Никогда еще не было такой явной потребности в развитии цифровых навыков, и мы хотим подарить вам для этого хорошую возможность. Многие знают Raspberry Pi как дружелюбного проводника в мир вычислительной техники и диковинных устройств. С его помощью мы развиваем навыки программирования, изучаем приёмы кибербезопасности и убеждаемся в том, что автоматизированные системы не так сложны, как кажется.
Ранее мы уже подробно писали о Raspberry Pi. Сегодня наша цель – лишний раз вспомнить о том, как «малина» хороша в домашнем программировании. Мы подготовили для вас подборку интересных и вдохновляющих DIY-проектов на основе Raspberry Pi, которая будет полезна и для новичков, и для искушенных.
Светодиодный куб – эксперименты для новичков
Проект для тех, кто только начал своё знакомство с микрокомпьютерами. Но не только. Начинающие мейкеры найдут здесь возможности для освоения базовой логики программирования, но и продвинутым есть, с чем поиграть. LumiCube, представленный на фото – один из самых популярных проектов такого рода. В прошлом году он был запущен на платформе Kickstarter как готовый набор для изучения Raspberry Pi и снискал успех как у новичков, так и у бывалых энтузиастов. Всем понравилось работать с функционалом LumiCube, потому что он полон сюрпризов и скрытых возможностей.
Набор состоит из Raspberry Pi и целого ряда электроники и датчиков, компактно организованных в 10-сантиметровом кубе. Используя светодиоды для перехода от одного узора к другому, можно создать подвижный рисунок на поверхности куба. Сияющий, пульсирующий или просто тихо подсвеченный LumiCube может занять место в любой части вашего дома и отлично вписаться в интерьер.
Помимо красоты, у маленького куба есть высокий потенциал к расширению функций. Добавьте микрофон, и светодиоды начнут менять цвета и узоры, реагируя на ваш голос. Добавьте Wi-Fi, и LumiCube станет оповещать вас о важных событиях календаря. Среди его талантов даже фоновые шумы и звуки для релаксации. На что еще он способен, попробуйте выяснить сами. Вы можете заказать этот набор Indiegogo или использовать информацию о LumiCube для создания аналогичного проекта.
Автоматическая кормушка
Мы очень любим своих питомцев, но перипетии взрослой жизни не всегда позволяют нам быть рядом. Что же делать в ситуации, когда срочная поездка необходима, а друзья и родственники не могут взять на себя роль зооняни?
Автоматическая кормушка – очевидное решение. На сегодняшний день она достаточна распространена, даже среди тех, кто вообще никуда не ездит. Но лет десять назад автокормушки можно было увидеть только у настоящих чудаков-изобретателей.
Они стали набирать популярность в 2013 году, сначала в DIY-кругах, потом в компаниях с массовым производством. Толчком для роста популярности стал проект некоего Дэвида Брайна, человека в командировках, который собрал устройство с дистанционным управлением, чтобы кормить свою кошку из любой точки мира. Свой проект Power Cat Feeder он опубликовал в личном блоге в виде пошаговой инструкции, запустив тем самым волну умных кормушек.
К сегодняшнему дню набралось немало вариаций на тему Power Cat Feeder: с камерами, динамиками, дистанционным управлением, автопоилкой и системой самоочищения. Много компаний, много моделей, но классическая схема устройства осталась прежней, её главные элементы – микрокомпьютер, диспенсер для корма, серводвигатель, блок питания и соединительные провода. Имея базовые навыки проектирования и понимая принципы работы перечисленных устройств, можно смастерить кормушку даже без инструкций.
Цифровые часы
Энтузиаст 3D-печати Андерс Северинсен использовал Raspberry Pi для создания цифровых часов в ретро-стиле – это проект для тех, кто скучает по старинной электронике или просто хочет знать, который час.
Северинсен напечатал внешние части часов на 3D-принтере, а затем использовал бесплатную программу Raspberry Pi Imager для записи операционной системы Rasberry Pi на карту Micro SD, которую он вставил в компьютер и включил защищенный протокол для удаленного доступа к другим компьютерам (SSH, по сути, это дистанционная командная строка). Затем Севиренсен собрал часы из 3D-деталей, проводов и светодиодных ламп, и, после установки необходимых библиотек Adafruit CircuitPython Libraries на Raspberry Pi, настроил дисплей часов.
В таком кратком пересказе проект мог показаться непонятным и сложным. Отчасти, он такой и есть: здесь требуется не только опыт программирования на Raspberry Pi и Python, но и продвинутые навыки работы с паяльником, проводами и электронными компонентами. Вдобавок, нужен доступ к 3D-принтеру и минимальные навыки работы на нём.
Северинсен, как мог, облегчил нам процесс моделирования, поделившись готовыми файлами для печати на сайте Instructables. Программный код и пошаговая инструкция проекта тоже здесь. Дерзайте!
Световой будильник с отслеживанием циклов сна
Простой будильник часто звучит не вовремя. Мы просыпаемся растерянными и не готовыми к жизни. Вместо того, чтобы каждый раз бороться за последние минуты сна, почему бы не прибегнуть к помощи умного будильника? Он сможет позаботится о вас методами самой природы. Посредством датчиков он будет внимательно следить за состоянием вашего организма, пока вы спите (температура, сердцебиение и т.д.), чтобы разбудить вас во время фазы быстрого сна с помощью естественных шумов и имитации рассвета. Для организма это всё равно, что проснуться самостоятельно, потому мозг, находящийся в фазе быстрого сна, воспринимает солнечный свет как импульс к пробуждению.
