Verileri Parlatma

// Giriş //

Verileri toplamayı bitirdiğinizde, SD kartınızı bilgisayarınıza takın ve çok uzun bir sayı günlüğü içeren bir klasörünüz olmalıdır. Günlüğe kaydetme, sürekli olarak bir dizi tartışmalı okuma çalıştırarak çalıştığından, sensör setlerinin her birini düzenlemek için günlüğü excel veya google sayfalarına kopyalamanız gerekecektir. Çekirge tanımına girmeye hazır hale getirmek için her sensörün ortalama okumasını almak isteyeceksiniz.

Ne zaman baskı uyguladığınızı belirlemek oldukça kolaydır çünkü tahtada oturduğunuzdan çok daha farklı okumalar alırsınız. Bir süre için oldukça spastik hale gelir, sonra tutarlı olmaya geri döner. İstediğiniz şey kaos zamanları… gerisini silin.

9. Adım: Özel Sörf Tahtasını Oluşturma

// Giriş //

Bu adım için gergedan ve çekirge konusunda biraz yetkin olmanız gerekecek, ancak hiçbir şekilde çok gelişmiş değil. Çekirge tanımında, çeşitli noktalara bağlı bir grup düğüm olduğunu fark edeceksiniz, yapmanız gereken, düğümlerin her birini uygun sensör okumalarıyla değiştirmek. Verileri toplayıp excel'de ayrıştırdıktan sonra, çekirge modelini en uygun şekli oluşturacak şekilde ayarlayabilmeniz için okumaların her birinin nereden geldiğini takip ettiğinizden emin olmalısınız.

// Adımlar //

1. Çekirgeyi açın ve üretici sörf tahtası tanımını yükleyin

2. Veri günlüğünden okumaları ekleyin, her okumadan ortamları kullandım.

3. Modeli çekirgede pişirin

+ sadece vektörlerle sörf tahtasının bir çerçevesine sahip olacaksınız

4. SWEEP2, merkez ve dış kıvrımlar boyunca raylar kullanarak

+ Bu biraz zaman ve sabır gerektirir, ayrıca su geçirmez hale getirmek için yüzeyleri karıştırmanız gerekebilir

Adım 10: Sörf Tahtasını Frezeleme

Son adım Sörf Tahtasını Frezelemek. https://www.homedepot.com/p/2-in-x-4-ft-x-8-ft-R-8-… home deposundan aldığım iki adet strafor bloğu kullandım ve spreyle yapıştırdım. böylece külbütör ve tahta kalınlığını barındıracak kadar kalındı. RhinoCAM kullanarak bir Multicam 3000 kullandım. Ben CNC uzmanı değilim ve bu adımda çok yardımım oldu, bu yüzden bu adımı sizin için birisine yaptırmaktan başka bir tavsiyede bulunamam;)

Adım 11: Son Düşünceler

Bu proje yaklaşık bir yılımı aldı ve neredeyse bir yıl önce bitirdim. Hem CCA endüstriyel tasarım kıdemli fuarında hem de Maker Faire'da gösterdim. Şimdi buraya koydum çünkü tekrar bakmam çok zaman aldı… Bu şeylere bakmaktan bıktım. Umarım takdir edersiniz, bu tür bir araştırma ve çalışmanın diğer projelerde faydalı olabileceğini düşünüyorum, eğer biri bunu gerçekten yapmaya çalışırsa, lütfen bunun çılgınca bir şey olduğunu bana bildirin ve diğer insanların üstlendiğini görmek harika olurdu. o. Ürünlerin yeni bir şekilde oluşturulmasında yakalanıp kullanılabilecek çok sayıda veri olduğunu düşünüyorum. Bence yeni bir kişiselleştirme çağına giriyorduk ve bu tür hızlı prototiplemenin ısmarlama yapılabileceği şeyler hızlı kişisel üretime giriyor olabilir.

Süreç, teoriler, programlardan herhangi biri veya genel olarak sörf tahtası tasarımı ile ilgili her türlü soruyu yanıtlamaktan mutluluk duyarım.