Um die Welt (Smart Globe) - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Dieses Projekt wurde für den MIT-Kurs Intro to Making (15.351) erstellt. Unser Projekt mit dem Titel „Around the World“ist ein intelligenter Globus, der darauf reagiert, dass ein Benutzer eine Stadt in ein Terminal eingibt. Sobald eine Stadt betreten ist, dreht sich der Globus auf einem Motor, der an seiner Basis befestigt ist, um den Längengrad dieser Stadt zu erreichen. Dann wird ein Laser, der an einer Stange im Inneren des Globus befestigt ist, von einem Motor abgewinkelt, um auf den richtigen Breitengrad für die Stadt zu zeigen. Mit diesen beiden Motoren zeigt der Laser auf die vom Benutzer eingegebene Stadt. Der Globus ist so lichtdurchlässig, dass der darin montierte Laser vom Benutzer wahrgenommen werden kann. Inspiriert wurden wir von der Leidenschaft unseres Teammitglieds Alex für Globen sowie von unserem Wunsch, Benutzer zu überraschen, indem wir ein alltägliches Objekt in etwas Spannendes und „Smartes“verwandeln.

Lieferungen

Vorgefertigtes Zubehör zum Kauf

• 1 12-Zoll-Globus, halb durchscheinend, so dass ein interner Laser durchscheinen kann (wir haben dies verwendet)
• 1 Schrittmotor für die Basis des Globus (wir haben das verwendet)
• 1 Schrittmotor für internen Laser (wir haben diesen verwendet)
• 1 Laser (wir haben KY-008 Laser Dot Diode verwendet)
• Kabel
• Arduino
• Schrauben/Bolzen
• Netzteil (wir haben das verwendet)
• Motor Drive Controller Boards für Arduino (wir haben das verwendet)
• WLAN-Chip (wir haben NodeMCU 1.0 verwendet)

Teile zu machen

• 1 3D-gedruckter Stab zum Aufhängen des internen Lasers/Motors von der Oberseite des Globus (siehe angehängte STL-Datei)
• 1 3D-gedruckter Aufsatz zum Anbringen des internen Motors am Laser (siehe angehängte STL-Datei)
• 1 3D-gedruckter Aufsatz zur Befestigung des Basismotors am Globus (siehe angehängte STL-Datei)
• Basis für Endmontage

Schritt 1: Beschaffung

Unser erster Schritt war die Materialbeschaffung für das Projekt. Obwohl wir wussten, dass sich unsere Liste der benötigten Materialien im Laufe der Entwicklung unseres Projekts ändern könnte, bestellten wir die Lieferungen so schnell wie möglich, um Verzögerungen im Projekt zu vermeiden. Alle Materialien konnten wir entweder über Amazon oder von MIT Protoworks beziehen. Wir haben zu diesem Zeitpunkt alle Teile in unserer Lieferliste bestellt. Das wichtigste Teil, das wir jedoch frühzeitig besorgen mussten, war der Globus, da die Abmessungen aller unserer anderen Teile sowie das Design für die Endmontage von der Größe und den Merkmalen des Globus abhingen. Wir mussten auch sicherstellen, dass der von uns gekaufte Laser hell genug war, um durch den Globus zu scheinen, da der Laser im Inneren des Globus montiert war.

Schritt 2: Skizzieren

Nachdem wir unser Projekt ausgewählt hatten, skizzierten wir verschiedene Ideen, wie die Komponenten zusammenarbeiten könnten, um sicherzustellen, dass wir eine vollständige Vorstellung davon hatten, welche Teile wir kaufen oder bauen müssten. Wir begannen damit, den Gesamtmechanismus zu skizzieren und wie jedes Teil mit der Gesamtbaugruppe verbunden werden würde. Dann haben wir uns in kleinere Teams aufgeteilt, wobei jede Person für einen oder mehrere Teile verantwortlich ist. Wir skizzierten und identifizierten die erforderlichen Abmessungen jedes Teils, basierend auf der Größe des Globus und der Motoren, die wir gekauft haben.

Schritt 3: Software

Während sich einige von uns auf das Skizzieren von Hardwarekomponenten konzentrierten, konzentrierten sich andere auf die Software. Wir mussten zuerst die Berechnungen durchführen, um einen einzelnen Breiten- und Längengrad in eine bestimmte Anzahl von Schritten auf unseren Motoren umzuwandeln, basierend auf der Größe des Globus und der Gesamtzahl der Schritte in unserem Motor.

Wir haben uns auf die Google Maps API verlassen, um eine (von einem Benutzer eingegebene) Stadt in Breiten- und Längenkoordinaten umzuwandeln. Sobald wir diese Koordinaten hatten, schrieben wir Code, der die Motoren über einen Arduino anwies, eine bestimmte Anzahl von Schritten basierend auf den von der API erhaltenen Koordinaten zu drehen.

Schritt 4: Hardware

Nachdem wir die zu druckenden Bauteile skizziert hatten, konstruierten wir diese in einer CAD-Software (OnShape). Wir haben jedes Teil 3D-gedruckt und innerhalb seiner Unterbaugruppe getestet, um sicherzustellen, dass es wie vorgesehen passt.

Schritt 5: Endmontage

Nachdem wir die Software und Hardware iteriert hatten, bis wir mit jeder Komponente zufrieden waren, montierten wir das Endprodukt. Neben der Befestigung der Motoren, Laser und Elektronik am Globus bauten wir eine Basis für das Endprodukt, auf der es sitzen konnte.