воскресенье, 18 сентября 2016 г.

6.4. 3D-модель детали

Урок: 6.4. 3D-модель детали

Транскрибация урока: Итак, сделаем деталь. Но прежде чем ее сделать, я расскажу, какую деталь я придумал. Я хочу сделать переходник между втулкой, которую мы надели на вал шаговика и деталями нашего белого конструктора. Ну любыми деталями, поскольку все они устроены принципиально одинаково. И для создания модели, я как всегда воспользуюсь КОМПАСОМ-3D, я привык работать с ним. Сейчас я вижу режим трехмерного отображения детали, но поскольку детали нет, здесь есть просто 3 плоскости. Я выберу одну из них (x, y) и перейду в режим эскиза. Теперь я работаю с как-бы проекцией части детали на плоскость (x, y) и могу рисовать какие-то элементы. Для начала сделаю окружность диаметром 19 мм, это такой же диаметр как у втулки. Затем нанесу некоторую вспомогательную разметку для того, чтобы разместить в нужных местах отверстия под винты. Я измерил, что расстояние между ними, между их центрами 9 мм и диаметр каждого отверстия 3 мм. [ЩЕЛЧКИ] [ЩЕЛЧКИ] [ЩЕЛЧКИ] Итак, у нас есть практически копия втулки. Дальше я сделаю выступ, на котором будут элементы для соединения с деталями конструктора. Для этого мне понадобится еще несколько вспомогательных частей, сначала я сделаю некий черновой прямоугольник, размещу его, например, вот здесь, [ЩЕЛЧКИ] [ЩЕЛЧКИ] [ЩЕЛЧКИ] Теперь на вспомогательную разметку я нанесу основные линии и соединю эти две части детали также основными линиями. Теперь удалю лишние кусочки детали, разметки. И теперь мы можем из режима эскиза переходить обратно в трехмерный режим и делать выдавливание. То есть мы возьмем вот эту, вот этот контур и выдавим его. Я не буду делать 10 мм, сделаю 5 мм. У нас получилась вот такая деталь в первом приближении. Теперь я хочу сделать так, чтобы деталь конструктора можно было крепить не только в этой плоскости, которая сейчас получилась, но и в другой. Теперь я выберу эту поверхность детали и создам эскиз из нее. Сделаю еще два выступа, [ЩЕЛЧКИ] и тоже выдавлю их. Вот. Теперь, чтобы вот эти вот выступы, совместимые с конструктором лучше в него входили, я сделаю для вот этих вот граней небольшие фасочки. По 1 мм примерно. Ну и на всякий случай, если я вдруг захочу надеть втулку не на конец вала, а где-то в его середине, мне нужно, чтобы наша деталь также могла быть надетой на вал, и я сделаю отверстие все-таки под сам вал. Снова выберу вот эту плоскость и сделаю отверстие, которое чуть больше вала, поскольку притираться к нему нам здесь не обязательно. И делаю теперь выдавливание наоборот, то есть вырежу выдавливание до поверхности, до обратной поверхности детали. Вот такая деталька у меня получилась, похожа на какой-то ключик. Теперь я сделаю так, чтобы она была была прорисована более точно. А у меня и так уже выбрана максимальная точность. И сохраню ее в формате stl. [ЩЕЛЧКИ] [ЩЕЛЧКИ] Теперь у нас есть модель детали и мы готовы к тому, чтобы познакомиться с приложением, которое будет управлять 3D-принтером.

Часть: Видео

Модуль: Как создать новый предмет за час

Описание модуля: Научившись управлять шаговым двигателем, можно создавать устройства, которые будут делать очень точные перемещения. Например, 3D-принтер, который будет рассмотрен, а затем использован для печати детали.

Курс: Строим роботов и другие устройства на Arduino. От светофора до 3D-принтера

Описание курса: На протяжении тысячелетий люди усовершенствовали орудия труда, изучали силы природы и подчиняли их себе, использовали их энергию для работы машин, а в прошлом веке создали машины, которые могут управлять другими машинами. Теперь создание устройств, которые взаимодействуют с физическим миром, доступно даже школьнику.

Наш курс состоит из серии практических задач про создание вещей, которые работают сами: изучают мир, принимают решения и действуют – двигаются, обмениваются данными друг с другом и с человеком, управляют другими устройствами. Мы покажем, как собирать эти устройства и программировать их, используя в качестве основы платформу Arduino.

Пройдя этот курс, вы сможете создавать устройства, которые считывают данные о внешнем мире с разнообразных датчиков, обрабатывают информацию, получают и отправляют данные на ПК, в Интернет, на мобильные устройства, управляют индикацией и движением. Создание устройств будет включать проектирование, изучение компонентов, сборку схем, написание программ, диагностику. Попутно с созданием самих устройств вы сделаете визуализацию на ПК, создадите веб-страницу, которую будет демонстрировать одно из ваших устройств, а также разберетесь с устройством и работой FDM 3D-принтера.

Помимо тех, кто увлекается робототехникой или стремится расширить кругозор и свои навыки, курс будет полезен всем, кто сталкивается с задачами бытовой и производственной автоматизации, а также занимается промышленным дизайном, рекламой и искусством.