Удовольствие это стоит дорого, поэтому опытные мейкеры уже проложили путь для создания собственного светового будильника. Помимо Raspberry Pi, в этом проекте участвуют датчики температуры, светодиоды, динамик, кнопочный интерфейс и множество неочевидных, но важных компонентов. Инструкцию можно посмотреть здесь, а исходный код доступен на GitHub. Предложенное руководство даст вам представление о работе проекта, но в сборке вам всё равно придется опираться на собственный опыт и находить собственные решения.
Собственный ноутбук на базе Raspberry Pi
Это тот проект, к которому рано или поздно приходят все пытливые умы. Главная цель экспериментов с Raspberry Pi заключается в том, чтобы понять, как работают компьютеры и заговорить с ними на одном языке.
Что поможет быть эффективнее, чем создание собственного ноутбука? Хочешь понять компьютер – собери его по частям.
Для этого производители компьютерной техники создали модульный ноутбук Pi-Top. Это набор-конструктор и в нём есть всё, что нужно для сборки полноценного ноутбука (включая Raspberry Pi, 14-дюймовый экран, клавиатуру и тачпад). К набору прилагается пошаговая инструкция и обучающие материалы по программированию. Очевидно, что это самый простой и быстрый способ собрать ноутбук. Но в DIY среде он не пользуется популярностью, во многом, из-за высокой стоимости набора.
Да и нужен ли опытным мейкерам ноутбук-конструктор, когда в их мастерских полно компьютерного железа и подзабытой электроники? Можно вдохнуть новую жизнь в то, что было сломано. Вспоминайте, не завялялся ли где-то поблизости нерабочий ноут?
Ноутбуки старого поколения лучше всего подойдут для базы нового компьютера Raspberry Pi, потому что внутри их объёмного корпуса есть много места для новых деталей. Перед этим, конечно, придётся повозиться с оригинальными компонентами: что-то разобрать, что-то удалить, а что-то модифицировать под новые нужды. В процессе можно найти много интересных деталей, проводов и михросхем, пригодных как для нового ноутбука, так и для любого другого проекта. Старую технику всегда полезно разобрать на детали (новичкам на заметку).
На этом наша подборка подошла к концу.
Какие из описанных проектов оказались для вас наиболее интересны? Если ли в вашем личном опыте проекты, о которых вы хотели бы рассказать?
Не забывайте делиться своим мнением и опытом с нами.
Ходит слух, что разведение домашних рыбок и выращивание комнатных растений — два процесса, которые успокаивают нервы и повышают настроение. А что будет, если их объединить? Устройство, которое обеспечивает взаимодействие аквариума и цветочного горшка называется аквапоника. Она значительно облегчит вам жизнь: больше не нужно менять воду в аквариуме, а также регулярно поливать цветы. Благодаря аквапонике эти процессы будут происходить без вашего участия. Вода из аквариума будет обогащать почву цветов, в то время как бактерии очищать воду в аквариуме.
Устройство сочетает в себе основные принципы сохранения энергии, круговорот воды и азота, аквакультуру и земледелие для выращивания продуктов питания. В этой статье мы расскажем о том, как создать умную аквапонику своими руками. Статья будет состоять из двух частей. В первой части инструкции мы соберём каркас аквапоники, подключим контроллер и начнём сборку датчиков.
Материалы
На сайте Kijani grows продаётся набор для создания аквапоники своими руками, но вы всегда можете поэкспериментировать и сделать собственный короб по аналогии с конструкцией Kijani grows.
Шаг 1: сборка горшка
Рисунок 1. Дно короба
Поместите дно коробки на плоскую поверхность так, чтобы отверстия были справа от вас (рисунок 1). Добавьте гайки в Т-образные пазы. Закрепите гайки на пазах малярной лентой.
Рисунок 2. Соединение дна и боковых стенок
Затем переверните дно и прикрепите к нему боковые панели (рисунок 2). Вставьте и закрепите болты для соединения дна и боковых сторон горшка.
Рисунок 3. Закрепление задней части
Добавьте переднюю грань и соедините её болтами с дном и боковыми панелями. Положите лицевую сторону на ровную поверхность и вставьте гайки в Т-образный паз. Закрепите их с помощью малярной ленты так же, как на дне коробки. Сверьте все соединения с рисунком 3.
Рисунок 4. Полная сборка горшка
Закрепите последнюю часть короба так, как показано на 4 изображении.
Шаг 2: сборка вкладыша
Рисунок 5. Подкладка (вкладыш)
Перед тем, как начать работать с подкладкой, убедитесь, что гладкая поверхность обращена наружу. Шероховатая сторона внутри будет стимулировать рост бактерий.
Разверните подкладку на ровной поверхности, на которой нет острых углов и краёв. Мы будем складывать её по определённой схеме и закреплять стяжками. Можете использовать клейкую ленту, чтобы удержать подкладку на месте при сборке.
