Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

A face distracție: nava spatiala pentru copii

Când am construit Biroul de control al misiunii pentru camera fiului meu mai mare, a devenit clar că avem nevoie și de o navă spațială pentru a merge cu ea. În ultimele patru luni, în resturi de timp între alte roluri, am construit o navă spațială pentru camera fiului meu mai mic. Are un panou de control plin de ecrane interesante și sunete de spațiu. Un joystick controlează luminile și sunetele pentru motor și propulsoare. Lotul cu încărcătură utilă are o trapă motorizată și conține un braț robot care poate fi acționat de la distanță prin alimentarea video pentru a desfășura sarcini utile ca sateliții de jucărie. Căștile furnizează o legătură audio între nava spațială și misiunea de control din cealaltă cameră, astfel încât fiii mei pot practica colaborarea în misiunile lor spațiale. Videoclipul de mai sus oferă o imagine de ansamblu asupra principalelor caracteristici ale navei spațiale, dar dacă doriți să aflați câteva detalii despre implementare, continuați să citiți.

Coca este o interpretare rectilinie a unei nave spațiale Apollo. Mergând cu un cilindru plin și un vârf conic ar fi luat prea mult din dormitor, precum și timp și costuri suplimentare pentru construcție. Am construit ambarcațiunile în trei secțiuni separabile, ceea ce le-a făcut posibilă trecerea de la garaj spre dormitor (și la localul Maker Faire), deși nu prea ușor. Pe peretele din dreapta între nava spațială și raftul de bibliotecă puteți vedea ușa sistemului nostru de transport pneumatic, care se desfășoară între camerele băieților. Din moment ce sistemul de control al misiunilor Apollo din era NASA avea un sistem de transport pneumatic, cred că în cele din urmă îmi voi încorpora programul în spațiul nostru de acasă pentru livrările ultimelor minute ale pieselor critice și ale consumabilelor. Construind nava spațială, nu m-am limitat complet la tema Apollo. Am inclus câteva funcții de navetă spațială, cum ar fi portul încărcăturii utile cu brațul robotului.

Duză principală a motorului găzduiește mixerul audio și amplificatorul de bas. Pe partea inferioară a duzelor, am montat o fâșie de lumini LED de Crăciun cu LED-uri cu LED-uri Color Effects. Pentru un proiect anterior, am hacked string-ul pentru a obține controlul asupra culorii și luminozității fiecărui bec. Am programat un Arduino pentru a controla firul, bătând un model simplu de schimbare a culorii care seamănă cu flăcările unei rachete. Acest Arduino controlează de asemenea LED-urile roșii din fiecare propulsor. Comanda luminilor motorului și a luminilor de propulsare se face printr-un joystick USB. Am programat un Raspberry Pi pentru a citi joystick-ul. Pi marchează diferitele axe ale joystick-ului în direcții diferite și comandă Arduino să aprindă LED-urile adecvate la o luminozitate proporțională cu cât este împins joystick-ul în fiecare direcție. Pi, de asemenea, joacă sunete de rachetă prin sistemul de sunet al navei, cu volumul sonor legat de gravitatea mișcării. Cu alte cuvinte, dacă împingeți joystick-ul puțin, veți obține o lumină slabă și un sunet moale. Pe măsură ce mutați bastonul în direcția aceea, lumina devine mai strălucitoare și sunetul devine mai tare.

Vorbind de sunet, am știut că ar fi important ca ambarcațiunile să aibă un sunet bun, deoarece ne bazăm pe asta pentru a transmite o mulțime de acțiune. În acest scop, am montat un set decent de difuzoare pe computer în panoul de control principal, îndreptat spre astronaut. Subwooferul se află în compartimentul de la picioarele astronautului. Un agitator de bas este înșurubat la partea inferioară a panoului pe care se află astronautul. Amplificatorul de bas are propriul amplificator puternic. Pentru cei care nu sunt familiarizați cu un agitator de bas, este similar cu un difuzor, dar în loc să se deplaseze un con ușor pentru a transmite vibrații prin aer către urechi, agitatorul mișcă o greutate pentru a transmite vibrațiile către corp prin obiecte solide. Acest lucru este minunat pentru a oferi o experiență intensă fără a vă sufla urechile, deoarece agitatorul nu trebuie să fie tare să funcționeze bine. Când vizionați videoclipul, puteți vedea lucrurile tremurând în timpul exploziilor și exploziilor de rachete, pe măsură ce camera se odihnea pe navă în timpul înregistrării.

Pentru a obține toate sunetele pentru panoul de control, am scurs freesound.org și arhivele de sunet complete ale NASA, în special Apollo 11 Flight Journal. Am folosit software de editare audio pentru a tăia, combina sau modifica în alt mod sunetele.

