JCN: Vector Equilibrium Computer Computer Concept V60.s: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Pozdrav i dobrodošli.

Ovo je podnošenje profesionalne kategorije.

Postavio sam dva važna cilja u realizaciji ovog projekta. Moji prioriteti proizilaze iz telekonferencija sa NASA -inim naučnicima i drugima. Moja predavanja sa ovih sesija su bila kreativno razmišljanje i zabava!

Čini se da se napori manje odnose na uzgoj biljaka, a više na uzgoj biljaka I minimiziranje težine nosivosti. Kao takav, eliminirao sam sve što nije potpuno potrebno za fazu koncepta. Ovo je takođe držalo budžet niskim, a estetiku vrlo minimalnom … mod 60 -ih. Možda baš Harry Lange; bio je glavni dizajner NASA -e koji je razvio konceptne crteže i scenografije za filmove poput "2001: Svemirska odiseja". Takođe sam imao za cilj da koristim što više metoda i mašina koje će mi prostor za izradu omogućiti. Ove godine moj fokus će biti na elektronici i robotici.

Zelena salata veoma oprašta. Dobro se slabi pri slabom osvjetljenju, potrebno joj je malo hranjivih tvari, a uspijeva i na hladnim temperaturama. Takođe brzo raste i može se uživati u rezanju i ponovo rasti. Salate dramatično reagiraju na različito osvjetljenje na epigenetskom nivou.

Možda je naslov pomalo kriptičan: HAL> IBM> JCN JCN još nema smislen anagram.

Vector Equilibrium je Buckminster Fuller -ovo preimenovanje kuboktaedra; njegova omiljena arhimedijanska čvrsta tvar.

A lični računari sa hranom su projekat MIT -ove Media Lab i njihovih napora u OpenAg banci podataka. Planiram zaposliti njihov softver i elektroničke dizajne te im dostaviti prikupljene podatke. Projekat je otvorenog koda i u toku je.

Korak 1: 2D koncepcijski dijagrami

Prije nego što sam razmišljao o projektu kao inženjer ili možda vrtlar, razmotrio sam volumen kocke konceptualnim analitičkim metodama.

Moj prvi instinkt bio je "dizati" dizajn prema van od središnje točke. Ova ideja se činila izvodljivom i vrijednom daljnjeg istraživanja i razvoja.

Dijagrami uspostavljaju građevinske linije i predstavljaju koncepte navodnjavanja, osvjetljenja i ventilacije. Oni su više poput minimalističkog, modnog i pop arta iz 60 -ih. Kvadrat 500x500 mm postavlja i uspostavlja dimenziju kruga od 175 mm.

Korak 2: Dijagrami 3D koncepta

Mnogo stotina godina matematičari su istraživali geometrijske oblike i njihove međusobno povezane karakteristike. Moj omiljeni klasik je model solarnog sistema J. Keplera iz 1597. godine u njegovom "Mysterium Cosmographicum". U njemu se progresivno gnijezdi sfere i platonska tijela kako bi odredio putanje planeta sa Suncem u središtu. Bio je prilično tačan, ali ga je napustio jer to nije mogao potvrditi u svojim zapažanjima. Odatle bi nastavio pisati zakone nebeske mehanike. Njegov neuspjeh bio je trijumf!

Buckminster Fuller se također značajno zanimao za međusobnu povezanost geometrijskih oblika. On je koristio praktičnu metodologiju posmatranja. Pokušavam isto učiniti manje -više. Učenje kroz igru.

Iz date kocke, prvi red transformacije je skraćivanje uglova. Time se uspostavlja primarni i sekundarni volumen. Rezultirajući kuboktaedar postavlja uslove za koje ćemo uskoro naučiti da su korisni i idealni!

Fuller je pokazao da kuboktaedar, koji je preimenovao u Vektorsku ravnotežu, ima posebna svojstva. Previše je za ulaziti ovdje. Ono što je primjenjivo u ovom slučaju je da VE savršeno sadrži geometriju prvog reda u teoriji pakiranja. S obzirom na sferu u centru, idealan raspored i najuže pakovanje sfera oko nje je 12 sfera.

