La vuelta al mundo (globo inteligente): 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Este proyecto fue creado para el curso del MIT, Intro to Making (15.351). Nuestro proyecto, titulado “La vuelta al mundo”, es un globo inteligente que responde cuando un usuario ingresa a una ciudad en una terminal. Una vez que se ingresa a una ciudad, el globo gira sobre un motor unido a su base para alcanzar la longitud de esa ciudad. Luego, un láser conectado a una varilla dentro del globo se inclina mediante un motor para apuntar a la latitud correcta de la ciudad. Con estos dos motores, el láser apunta a la ciudad ingresada por el usuario. El globo es lo suficientemente translúcido como para que el usuario pueda percibir el láser montado en su interior. Nos inspiró la pasión de Alex, miembro de nuestro equipo, por los globos terráqueos, así como nuestro deseo de sorprender a los usuarios al transformar un objeto común en algo atractivo e "inteligente".

Suministros

Suministros prefabricados para comprar

• 1 globo terráqueo de 12 pulgadas, semitranslúcido de modo que un láser interno pueda atravesarlo (lo usamos)
• 1 motor paso a paso para la base del globo (usamos esto)
• 1 motor paso a paso para láser interno (usamos este)
• 1 láser (utilizamos el diodo de punto láser KY-008)
• Cable
• Arduino
• Tornillos / pernos
• Fuente de alimentación (usamos esto)
• Placas de controlador de accionamiento de motor para Arduino (usamos esto)
• Chip Wifi (utilizamos NodeMCU 1.0)

Partes para hacer

• 1 varilla impresa en 3D para suspender el láser / motor interno de la parte superior del globo (consulte el archivo STL adjunto)
• 1 accesorio impreso en 3D para conectar el motor interno al láser (consulte el archivo STL adjunto)
• 1 accesorio impreso en 3D para conectar el motor base al globo (consulte el archivo STL adjunto)
• Base para montaje final

Paso 1: Adquisiciones

Nuestro primer paso fue adquirir materiales para el proyecto. Si bien sabíamos que nuestra lista de materiales requeridos podría cambiar a medida que avanzáramos en el desarrollo de nuestro proyecto, ordenamos los suministros lo antes posible para evitar retrasos en el proyecto. Pudimos obtener todos los materiales a través de Amazon o de MIT Protoworks. En este momento, pedimos todas las piezas de nuestra lista de suministros. Sin embargo, la pieza clave que necesitábamos obtener antes era el globo, ya que las dimensiones de todas nuestras otras piezas, así como el diseño para el ensamblaje final, dependían del tamaño y las características del globo. También necesitábamos asegurarnos de que el láser que compramos fuera lo suficientemente brillante para brillar a través del globo, ya que el láser estaría montado dentro del globo.

Paso 2: Dibujar

Después de seleccionar nuestro proyecto, esbozamos diferentes ideas de cómo los componentes podrían trabajar juntos, para asegurarnos de tener una idea completa de qué partes necesitaríamos comprar o construir. Comenzamos esbozando el mecanismo general y cómo se conectaría cada pieza al conjunto general. Luego, nos dividimos en equipos más pequeños, con cada persona responsable de una o más partes. Dibujamos e identificamos las dimensiones necesarias de cada pieza, basándonos en el tamaño del globo y los motores que compramos.

Paso 3: software

Mientras que algunos de nosotros nos enfocamos en esbozar componentes de hardware, otros se enfocaron en el software. Primero tuvimos que hacer los cálculos para convertir un solo grado de latitud y longitud en un número específico de pasos en nuestros motores, según el tamaño del globo y el número total de pasos en nuestro motor.

Confiamos en la API de Google Maps para ayudarnos a convertir una ciudad (ingresada por un usuario) en coordenadas latitudinales y longitudinales. Una vez que tuviéramos estas coordenadas, escribimos un código que instruiría a los motores, a través de un Arduino, a girar una cierta cantidad de pasos en función de las coordenadas obtenidas por la API.

Paso 4: hardware

Después de dibujar los componentes que debían imprimirse en 3D, los diseñamos en software CAD (OnShape). Imprimimos en 3D cada pieza y la probamos dentro de su subconjunto para asegurarnos de que encajaba como estaba previsto.

Paso 5: Ensamblaje final

Después de iterar sobre el software y el hardware hasta que estuviéramos satisfechos con cada componente, ensamblamos el producto final. Además de conectar los motores, los láseres y la electrónica al mundo, construimos una base sobre la que se asentaría el producto final.