Рисунок 6. Загнуть один угол.
Рисунок 7. Загнуть второй угол
Сложите треугольную часть и закрепите её с помощью клейкой ленты, как показано на рисунках 6 и 7. Используйте предварительно прорезанные отверстия в материале, чтобы выровнять его, если это понадобится. Согните соседний угол по короткой стороне так же, как первый, и соедините оба угла скотчем (смотри рисунки 8 и 9).
Рисунок 8. Закреплённые сгибы
Рисунок 9. Крепление с обратной стороны
Переводим внимание на противоположную сторону. Загните угол внутрь как на рисунке 10 и закрепите с помощью малярного скотча. Наконец, согните последний угол и соедините всё с помощью скотча. Подкладка должна вывернуться в открытый прямоугольный куб, как показано на рисунке 12.
Рисунок 10. Сгиб всей подкладки
Рисунок 11. Последние соединения
Рисунок 12. Готовая подкладка
Шаг 3: монтаж подкладки
Рисунок 13. Подкладка в коробе
Осторожно вставьте вкладыш в короб. Совместите все дренажные отверстия с прорезями коробки.
Рисунок 14. Использование стяжек
Сложите подкладку по внешнему краю, затем вставьте стяжки, как показано на рисунке 14.
Шаг 4: установка дренажного комплекта
Рисунок 15. Дренажный комплект
Вставьте и затяните дренажную систему: проденьте его в короб и отверстие в подкладке.
Рисунок 16. Система орошения
В точности повторите сборку системы орошения, как показано на рисунке 16.
Рисунок 17. Труба на краю подкладки
Положите ирригационную трубку на край вкладыша, между открытыми стяжками. Расположите конец сопла так, чтобы он совпал с отверстием насоса на базовой садовой панели. Аккуратно затяните стяжки вокруг ирригационной трубки и отрежьте концы (показано на рисунке 18).
Рисунок 18. Итоговый вид
Шаг 5: контроллер V2
Рисунок 19. Контроллер V2
Теперь, когда система орошения установлена, мы можем начать процесс подключения к интеллектуальному контроллеру v2.
Рисунок 20. Контроллер в защитной коробке
Нам необходимо защитить плату с помощью картонного корпуса. Прорежьте отверстия как на рисунке 20. Использовать можно любую коробку, подходящую под размеры контроллера. Вставьте его в соответствии с отверстиями и рисунком выше.
Рисунок 21. Подсоединение контроллера
Подключите контроллер v2 к ноутбуку с помощью провода Ethernet (смотри рисунок 21). Нажмите на кнопку питания (белая). Вашему компьютеру будет назначен IP-адрес 192.168.73. С помощью интернет-браузера укажите сеть DHCP — для этого введите URL-адрес http://192.168.73.1 и нажмите ввод. Войдите в систему с именем пользователя «root» и паролем «tempV2pwd».
Рисунок 22. Редактирование хоста и часового пояса
Найдите меню и нажмите кнопку «Система». При желании вы можете изменить имя хоста и часовой пояс. Нажмите «Сохранить и применить», затем выключите контроллер, чтобы новые настройки вступили в силу.
Рисунок 23. Настройки сети
Снова включите контроллер. Введите уже знакомый нам URL-адрес: http://192.168.73.1. Выберите в меню кнопку «Сеть», затем найдите Wi-Fi в раскрывающемся списке. Нажмите «Сканировать» и выберите свою сеть домашнего интернета, кликните «Присоединиться к сети».
Введите учётные данные безопасности для вашей сети, нажмите кнопку «Отправить». Значок состояния беспроводной сети должен стать синим и указать качество соединения. Нажмите «Сохранить и применить», чтобы завершить настройку Wi-Fi.
Ещё раз проверьте все настройки. В меню «Статус» выберите пункт «Обзор». Убедитесь, что в разделе «Сеть» указан именно ваш IP-адрес. Если контроллер не установил соединение на вкладке «Безопасность беспроводной сети», вернитесь к началу шага и попробуйте подключиться снова, внимательно следуя инструкциям.
Шаг 6: сборка датчиков
Рисунок 24. Материалы для сборки датчиков
Начнём с датчика движения и его проводов. Красный — всегда +Vcc (плюс), а зелёный соответствует Gnd (точке нулевого потенциала). Жёлтый провод — это линия передачи данных датчика. Отрежьте длину каждого примерно до 50 сантиметров. Залудите контакты датчика и зачищенные концы проводов припоем. Датчик освещённости собирается по такому же принципу.
Рисунок 25. Датчик движения
Припаяйте концы проводов к штифтам. Вставьте термоусадочную трубку и усадите ее с помощью горячего воздуха (например, термофена, фена и т. д.).
Рисунок 26. Датчик влажности/температуры
Подключение датчика влажности/температуры (рисунок 26). Красный и зелёный провода мы уже разобрали выше. Синий провод — это линия передачи данных для этого датчика. После пайки проводов и термоусадки трубок осторожно согните штыри по направлению к задней стороне. Если у вас возникли сложности при пайке, переходите на наш ютуб-канал и смотрите видео-гайд!