Caracteristica mea preferată a tuturor este interfonul cu căști audio care rulează între dormitoarele celor doi fii ai mei care leagă nava spațială și Misiunea de control al misiunii împreună. Am folosit un sistem de interfonie cu fir ieftin proiectat pentru motocicliștii să poarte sub căștile lor să comunice în timpul călătoriei. Am conectat mufele pentru setul cu cascã din Mission Control Desk și nava spate în caseta de interfon pentru motociclete. Acest lucru permite copilului care se află la Mission Control să discute cu copilul în nava spațială, direcționându-i prin diferitele etape ale misiunii, cum ar fi lansarea, desfășurarea încărcăturii utile, reparația navei spațiale, aterizarea lunară, reintrarea și recuperarea. De fiecare dată când se joacă, am auzit că au luat mai multă terminologie spațială și s-au înălțat la instruire.

Panoul CapCom are, de asemenea, un buton PTT, care reprezintă "Push to Talk". Când butonul este apăsat, se aprinde LED-ul deasupra acestuia și se aude intro Quindar Tone. Când butonul este eliberat, LED-ul se stinge și se redă tonul Quindar Tone.

Golful încărcăturii navei este o tona de distracție. Folosind ecranul video de la distanță și telecomanda, montate pe panoul de comandă din compartimentul echipajului, astronautul poate controla brațul robot pentru a desfășura sau a recupera sarcini utile. Avem un set de jucării pentru spațiu, care a venit cu un mic telescop Hubular, care este încărcătura noastră preferată. Avem, de asemenea, diverse minifighete și sateliți Lego cu tematică spațială, care se vor desfășura. Deși am planuri mai elaborate pentru viitor, "orbita" este reprezentată în prezent de o lungime de cinci metri de linie de pescuit atârnată de plafonul aproape de navă.

Golful Payload pare un pic dezordonat din acest punct de vedere, dar cel care vede astronautul este viziunea curată a camerei, pe care o puteți vedea spre stânga, montată pe bara transversală de lângă lumină. Un troliu din partea inferioară a compartimentului trage încet o șir printr-o roată care trage o pârghie atașată la trapa articulată. Cu toata angrenajul pentru un cuplu mai mare, este nevoie de aproximativ un minut pentru a se deschide, dar avand in vedere ca motorul din servomotorul troliului este mai mic decat un degetar, acesta face o treaba buna. Bateriile D furnizează energie pentru troliu, pentru a menține motorul zgomotos electric departe de celelalte dispozitive electronice. Sursele de alimentare ale panoului de control și ale LCD-ului se odihnesc și în această parte a navei, precum și la Raspberry Pi și Arduino pentru joystick. Panoul de control are propriul său separat Raspberry Pi și Arduino.

Sunt mândru de micul meu panou de stare, deoarece trebuia să inventez o modalitate ieftină de a replica un afiș fantezist.

Am folosit o grămadă de LED-uri discrete montate pe un backplate, dar cu lumina lor separată de o fagure de mătase de plastic tăiat manual. Am folosit un pic de bord de tăiere de bucătărie pentru a difuza lumina, și a pus o transparență cu jet de cerneală pe partea de sus pentru o etichetă. Diferitele LED-uri sunt folosite ca indicatoare și avertismente pentru diferitele sisteme.Unele dintre ele luminează verde pentru a arăta că un sistem este în uz, cum ar fi parașutele (Main și Drogue) și Forța motoarelor. Altele luminează roșu pentru a avertiza asupra unor condiții periculoase, cum ar fi faptul că atunci când utilizarea excesivă a butoanelor de pe panoul Booster provoacă diverse lucruri sau eșantionarea comutatorului marcat cu "Glicol Pump" de mai mult de șase ori va provoca o avertizare "Glycol Temp Low" .

"C & WS" reprezintă sistemul de avertizare și avertizare. Funcționalitatea acestui panou este foarte asemănătoare sistemului din actuala navă spațială Apollo. Atunci când un sistem trebuie să avertizeze sau să avertizeze echipajul, se aude o alarmă, butonul de alarmă Master se aprinde și se aprind luminile corespunzătoare din panourile de stare. Apăsarea butonului Master Alarm (Alarmă principală) va opri zgomotul și va stinge lumina din buton, dar panoul de stare va afișa în continuare ceea ce a cauzat alarma. Butonul "LAMP" efectuează un test al lămpii, aprinzând toate luminile de stare, astfel încât să puteți verifica dacă acestea sunt arse. Folosesc celelalte comutatoare de pe panoul C & WS ca un declanșator secret pentru o lovitură fulger simulată.