Курс не требует специальных знаний у слушателей, доступен даже ученикам старших классов средней школы. Плюсом будут навыки программирования и владение английским языком на уровне чтения технической документации, однако обязательным это не является.

Весь курс посвящен практике и самым лучшим решением для вас будет раздобыть электронику, повторять показанные примеры и экспериментировать самостоятельно.

Программа:
  • Неделя 1 Один старый и много новых знакомых
  • Неделя 2 Контроллер изучает мир
  • Неделя 3 Цель обнаружена
  • Неделя 4 Как полить цветок из другого города
  • Неделя 5 Мобильный робот
  • Неделя 6 Как создать новый предмет за час
Преподаватель: Алексей Перепелкин (1), Дмитрий Савицкий (2)

Описание преподавателя: (1) Алексей Перепёлкин занимается развитием робототехники на базе ЛИОТ МФТИ. В 2012 году открыл для себя новое захватывающее чувство – когда устройство, которое сам построил и запрограммировал, работает. Свернул с финансовой дорожки и создал кружок робототехники для подростков. Готовил их к соревнованиям. Стал посещать конференции, а затем проводил мастер-классы для тех, кто тоже хочет организовать занятия. Совместно с коллегами в 2013 году разработал новые соревнования – Робопрофи – для конкурса Робот для жизни и провел их. В 2014 году впервые провел Arduino-номинацию на фестивале Робофест, а для российского финала Russian Robot Olympiad 2014 сделал творческую категорию. С тех пор эти соревнования стали регулярными. Летом 2014 провел двухнедельную мастерскую в детском лагере Никола-Ленивца, а затем преподавал в выездной школе, посвященной программированию и робототехнике, которую провели ABBYY и Яндекс. В 2015 году стал руководителем направления робототехники в GoTo Camp, выездных школах, где участники создали десятки проектов, от прототипов умных домов и операторских тележек до робота-бубниста и принтера для незрячих. В 2014 году с коллегами начал проект Роболабы: мероприятия для школьников и студентов, где участники параллельно решают усложненные задачи, а затем проводят рефлексию сделанной работы и оценивают чужие в ходе серии мероприятий.

(2) Физик, научный сотрудник, выпускник МФТИ. Запустил кружок робототехники в 2011 году. Рассказал Алексею Перепелкину о том, как здорово вести кружок робототехники. Рассказал об этом еще целому ряду людей. Побеждал со своими командами на соревнованиях. Проводил проектную работу с участниками исследовательской выездной школы МКШ с 2013 года, где руководил реализацией физических и робототехнических проектов, например, «Вслед за солнцем», в котором изучалась эффективность динамической ориентации солнечных батарей на солнце. Вместе с коллегами разрабатывал и был судьей Робопрофи. Участвовал в подготовке проекта Роболабы. Вновь пришел в МФТИ для проведения факультативного курса «Основы создания киберфизических устройств»

Организатор: Лаборатория инновационных образовательных технологий МФТИ (1), Лаборатория инновационных образовательных технологий МФТИ (2)

Описание организатора: (2) Московский физико-технический институт (неофициально известный как МФТИ или Физтех) является одним из самых престижных в мире учебных и научно-исследовательских институтов. Он готовит высококвалифицированных специалистов в области теоретической и прикладной физики, прикладной математики, информатики, биотехнологии и смежных дисциплин. Физтех был основан в 1951 году Нобелевской премии лауреатами Петром Капицей, Николаем Семеновым, Левом Ландау и Сергеем Христиановичем. Основой образования в МФТИ является уникальная «система Физтеха»: кропотливое воспитание и отбор самых талантливых абитуриентов, фундаментальное образование высшего класса и раннее вовлечение студентов в реальную научно-исследовательскую работу. Среди выпускников МФТИ есть Нобелевские лауреаты, основатели всемирно известных компаний, известные космонавты, изобретатели, инженеры.

Категория: Компьютерные науки

Описание категории: Специализации и курсы по компьютерным наукам посвящены разработке и дизайну программного обеспечения, алгоритмическому мышлению, человеко-компьютерному взаимодействию, языкам программирования и истории вычислительной науки. Курсы в этой широкой области помогут вам мыслить абстрактно, методически подходить к проблемам и вырабатывать качественные решения.

Тематика: Разработка ПО

Материал:



Практика
Если у вас есть дополнение Киберфизика.Больше движения, вы можете исследовать работу с шаговым двигателем на практике. Показанный скетч лежит в архиве w6_sketch.zip https://drive.google.com/open?id=0B6zopUwNtrV0LTBUdlFpRldGcWc

Эта обзорная неделя предназначена не только для вдохновения вас на использование 3D-принтера, но и для того, чтобы вы могли немного отдохнуть и сосредоточиться на на финальном тесте и задании про комбинации.

Ссылки на материалы
Драйвер шагового двигателя в виде Troyka-модуля http://wiki.amperka.ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%8B:troyka:stepper

Вы можете не только проектировать детали самостоятельно, но и найти тысячи готовых моделей на Thingiverse http://www.thingiverse.com/

RepRap http://reprap.org/wiki/RepRap/ru

Инструмент для программирования моделей OpenSCAD http://www.openscad.org/

Скетч https://drive.google.com/open?id=0B6zopUwNtrV0cWFpWmFfNTZzTTg, управляющий 3D-принтером