Рисунок 27. Присоединение датчиков к коробке
Вставьте контакты датчика освещённости и датчика влажности/температуры в коробку (должна быть заказана заранее), как показано на рисунке 27. Прикрепите датчик движения сзади.
Рисунок 28. Присоединение датчиков к коробке
При закреплении датчиков горячим клеем постарайтесь не выйти за пределы корпуса коробки, чтобы при соединении боковых частей в следующих шагах не возникло проблем.
Рисунок 29. Итоговый вид
Прикрепите боковые стенки с помощью болтов. Убедитесь в том, что сборка датчиков выполнена верно. Обратите внимание на рисунок 29, чтобы в следующих шагах не возникло сложностей с подключением.
В следующей статье мы займёмся полным подключением всех датчиков и сборкой самой аквапоники. Постарайтесь не откладывать создание этого устройства в долгий ящик. Переходите по ссылке и продолжайте сборку!
Ветроэнергетика проделала свой путь от простейших ветряных мельниц до массивных, протянувшихся на многие километры промышленных ВЭС, и при этом осталась одной из самых экологически безопасных отраслей энергетики. Универсальность, экономичность и эффективность ветряной энергии послужили росту популярности бытовых ветрогенераторов среди жителей частных домов. Обеспечить автономное питание для своего жилища с помощью возобновляемого источника энергии – привлекательная идея. Поэтому сегодня мы подготовили для вас инструкцию по сборке домашней ЭС.
Рис. 1
Шаг 1: Материалы и инструменты
Ниже, в основном, перечислено всё то, что опытный изобретатель легко сможет найти в своей мастерской, у знакомых, либо в магазине техники. Наша инструкция не претендует на точное копирование описанных процессов (творчество прежде всего). Главное – держаться близко к базовой структуре и помнить о законах физики. Поэтому, если у вас под рукой не окажется чего-то из нижеперечисленного, попробуйте заменить устройством или деталью с тем же функционалом.
Материалы:
– Гироскутер (нам понадобится его двигатель и некоторые детали корпуса)
– Труба ПВХ диаметром 150 мм
– Круглые стальные пластины 3 мм в толщину
– Стальные полосы 25 мм в ширину
– Стальная полоса 50 мм в ширину
– Стальные пластины 5 мм в толщину
– Фанера
– Шестигранный стержень
– Гайки и болты
– Оцинкованная труба 50 мм
Рис. 2
Инструменты:
– Ручная дрель
– Лобзик
– Угловая шлифовальная машина
– Плоскогубцы
Шаг 2: Подготовка двигателя
Нам нужен гироскутер, потому что в нём используются бесколлекторные (бесщёточные) двигатели постоянного тока. Для нашего проекта это лучший вариант, так как не нужно беспокоиться ни об износе щеток, как в случае с коллекторным, ни об эффективности (у бесщёточного она значительно выше, чем у его собрата с щётками). Кроме того, двигатели гироскутера могут выдавать хорошее напряжение даже при ручном управлении. А этот фактор важен в ветроэнергетике, так как даёт возможность получать необходимое напряжение даже при слабых потоках ветра.
Рис. 3
Начнём с того, что разберём гироскутер и вытащим на свет один из его моторов. Чаще всего моторы-двигатели находятся в хорошем состоянии, но, чтобы убедиться в их работоспособности, положите один из них на скамейку, закрепите вал с помощью зажима и подключите лампочку 12В к любым двум проводам, выходящим из него. Быстро раскрутите мотор вручную и ждите, засветится ли лампочка. Если двигатель прошёл проверку, разберите его, открутив винты с обратной стороны, снимите шину с помощью отвертки, и отделите ротор от статора, как показано на рисунках 4, 5 и 6.
Рис. 4
Рис. 5
Рис. 6
Шаг 3: Адаптер для лопастей
Чтобы заставить двигатель вращаться и вырабатывать электричество, нужно сначала преобразовать порывы ветра в механическую энергию. Сделать это легко с помощью лопастей ветрогенератора. Но прежде, чем приступить к их использованию, нужно изготовить адаптер – деталь, необходимую для соединения лопастей с валом двигателя.
Адаптер можно сделать из двух стальных дисков толщиной 3 мм и диаметром 150 мм (рис. 7). Держатели лопастей будут представлять собой стальные полосы шириной 25 мм и толщиной 5 мм, зафиксированные между дисками.
Рис. 7
Наложите бумагу с метками на металл и просверлите отверстия, необходимые для соединения дисков с двигателем и лопастями (рис. 8 и 9).
Рис. 8
Рис. 9
Теперь сделайте отверстия на обратной стороне ротора и на всех держателях лопастей (рис. 10 и 11).
Рис. 10
Рис. 11
Рис. 12
Соберите детали адаптера вместе с ротором и убедитесь, что все составляющие максимально сбалансированы (в противном случае подшипники прослужат не долго).
Рис. 13
Рис. 14
Рис. 15
Завершите сборку адаптера возвращением статора на его законное место (рис. 16 и 17)
Рис. 16
Рис. 17
Шаг 4: Основной держатель
Для укрепления всей конструкции понадобится основной держатель. Его можно сделать из стальной полосы шириной 50 мм и толщиной 7 мм.