Panoul marcat "Control" are grijă de diferite sisteme mecanice imaginare de pe navă. Întrerupătorul sondei de andocare are trei poziții, pentru retragere, oprire și extindere. Nu am avut timp sa adaug o sonda fizica la bordul navei, dar am in vedere ca o viitoare upgrade pe care baietii mei il pot ajuta in proiectare si construire.

Comutatorul marcat "SCE Power" este o replicare a unui comutator real al navei spațiale Apollo, unde se utilizează pentru a controla dacă echipamentul de condiționare a semnalului utilizează alimentarea principală sau sursa de alimentare auxiliară. SCE este responsabilă pentru curățarea semnalelor care trebuie trimise ca telemetrie înapoi la controlul misiunii. La scurt timp după lansarea lui Apollo 12, fulgerul a lovit nava spațială în aer, fără să știe pe nimeni (lansările sunt tare). Controlul misiunii a început să obțină tot felul de semnale care au sugerat multe lucruri greșite cu nava spațiale. John Aaron, echipajul stației EECOM din Mission Control, a recunoscut situația ca având simptomele unei lovituri de trăsnet și și-a amintit soluția de la antrenamentul său. El a recomandat astronauților "Comutați SCE în Aux". Telemetria a fost imediat restaurată, permițând misiunii să continue. În nava mea am construit un declanșator secret pentru o lovitură de fulger care provoacă diverse alarme și avertismente să se stingă până când comutatorul SCE este flipped în Aux.

Switch-ul meu preferat de patru ani este "Waste Dump", pe care el crede că este amuzant pentru că joacă un sunet de culoare în toaletă. Știe că porecla astronauților pentru dispozitivul de colectare a urinei este "Domnul Sete, "deci mereu râde și face un" domn " Sezonul ", atunci când cineva învârte comutatorul.

Pentru a trata monitorizarea și controlul legate de oxigen și hidrogen, am proiectat panoul Cryogenics. Ambele O2 și H2 necesită "agitare" în rezervoarele lor pentru a obține măsurători exacte de presiune și cantitate. Atunci când Misiunea de control a instruit echipajul lui Apollo 13 să-și agite rezervoarele crio, cablajul defect al ventilatorului din rezervorul de oxigen a declanșat și a provocat explozia care a declanșat urgența. Comutatorul "O2 Fan" de pe panoul de comandă al navei mele spațiale face ceva similar, jucând un zgomot de ventilator, apoi sunetul unei explozii (pe care agitatorul basului chiar îl ajută să-l transmită), urmată de măsurătorile de presiune și cantitate de O2 care coboară în roșu. Ca și în cazul misiunii reale, pierderea oxigenului cauzează o eroare a celulelor de combustibil (celulele de combustie generează energie electrică), iar panoul meu de stare afișează "Main B Bus Undervolt", iar sunetul de la apelul de radio infamos joacă, "Houston, o problemă. Am avut un Undercolt cu autobuzul principal B. "

Panoul EECOM conține patru potențiometre care sunt fiecare cartografiate pe un afișaj cu 12 secțiuni de barograf. Întoarcerea butoanelor ajustează numărul de segmente aprinse și am făcut-o astfel încât toate segmentele să schimbe culoarea pentru a reflecta cât de urgent este o valoare dată. Dacă valoarea este ajustată la cele patru segmente medii securizate, toate segmentele aprinse sunt aprinse verde. Dacă este reglat un pic mai mare sau puțin mai mic, toate segmentele aprinse sunt aprinse în galben. Dacă nivelul este ajustat prea mult sau prea scăzut, segmentele aprinse sunt roșii. Acest lucru face ca scenariile de mare distractie intre astronaut si misiunea de control, sa intrebe care sunt nivelele si sa instruiasca astronautul sa schimbe nivelele "pentru mai multa putere" sau "conservarea energiei".

Panoul de întrerupere oferă o modalitate amuzantă de a opri întreaga navă spațială atunci când timpul de joc este de peste. Dacă răsuciți comutatorul în poziția "Arm", se va aprinde butonul "Abort". Apăsarea "Abort" va reda apoi un sunet, "Misiunea a fost avortată, oprirea" și oprirea în siguranță a computerelor. Pe o notă asemănătoare, uneori voi fi într-o altă încăpere a casei și voi auzi sau va simți o răscroială îndepărtată și sincer nu pot să-i spun dacă este o furtună care se apropie sau dacă tocmai am părăsit nava spațială alimentată și o pisică sau copilul a îndreptat joystick-ul. În timpul jocului, nava nu este așa de tare, dar bâzâitul basiei călătorește prin pereți și podea.

Am programat panoul BOOSTER pentru a fi un sunet de zgomote de rachete. Agitatorul de basuri conduce acasă acasă, făcându-i cu adevărat intensitate. În plus, numărăm numărul de apăsări ale fiecărui buton și declanșăm un avertisment C & WS pentru orice sistem care este suprautilizat. De exemplu, panoul de stare are două avertismente posibile pentru SPS, iar apăsând suficient timp butonul SPS de pe panoul BOOSTER va fi în cele din urmă ambele. LED-ul de stare verde "THRUST" se aprinde când se apasă butonul BOOSTER.

