این یک پروژه 6 هفته ای بود که برای دوره بهار 2012 Things That Think در دانشگاه کلرادو در بولدر ایجاد شد.
پروژه ما یک گل آفتابگردان مستقل است. همانطور که در طبیعت، بالاترین اولویت برای گل ما نور خورشید است که برای فتوسنتز ضروری است. آفتابگردان کنترل شده آردوینو ما با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی و برش لیزری ساخته شده است. در درجه اول، گل ما درخشان ترین منبع نور را پیدا کرده و دنبال می کند. این گل با گل آفتابگردان معمولی شما متفاوت است، زیرا وقتی شخصی به اندازه کافی نزدیک می شود، گل گلبرگ های خود را حرکت می دهد تا حضور آنها را تایید کند. ما توانستیم از Shape Memory Alloy (SMA) به شکل آلیاژ نیکل/تیتانیوم (Nitinol) برای تسهیل باز و بسته شدن گلبرگ های گل استفاده کنیم. هدف ما ترکیب فناوری با یک ابتکار سبز برای ایجاد یک کارخانه واقعاً تعاملی بود.
مرحله 1: نمونه سازی
نمونه سازی یک مرحله بسیار مهم در هر پروژه ای است. از آنجایی که هدف اصلی ما از این پروژه این بود که آفتابگردان یک منبع نور را پیدا کند و به دنبال آن باشد، اولین نمونه اولیه ما یک دستگاه ساده یاب نور تک محوره بود. این نمونه اولیه از یک دستگاه شبیه الاکلنگ با یک مقاومت نوری در هر انتهای اره اره تشکیل شده است. ما از یک موتور پله ای برای زاویه دادن به الاکلنگ به سمت درخشان ترین منبع نور استفاده می کنیم. این یک مکانیسم ساده است که در آن هدف این است که دو مقاومت نوری یک مقدار داشته باشند. موتور اره برقی را از انتهایی که مقاومت نوری مقدار بیشتری دارد (نور بیشتر) می کشد و زمانی که مقادیر سنسور در محدوده مجاز یکدیگر قرار دارند متوقف می شود. برای اینکه مطمئن شویم موتورها از حد مکانیزم الاکلنگ عبور نمی کنند، از کلیدهای لحظه ای کوچکی استفاده کردیم که آنها را "سوئیچ های حد" می نامیم. ما آردوینو را طوری برنامه ریزی کردیم که در صورت رسیدن به حد مجاز، موتورها در جهت خاصی نچرخند.
ما از یک مدار درایور موتور ساده با پل H-SN754410 برای راه اندازی موتور در این نمونه اولیه استفاده کردیم. انرژی موتور توسط یک باتری فانوس 6 ولتی تامین می شد.
قطر داخلی گلدان گل را در پایین و بالای گلدان اندازه بگیرید. از این ابعاد برای طراحی پایه ای استفاده کنید که به خوبی داخل گلدان قرار بگیرد. ما از اکریلیک شفاف ضخیم ¼ اینچی ساخته شده است و از 3 قسمت دایره ای و دو جعبه صاف تشکیل شده است. جعبه پایینی موتورها را درون خود نگه میدارد و سوراخهای پیچ برای نصب موتورها بریده شده است. جعبه بالایی اتصالات لوله پی وی سی را در دو طرف نگه می دارد که آن را زیبا و محکم می کند و پشتیبانی خوبی برای ساقه PVC ایجاد می کند. قطعات برش لیزری را با استفاده از اکریلیک ¼ اینچی برش دهید. مطمئن شوید که به اندازه کافی پاس انجام می دهید تا لیزر تمام مسیر را قطع کند.
جعبه را با استفاده از چسب اکریلیک مونتاژ کنید، مطمئن شوید که قطعات به خوبی با یکدیگر مربع هستند. از یک گیره استفاده کنید تا آنها را در جای خود نگه دارید تا زمانی که چسب سفت شود.
یک تکه اکریلیک شش ضلعی را برش می دهیم که در اطراف اتصال شش گوش PVC قرار می گیرد که آن را محکم نگه می دارد و از چرخیدن آن جلوگیری می کند.
مرحله 2: پایه اکریلیک
قطر داخلی گلدان گل را در پایین و بالای گلدان اندازه بگیرید. از این ابعاد برای طراحی پایه ای استفاده کنید که به خوبی داخل گلدان قرار بگیرد. ما از اکریلیک شفاف ضخیم ¼ اینچی ساخته شده است و از 3 قسمت دایره ای و دو جعبه صاف تشکیل شده است. جعبه پایینی موتورها را درون خود نگه میدارد و سوراخهای پیچ برای نصب موتورها بریده شده است. جعبه بالایی اتصالات لوله پی وی سی را در دو طرف نگه می دارد که آن را زیبا و محکم می کند و پشتیبانی خوبی برای ساقه PVC ایجاد می کند. قطعات برش لیزری را با استفاده از اکریلیک ¼ اینچی برش دهید. مطمئن شوید که به اندازه کافی پاس انجام می دهید تا لیزر تمام مسیر را قطع کند.
جعبه را با استفاده از چسب اکریلیک مونتاژ کنید، مطمئن شوید که قطعات به خوبی با یکدیگر مربع هستند. از یک گیره استفاده کنید تا آنها را در جای خود نگه دارید تا زمانی که چسب سفت شود.
ما یک تکه شش ضلعی از اکریلیک را برش می دهیم که در اطراف اتصال شش گوش PVC قرار می گیرد که آن را محکم نگه می دارد و از چرخیدن آن جلوگیری می کند.
مرحله 3: گلبرگ های گل
این مرحله شامل ساخت گلبرگ برای گل ما است. میخواستیم گلبرگهایی بسازیم که در پاسخ به محرکی حرکت میکنند. ما همچنین میخواستیم که گلبرگها حرکت رباتیک کمتری را نشان دهند. پس از برخی تحقیقات در مورد آلیاژهای حافظه شکل (SMA)، سیم عضله فلکسینول به عنوان ماده انتخابی انتخاب شد. هنگامی که فلکسینول گرم می شود، 3-5٪ طول خود را منقبض می کند و با سرد شدن باز می گردد. این یک ماده قوی است که می تواند میلیون ها بار چرخه شود و به راحتی توسط آردوینو کنترل می شود. قسمت مورد علاقه ما در مورد این ماده حرکت ارگانیکی است که به گل می دهد!
گلبرگ ها از یک کاغذ کارتی سنگین به عنوان ماده اصلی پشتیبانی ساخته می شوند. سپس سیم ماهیچه ای به یک طرف گلبرگ کاغذی متصل می شود. مدار با استفاده از نوار مسی کامل می شود زیرا انعطاف پذیر، لحیم کاری و به طور کلی کار با آن آسان است. فلکسینول در دو انتها چین خورده است و در قسمت چین دار به نوار مسی لحیم می شود. هنگامی که سیم در جای خود قرار گرفت، می توان با استفاده از یک سوزن و نخ به کاغذ دوخت.