Просверлите отверстия для последующей установки двигателя и хвоста, как на рисунках 18 и 19. Прямо по центру полосы просверлите широкое 36 мм отверстие – оно понадобится для соединения держателя с подвижным механизмом ветряка (рис. 20).
Рис. 18
Рис. 19
Рис. 20
Шаг 5: Поворотный механизм
Чтобы всегда держать лопасти на ветру, генератору нужен специальный подвижной механизм. Можно сэкономить много времени, денег и созидательной энергии, просто адаптировав шарнирный механизм уже знакомого нам гироскутера.
Всё, что нужно – это отрезать центральную часть от корпуса, разделить шатун пополам и полюбоваться видом готового подвижного механизма.
Рис. 21
Рис. 22
Рис. 23
Рис. 24
Осталось только просверлить отверстия, как на рисунке 25, и смастерить пару адаптеров из стальных дисков 4 мм толщиной и 100 мм в диаметре (рис. 26, 27 и 28).
Рис. 25
Рис. 26
Рис. 27
Рис. 28
Шаг 6: Сборка хвоста
Хвост нужен ветрогенератору, чтобы обеспечить защиту лопастей на случай урагана или бури. Сделать его можно из обычной фанеры. Вырежьте треугольную форму (рис. 30) и подготовьте два металлических адаптера 5 мм с четырьмя отверстиями для крепления (рис 31).
Рис. 29
Рис. 30
Рис. 31
Держателем хвоста может стать простой шестигранный стержень, нужно только просверлить по два отверстия на каждом его конце (рис 32).
Рис. 32
Шаг 7: Лопасти
Лопасти легко сделать из метровой трубы ПВХ с диаметром 150 мм. Никаких сложных расчётов не требуется: просто придерживайтесь расстояния 130 мм для самой широкой части лопасти и 50 мм – для самой узкой. Обозначьте линии среза, вооружитесь лобзиком и пилите.
Рис. 33
Рис. 34
Когда все лопасти будут готовы (их должно получиться пять), обязательно обработайте концы, как показано на рисунках 35 и 36 – так и форма будет красивее, и вращение плавнее.
Рис. 35
Рис. 36
Рис. 37
Отверстия для креплений сделайте в широкой части лопастей и в соответствии с изготовленными держателями из третьего пункта.
Рис. 38
Рис. 39
Шаг 8: Монтаж
Прежде, чем собрать все части воедино, защитите ветрогенератор от ржавчины и покрасьте все его детали металлическим спреем.
Рис. 40
Сборку начните с подвижного механизма, затем установите на него основной держатель, двигатель с адаптером и хвост.
Рис. 41
Рис. 42
Рис. 43
Рис. 44
Рис. 45
Теперь добавьте лопасти и убедитесь, что они хорошо сбалансированы и имеют равно расстояние между концами.
Рис. 46
Рис. 47
Попробуйте раскрутить свой ветряк и посмотреть на вращение генератора. Возможно, вы увидите, как он превращает порывы ветра в искры. Но, чтобы эти искры стали электрическим током и пошли по проводам, не хватает еще одного важного устройства.
Шаг 9: Выпрямитель
Помните о трёх проводах, выходящих из сердца двигателя? Именно так выглядит трёхфазный переменный ток. Чтобы преобразовать его в постоянное напряжение, нужно добавить в сборку трехфазный выпрямитель.
Рис. 48
Это простое устройство, его легко купить, но и самому сделать не сложно. Для тех, кто дружит с паяльником и наслышан о ЛУТ, мы подготовили материалы, необходимые для создания индивидуальной печатной платы выпрямителя (см. файлы в Приложениях).
Шаг 10: Установка ветрогенератора
Вы можете использовать оцинкованную трубу, чтобы установить свой генератор. Нижний её конец нужно закрепить с помощью двух металлических кронштейнов в земле, а к верхнему приварить стальной диск-адаптер из пятого пункта, чтобы получилась ровная поверхность для расположения ветрогенератора.
Рис. 49
Осталось лишь провести соединение между двигателем и выпрямителем посредством силового кабеля, и можно сказать, работа завершена.
Рис. 50
Рис. 51
Рис. 52
Организация электрической цепи остаётся на ваше усмотрение. Но в случае с небольшим ветряком, всё-таки рекомендуется подключить к сети аккумуляторные батареи. Они будут накапливать энергию и находиться в резерве домашней ЭС, гарантируя бесперебойное питание в безветренный день или в случае поломки. Есть, конечно, и более экзотические варианты, например соединение ветряка с солнечной батареей или дизельным генератором. Но такие комбо заслуживают отдельной статьи.
Пример схемы подключения ветрогенератора к выпрямителю и другим устройствам электрической сети
Вам уже захотелось эмансипироваться от единой электросети и построить личную ВЭС? Желаем вам успехов в этом деле, обязательно поделитесь результатами с нами. А если вы уже пользовались ветрогенераторами, то расскажите нам о своём опыте. Давайте развивать DIY энергетику!
Приложения:
В век высоких технологий и инноваций видеоигры считаются одним из самых популярных развлечений в мире и могут похвастаться многомиллионной аудиторией. Большинство игровых приставок и контроллеров предназначены только для здоровых людей, но как играть в видеоигры людям с ограниченными возможностями? К счастью, разработчики и новаторы по всему миру постоянно изобретают всевозможные модифицированные контроллеры, которые могут использовать люди с разными заболеваниями. Среди разработчиков есть и те, кто лично столкнулся с невозможностью пользоваться стандартными контроллерами.