Capacele de siguranță ale acestor întrerupătoare minunate trebuie să fie îndoite într-o mișcare separată de a răsturna comutatorul, reducând astfel foarte mult șansele unei activări accidentale. Sistemele pirotehnice folosesc explozivi pentru a acționa ceva, cum ar fi suflarea unei traverse pentru a lansa parașutele sau detonarea bolțurilor explozive care au ținut împreună module separate ale navei spațiale. Aceste sisteme nu pot fi resetate și folosite din nou, după declanșare, deci este important să preveniți activările accidentale. Sunetele legate de aceste comutatoare sunt diverse tipuri de explozii urmate de alte zgomote pe care le-am asamblat într-un program de editare sonoră. După cum vă puteți imagina, agitatorul basului își dovedește meritul aici, de asemenea.

Privind în jos pe partea din spate a panoului de control îmi amintește că această navă are aproape jumătate din cablajul pe care Misiunea de control a misiunii a făcut-o.

Am postat codul la GitHub. Programarea consolei are funcția de cooperare Arduino și Raspberry Pi. Arduino utilizează trei extensie I / O (MCP23017) pentru a citi starea comutatoarelor și butoanelor. Ori de câte ori un comutator (fie un buton de apăsare, un buton rotativ sau un buton de comutare) schimbă starea (pornit sau oprit), Arduino îi spune Raspberry Pi printr-o conexiune serială (cablu USB). Raspberry Pi joacă un sunet sau începe o serie de evenimente, dacă este necesar, și trimite orice comenzi pentru controlul LED-urilor la Arduino. Arduino utilizează patru șoferi cu LED-uri (HT16K33 pe un suport de la Adafruit) pentru a controla toate LED-urile. Acest lucru permite 291 de LED-uri separate, care seamănă foarte mult, până când considerați că afișajele numerice au opt LED-uri pe cifră, iar afișajele barografelor cu LED-uri au 24 de LED-uri pe grafic (realizează trei culori, având câte un LED roșu și verde în fiecare segment astfel încât acestea pot face roșu, galben sau verde). Potențiometrele sunt citite de intrările analogice ale lui Arduino.

Am auzit pe cineva să observe că niciun film spațial sci-fi nu este complet fără scena în care misiunea este salvată prin scoaterea unui panou undeva și prin accesarea câtorva componente. Acest lucru a sunat ca o trăsătură extraordinară pentru nava mea, așa că am construit un compartiment mic în interiorul compartimentului echipajului. Capacul, realizat din cuie, poate fi îndepărtat prin deșurubare (băieții mei folosesc instrumente). În interior sunt câteva conectori distrați, furtunuri și supape pe care le aveam în jur. Viitoarele misiuni spațiale vor cere băieților să se plimbe reciproc prin reparații și completări în acest compartiment. Acest lucru va fi minunat pentru activitățile hands-on și pentru a juca cu instrumente, precum și pentru a-și construi abilitățile de comunicare.

Am creat nava spațială și biroul de control al misiunii pentru a oferi o piesă deschisă. Acesta nu este un joc în sine, care poate fi câștigat sau pierdut, doar o propunere de lux pentru băieții mei de a folosi cu imaginația lor înfloritoare. Mai degrabă decât să le limitez la ceea ce mă pot gândi în termenii jocului, vreau să le ofer spațiu pentru a gândi lucrurile în sine. În ceea ce privește aspectele legate de realizare, mă aștept să ne gândim la noi capabilități pe măsură ce ne jucăm mai mult. Vom lucra impreuna pentru a adauga capabilitati. Simplu la început, cum ar fi sateliți de casă, seturi de unelte și gadgeturi noi pentru compartimentul de reparații. Câștigurile din ce în ce mai fanteziste vor veni mai târziu, deoarece vor afla mai multe.

Nava este o colecție de diverse lucruri simple pe care le-am asamblat și integrat pentru a oferi o experiență coerentă și distractivă. Singur, nici o caracteristică unică nu a fost atât de greu de făcut, tocmai s-au întâmplat multe detalii și o integrare corectă. Dacă sunteți interesat să faceți ceva similar, rupeți-l în bucăți ușor de manevrat și nu vă fie teamă să înveți noi abilități. Puteți construi tot felul de lucruri distractive cu doar câteva ore pe săptămână, folosind instrumente simple și abilități pe care le puteți învăța singuri. La asta!

Vezi întreaga lui Jeff Highsmith Distracție serie aici!

Acțiune

Lasa Un Comentariu