Nadalje, ako se uzmu u obzir tangencijalne ravnine između svake sfere i srednje sfere, može se otkriti novi oblik: rombični dodekaedar. Naravno, ima 12 strana. Skratite rombični dodekaedar i vratit ćete se na kocku!

Za moje svrhe, rombični dodekaedar se može 3D štampati kao jednoslojna ljuska!

Korak 3: Koncept vodene kolone niske orbite Zemlje

NASA se voli igrati vodenim loptama na ISS -u! Kažu da se voda ne ponaša kao voda u svemiru. Pa zašto ne biste ovu činjenicu iskoristili kao polazište? Moj koncept navodnjavanja je napuhavanje/ispuhavanje loptice vode u središnjoj tački, ograničeno na mjestu žičanim lasom. Po potrebi se može ubrizgati hranjivim tvarima ili antifungicidima ili bilo čime.

Ugrađeni ultrazvučni piezoelektrični uređaj može raditi na oko 1,7 Mhz i može raspršiti površinu vodene kugle u sitne kapljice veličine oko 3-5 mikrona. Ovo je idealno za unos vode i hranjivih tvari iz korijena. Previše hranjivih otopina i ultrazvučni uređaj mogu se začepiti. Ali salati je potrebno samo lagano hranjivo rješenje.

Na ideju sam došao gledajući nekoga kako para u zatvorenom automobilu. Pare su odmah otišle posvuda.

Inače je vodeni stub hrpa toroidnih oblika; ventilator, motor bez četkica, kuglični ležaj i raspršivač.

Korak 4: Koncept vodene kolone vezane za zemlju

Ono što odlično funkcionira u svemiru ne funkcionira uvijek dobro na zemlji; i obrnuto.

Dakle, koncept sheme kopnene vode mora oponašati LEO dizajn, ali nužno biti prilično različit.

Stub vode povezan sa zemljom mora izdržati vlastitu težinu i težinu korijena i 12 biljaka. To zahtijeva da bude teže od onoga što je idealno.

Vodena kugla postaje vodeno kupatilo. Ipak, to je elegantno i efikasno rješenje. Planiram da ga redizajniram tako da sve njegove funkcije integrišem u jedno rešenje za štampanje.

Ukupna projektirana težina vodene kolone je 256 grama.

Korak 5: Koncept korijenske loptice

Rombični dodekaedar postaje ograda za komoru za uzgoj korijena. Mjeri 175 mm licem u lice i ispisuje manje od 50 grama.

Dizajnirao sam ga sa zrnastom površinom kako bih poboljšao performanse 3D štampanja. I izgleda prilično dobro! Kao što je napomenuto, korijenska lopta podržava i usmjerava uzgoj 12 biljaka salate.

Otvori od 50 mm na sredini svake strane opremljeni su čičak trakom za podlogu za uzgoj biljaka. Podloga može biti kokosova kokos, ali ja ću koristiti jastučiće od konoplje i 3M podloge za ribanje.

Dolop ili tri AGAR -a nanese se na središte jastučića. Hidrirat će, hraniti, lijepiti i orijentirati sjeme. Sjemenke se ubacuju u agar stranu usmjerenu "prema dolje". Možda će sjeme proklijati na ovaj način. Osvjetljenje mora biti intenzivnije, širi spektar i temperatura okoline mora biti veća. Većina vrtlara voli sjeme zasaditi u malim komorama, ali mi ćemo pokušati.

Ukupna težina korijenske loptice je nevjerojatnih 48 grama!

Korak 6: Koncept svjetlosnog kaveza

Light Cage je jednostavan i elegantan dizajn, ali svakako mora vrijedno raditi!

Napravljen je od aluminijskih kutnih LED ekstruzija 24x300 mm i 12 ugaonih dijelova konektora koje nazivam "tardigrades". Oni su 3D štampani u smoli.

Nosići podržavaju 2 duljine ultra svijetlih LED traka koje se mogu programirati i zatamniti. Mogu uspavati biljku ili ih natjerati da 'plešu'!

Imajte na umu da se oblik kuboktaedra sastoji od četiri šesterokuta. Imajte to na umu prilikom ugradnje LED traka. Zamislite to kao izazov.