В статье мы собрали модифицированные геймпады для различных консолей, в создании которых использовались уникальные конструкции и схемы, позволяющие геймерам с ограниченными возможностями использовать разные части своего тела для управления игрой.
Контроллер Xbox для одной руки
Перед разработчиками стояла задача переместить все элементы управления игрой на одну сторону контроллера, чтобы человек, который не может использовать для игры две руки, мог получить доступ ко всем функциям. Существуют два вида геймпадов этой линейки: правосторонний и левосторонний.
Пусковой механизм был перемещён на заднюю часть контроллера, поэтому его можно активировать одним нажатием среднего пальца.
Один из триггеров был перемещён в нижнюю часть устройства и заключён внутри защитного стержня, который также служит ручкой, за которую держится геймер. Для левосторонних контроллеров правый триггер перемещается вниз (движение камеры/прицеливание). Для правосторонних геймпадов туда перемещается левый триггер (движение персонажа).
Некоторые компоненты контроллера вы можете регулировать самостоятельно. Если вы обнаружите, что нижний триггер «дрейфует», можете скорректировать его потенциометры XY с помощью небольшой отвертки, чтобы повторно центрировать его.
Совсем недавно известный ютубер, выпускающий контент на тему инноваций, сделал полный разбор этого контроллера, отыскал все секреты его сборки. Если вам интересен процесс создания одноручного геймпада, переходите по ссылке.
Контроллер Quadstick
Quadstick — это управляемый ртом контроллер, разработанный для того, чтобы парализованные люди могли играть в видеоигры наравне с остальными пользователями. Он был разработан Фредом Дэвисоном, — гениальным дизайнером, который завершил свой уникальный проект за несколько месяцев.
Доступны три версии контроллера: FPS с джойстиком, четырьмя датчиками давления и одним датчиком положения губ; Original, который предлагает те же функции, что и FPS, но идёт в комплекте с бюджетным подвесом; и Singleton, упрощённая версия, разработанная исключительно для использования интерфейса компьютера. Quadstick совместим с PlayStation 3 и 4, с Nintendo Switch, а также с программным обеспечением Windows и Mac.
Quadstick заменяет как игровой контроллер, так и мышь с клавиатурой. С помощью USB-адаптера стороннего производителя можно использовать его с консолями XBox 360 и XBox One. Доступны эмуляции игровых контроллеров: DS4, DS3, Nintendo Pro Controller и XBox 360 для компьютерных игр.
Соединения между входными датчиками и сигналами, отправляемыми на хост, настраиваются пользователем самостоятельно (менять функции для датчиков геймер может сколько угодно).
Контроллер Quadstick — достаточно дорогое удовольствие, на которое придётся немного подкопить. Самый бюджетный геймпад разработчиков стоит около 500 долларов. Посмотреть модели и аксессуары для контроллера можно в магазине стартапа.
Адаптивный контроллер Microsoft Xbox
Самый известный из всех адаптивных игровых контроллеров — Xbox Adaptive Controller, разработанный компанией Microsoft для геймеров с ограниченной подвижностью.
Технический гигант сотрудничал с экспертами из Фонда церебрального паралича, The AbleGamers Charity, Warfighter Engaged и SpecialEffect, чтобы создать уникальное устройство, которое представляет собой гораздо больше, чем упрощенный контроллер.
Базовый геймпад оснащён крупными кнопками A/B и джойстиком, но реальная мощь Xbox Adaptive Controller заключается в его расширениях. Он подключается к внешним кнопкам, переключателям, креплениям, джойстикам (включая ножные педали и QuadStick для парализованных) и другим устройствам через USB-порты и разъёмы 3,5 мм для расширения функциональных возможностей контроллера.
Всем кнопкам можно задать индивидуальные функции с помощью приложения «Аксессуары Xbox», а также сохранить несколько разных настроек для профилей игроков, чтобы каждый мог играть в соответствии со своими предпочтениями. Он содержит встроенную литий-ионную батарею, которую можно заряжать с помощью прилагаемого кабеля USB или адаптера питания (продаётся отдельно).
Сложите все эти функции вместе, и вы поймёте, что Xbox Adaptive Controller — отличный вариант, особенно с учётом его цены в 100 долларов. Варианты заказа устройства можно уточнить в магазине производителя. Контроллер работает со всеми консолями Xbox и ПК с платформой Windows 10, поэтому геймеры могут наслаждаться всей библиотекой игр этих компаний.
Одноручный контроллер PlayStation
Проект «Контроллер» — это волонтерская инициатива, которая разрабатывает модификации для игровых контроллеров для людей с ограниченными физическими возможностями. Любой желающий мог пожертвовать деньги или помочь проекту и применить дизайнерские навыки. Это позволило распространять бесплатные дополнения к игровым контроллерам, напечатанным на 3D-принтере, среди геймеров с ограниченными возможностями.
Идейным вдохновителем проекта стал Акаки Куумери. Он использовал как свои дизайнерские навыки, так и мастерство моделирования деталей (компонентов контроллера) на 3D-принтере для создания дополнения к контроллеру PlayStation 4, которое позволило пользователю управлять всеми элементами одной рукой.
Адаптер позволяет получить доступ ко всем входам одной рукой, включая дополнительные триггеры. Теперь клавиши L2, и R2 можно нажимать одним пальцем. Также есть возможность добавить второй адаптер, напечатанный на 3D-принтере, чтобы пользователи могли управлять кнопками-стрелками. Это даст полный доступ почти ко всем клавишам контроллера кроме кнопки «Поделиться».
Куумери продаёт эти дополнения на своей странице Etsy, но он также сделал файлы .stl доступными для бесплатной загрузки на веб-сайте Prusa Printers, благодаря чему геймеры могут попробовать сделать подобный контроллер своими руками бесплатно.
Ножной адаптер GEAR
GEAR — это контроллер с ножным управлением, разработанный выпускником Университета Джонса Хопкинса Джорджем Левеем и двумя помощниками — Адамом Ли и Нейтом Траном. Потеряв обе руки из-за инфекции менингита, Левай решил разработать устройство, позволяющее геймерам с ограниченными использовать для игры только ноги.
Устройство состоит из трёх отдельных силиконовых датчиков для отслеживания движений ног пользователя. Простых наклонов ступни вверх или вниз достаточно для имитации восьми различных комбинаций кнопок.
Левей предполагает, что в ближайшем будущем сможет расширить возможности GEAR, чтобы обрабатывать до 15 команд. Разработчики успешно использовали эту технологию, чтобы играть в такие популярные игры, как Counter-Strike, Fallout 4 и World of Warcraft.
Студенты также организовали небольшой онлайн-тест, в котором четыре геймера проходили один и тот же сложный этап видеоигры. Когда игровые клипы с их участием были размещены в Интернете, зрителей попросили определить, каким персонажем управляет человек с ампутированными конечностями. Из 51 зрителя, участвовавшего в опросе, 81 процент не смог определить пользователя, который использовал устройство GEAR.
Эти и многие из представленных в статье контроллеров позволяют людям с ограниченными возможностями пользоваться всем функционалом современных видеоигр. Если у вас есть идеи о создании других дополнений для контроллера, которые могли бы улучшить существующие разработки, вооружайтесь терпением и попробуйте самостоятельно создать что-то новое. Главное — начать!
Дизайнерское мышление в трёх измерениях
Виртуальная реальность давно перестала быть лишь частью научной фантастики. Раньше мы наблюдали технологии VR только в фильмах о космосе и каждый раз восхищались, когда герой в смешном обмундировании парой движений рук создавал новомодные суперкары и укатывал на них в закат.
Кто бы мог подумать, что в двадцать первом веке каждый из нас сможет пользоваться прелестями виртуальной и дополненной реальностей (VR/AR). Технологии активно набирают обороты, их уже внедрили в свою работу крупные компании, такие как Microsoft, Google, HTC, Facebook и даже Apple. Forbes прогнозирует, что к 2023 году продажи гарнитур VR и AR достигнут 150 миллионов долларов.
На сегодняшний день VR является неотъемлемой частью мира дизайна и проектирования. Технология в три раза сокращает время, затрачиваемое на процесс создания любого проекта. Переход от плоских экранов ПК, планшетов и мобильных устройств к 3D-моделированию может показаться тернистым, но вы удивитесь, узнав, что научиться проектировать с помощью VR куда проще, чем вы думаете. Давайте заглянем в мир виртуальной реальности, узнаем что-то новое.
Типы пространственных элементов пользовательского интерфейса:
Отслеживание — элементы следуют за пользователем и не фиксируются, когда он перемещается в пространстве. Пример — работа с приборной панелью автомобиля.
Блокировка — элементы занимают специально отведенное место и не перемещаются. Примеры — VR-витрины, рекламные щиты.
Пользователям больше не нужно тактильно взаимодействовать с пользовательским интерфейсом. Больше никаких сенсорных панелей, экранов или мыши. Работа происходит с помощью других методов ввода:
Что необходимо для начала работы с VR?
Платформы
Начинающие пользователи VR могут начать с загрузки приложений VR/AR из магазинов Google и Apple для смартфонов или планшетов. Многие из них являются бесплатными и обладают широким функционалом. Рекомендуем начать пользоваться Google Cardboard — самым простым в использовании приложением для желающих освоить прелести виртуальной реальности.
Тем, кто уже знаком с VR, предлагаем воспользоваться программой Gravity Sketch. Она обладает огромным набором инструментов и функций, с которыми легко научиться работать. Программа подходит для моделирования, визуализации в виртуальной реальности или фрезеровании с ЧПУ (числовое программное управление).
Миссия разработчиков программы — помочь проектировщикам эффективно работать с цифровыми медиа и определять новые творческие рабочие процессы. С 25 января 2021 года Gravity Sketch стала бесплатной для всех пользователей на всех платформах. Этим поступком разработчики поставили себе две цели: демократизировать цифровой 3D-дизайн и привлечь пользователей платных программ.
На сегодняшний день существует огромное количество интересных и оригинальных проектов, созданных в программе Gravity Sketch, начиная от квадрокоптеров и заканчивая модными кроссовками.