Također imajte na umu da svjetlosne trake u svakom slučaju prelaze direktno iznad biljaka zelene salate. Velika je prednost imati koncentraciju svjetla upravo tamo gdje je potrebna. Manja količina svjetlosti se biljkama isporučuje sa strana.

Napominjemo na kraju da biljke dopuštaju mali otvor na vrhovima korijenske kugle. Ovo je idealno za usmjeravanje ventilacije prema dolje i kroz biljke ako se mali ventilatori mogu montirati na sredinu kvadratnih stranica.

Ukupna težina Light Cagea je 1331 grama. Uređaji za napajanje su težili 1500 grama. Gotovo koliko i sve ostale stvari zajedno! Ukupna težina projekta iznosila je 3135 grama. Koliko to košta?

Korak 7: Savjeti za izgradnju lakih kaveza

Iako jednostavnog dizajna, izgradnja Light Cagea pomalo je zeznuta.

Preporučujem izradu putne torbe koja će vam služiti kao podrška i vodič. Možete ga izgraditi od bilo čega, ali njegove unutrašnje dimenzije trebaju biti 500x500x500mm. Ja sam svoj napravio od melamina i izrezao ga na CNC stroju.

Aluminijske ekstruzije potrebno je rezati na jednaku dužinu od 300 mm. Idite polako s metalnom poprečnom pilom.

Tardigrade su 3D štampane na FormLab2 laserskom štampaču. Svi su identični, osim dva koja imaju rupe za napajanje.

Dok idete, koristite Gorilla traku za pakiranje da držite dijelove zajedno. Na kraju ću ga zalijepiti zajedno s trenutačnim vezama, ali želim da se opcija unese kako dizajn napreduje … još jedan razlog za izradu putne torbe; štiti Light Cage od progiba.

Također funkcionira korištenje alternativne metode over/under za ugradnju LED traka. Isplati se planirati unapred.

I imajte na umu da se čini da se trake malo šire kad se zagriju.

Otišao sam s kvalitetnijom ekstruzijom koja je teža, ali bolje djeluje kao hladnjak za LED diode. Mogu, ali i ne moram završiti s upotrebom matiranih plastičnih leća.

Korak 8: Sporedni napori

Prvo postoji izgradnja opcionalne putne torbe. Može se napraviti od bilo čega, ali dobro dođe prilikom sastavljanja Light Cagea i održava projekt sigurnim i prenosivim. Namera je, međutim, da izlazi iz okvira ovog unosa.

Neka vaš radni prostor bude uredan i organizovan. Čak i na jednostavnim projektima stvari mogu izmaknuti kontroli.

Čak i ako znate da će nešto uspjeti, pokušajte smisliti drugi način. Istraživanje održava svježinu i nikad se ne zna!

Pokušajte učiniti nešto najluđe što vam pada na pamet. Radim to stalno. Čini me sretnim i uživam u WOW -u!

Korak 9: Potrošni materijal i datoteke za štampanje

Kolona vode:

SmartDevil mali lični USB stoni ventilator

Zerone USB mini plutajući ovlaživač zraka

Elementi kolone vode su 3D štampani pomoću bijele Ultimaker PLA niti

Korijenska lopta:

Podmetači za uzgoj od konoplje od terafibre 5 "x5"; paket od 40 komada

Root Ball je 3D štampan sa Silver Ultimaker PLA filamentom

Svjetlosni kavez:

LightingWill 10-kanalni sistem aluminijumskih kanala u obliku slova V; 1 metar eloksirano crno

(2) BTF-Lighting WS2811 Adresibilna LED traka UltraBright 5050 SMD RGB 5 metara DC12V IP65 Hidroizolacija

(2) BTF-Lighting DC12V 6A 72W Plastično napajanje

(2) BTF-Lighting WS2811 LED RGB kontroler sa 14 ključeva

Gorilla traka za pakiranje i Gorilla dvostrana traka

Konektori svjetlosnog kaveza štampani su na FormLab2 3D štampaču u crnoj smoli

Sav potrošni materijal dostupan je na Amazon.com

Korak 10: EUREKA

Hajde da ovo uzgajamo!

Prva nagrada na takmičenju Growing Beyond Earth Maker