Автомобильный дизайн Svott
Svott занимаются разработкой дизайна и созданием моделей для автомобильной промышленности. Использование в рабочем процессе технологий VR, по словам разработчиков компании, устранило ряд проблем, которые существовали в традиционном процессе создания моделей. Дизайнер перестал зависеть от коммуникации с другими участниками процесса разработки и их навыков. Использование виртуальной реальности отлично экономит время и бюджет.
Создавая наброски моделей в масштабе 1:1 в VR, они могут протестировать эргономику, зоны досягаемости, углы обзора и затенение столбов уже на ранних этапах разработки.
Кроссовки от Джоуи Хамиса
Этот дизайнер смог переосмыслить традиционный процесс проектирования обуви и воспользовался Gravity Sketch. Процесс создания коллекции кроссовок занял у него меньше месяца, что является невероятно короткими сроками для разработки действительно оригинальной линейки обуви.
На самом деле, Хамис не собирался заниматься проектированием кроссовок. Он изучал промышленный дизайн в Университете Пердью и был склонен к традиционным технологиям, но появление VR перевернуло его жизнь. Сейчас его разработки стоят больших денег и продаются на многих виртуальных аукционах. Кто знает, может и вам самое время попробовать свои силы в дизайне обуви или украшений?
Защитная маска Зофии Бабчановой
После глобальной пандемии многие люди решили стряхнуть пыль со своих швейных машин и творчески подойти к созданию средств индивидуальной защиты. Страницы Instagram Design до сих пор переполнены идеями дизайнеров, которые предлагали свои проекты по борьбе с COVID-19. Зофия не стала исключением: она приступила к разработке 3D-масок.
После нескольких попыток, она остановилась на декоративной маске с кружевной «клеткой», спроектированной в Gravity Sketch с помощью всего одного инструмента - «Обводки». Затем она напечатала конструкцию на 3D-принтере и начала сборку. Весь процесс от идеи до функционального продукта занял не больше месяца. Используя один программный инструмент, она смогла точно смоделировать и протестировать эргономику без материальных затрат, прежде чем перейти к реализации стартапа.
Медицинское оборудование Achilles Design
Achilles Design — дизайнерское агентство из Бельгии, которое занимается разработкой проектов из разных сфер. Их последней разработкой стало устройство медицинской визуализации, которое помогает хирургам проводить исследования тканей внутри тела пациента.
На этапах проработки идеи агентство приглашало медицинских экспертов, персонал и даже пациентов для тестирований и корректировок. Приходилось несколько раз возвращаться к началу, чтобы создать действительно эффективный прибор, который одновременно не навредит пациенту и сможет облегчить задачу врачу.
Используя различные инструменты рисования внутри GravitySketch, они создали и проверили медицинский аппарат всего за несколько месяцев. Дизайнеры утверждают, что технология VR даёт врачам больше возможностей и представлений исследования, чем 3D-модель на плоском мониторе. Виртуальная реальность одновременно концептуальна и понятна.
Мебельный проект Мэтта Антеса и Каллана Кернера
Мэтт Антес и Каллан Кернер — два студента Политехнического института Вирджинии, обучающиеся на факультете промышленного дизайна, всерьёз увлеклись проектированием в VR, благодаря учебной практике. В качестве проекта они решили разработать стул в Gravity Sketch.
Его дизайн должен был быть «футуристичным, но при этом приземлённым». Готовый продукт имеет изящный, эргономичный дизайн, но всё же плохо вписывается в домашний интерьер. Именно поэтому ребята решили использовать свой проект в производстве уличной мебели.
Мэтт и Каллан работали вместе, по очереди редактируя наработки друг друга, чтобы добиться идеального дизайна. Стул прошёл через десяток изменений, прежде чем пришёл в ту форму, которая устроила разработчиков. Кресло было напечатано полимером из PLA (полилактид). Если вам интересна тема 3D-мебели, обязательно ознакомьтесь с нашей статьей о самых интересных мебельных проектах, созданных на 3D-принтере (ссылка).
Авто-чудо Hawk от Алекса Ходжа
Если вы устали от этого скучного старого Феррари, вы должны обратить внимание на новый автомобиль, разработанный новозеландцем Алексом Ходжем. Парень спроектировал стильную машину, в которой может разместиться один человек.
Автомобиль под названием Hawk оснащен двигателем Honda RC51 V-twin объёмом 999 куб. см и теоретически может развивать максимальную скорость до 233 км/ч. Концепт выглядит как нечто среднее между мотоциклом и автомобилем и определенно привлекает к себе внимание.
Процесс создания и тестирования этого продукта занял у Ходжа всего несколько месяцев, но такого колоссального успеха своего изобретения Алекс не ожидал. Он признается, что работа с Gravity Sketch дала возможность рецензирования и проверки проектов в виртуальной реальности на протяжении всего процесса проектирования, а не только во время физического прототипирования, что значительно сократило время разработки проекта.
Технологии проектирования в VR очень многогранны и интересны, не упускайте возможность попробовать свои силы в 3D-дизайне, создайте что-то кардинально новое. Кто знает, каких высот сможет добиться ваша разработка? Не исключено, что перед нами будущий владелец крупнейшей компании дизайна в VR!