A lent következő hevenyészett statisztika a robotépítéssel járó hulladék keletkezési okait és arányait mutatja. Természetesen egy végzettséggel fel nem vértezett kocagépész - főleg hirtelen felindulásból végzett tervezés közben - hibázik és több korrigálandó változatot vet el. (Ez újragondolt koncepcióból is fakadhat, nem törvényszerűen valódi figyelmetlenség). Azonban nem véletlen, hogy amint technikailag lehetőség nyílott rá, a fizikai prototípusok bekerültek a profi tervezők eszköztárába is.

Az autóiparból legismertebb a fából vagy agyagból készült karosszéria, máshol szappanból kifaragott - kiöntött alkatrészeket használtak  látványtervek készítésére. A korai 3D "nyomtatással" időt, pénzt nem kíméltek a kézbe fogható prototípusok előállítására. Sajnos nem bukkantam nyomára  - videós illusztrációként mutatva - korabeli módszereknek, mikor papírból metszették ki a tárgy rétegeit, vagy homokágyba rajzolták - szintén rétegenként - a mintákat.

A szöveg közé beékeltem egy fotósorozatot az első Baby Yoda  (szerzői jogi okokból és öltözete miatt nevezzük Bébi Busónak) drótváz ötlettől a mozgástengelyekkel és interakciókkal (mp3 hanglejátszás, közelítés- és hangérzékelés, stb.) fokozatosan bővülő állapotot rögzíitk.

Nem kell mindent nekünk kitalálni, ha anyagilag belefér, megéri bevált konstrukciókat igénybe venni. Azok tartószerkezeteinek, befogóinak elkészítése viszont a mi dolgunk, hiszen nem mindegy - például szervomotor esetén - milyen elhelyezkedéssel, felrögzítéssel és a szélső kitéréseit figyelembe véve építjük be őket. Attól függ, mennyire szeretnénk haladni a munkával, ezért inkább nagyobb mérettűréssel tervezzük meg a befogókat, minthogy azért kelljen újranyomtatni, mert túl szűkre szabtuk őket. Valószínűleg többször változik helyük és kialakításuk a végső racionalizálás, új ötletek kapcsán. Ráérünk később is pontosítani.

Ehhez tartozik egy elengedhetetlen folyamat, a részletes és pontos jellegű dokuementálás, ezen belül a fájlok elnevezése. Alig néhány alkatrész és már bele is zavarodunk, hogy időben, hibajavításban és állapotban épp hol tartó verziónál folytatjuk a tervezést, vagy visszük nyomtatni. Tényleg mindenki utál dokumentációt készíteni, de nélküle nehéz boldogulni. Könnyű elveszteni a fonalat, hogy a "bólintó talp" elnevezés konkrétan mire utal a több (szinte csak) talpat tartalmazó csuklórendszerben és hogy azt mikor módosítottuk, stb. Egy több összetevős, külön-külön is bonyolult szerkezetnél segít, ha külön fájlokban tervezzük komponenseit. De legyen egy mindenkori állapotot tükröző, az összes részegységet összeerősítve, modellezve tartalmazó "mesterterv" is. Ebből kiszűrhetőek az egymást zavaró vagy akadályozó mozgó alkatrészek, a szerelhetetlenül letakart csavarhelyek.

Mindezt nem általánosító bullshitként írom, a galériában az alkatrészek színének változása jelzi, hogy a maradékból használt nyomtatószálak többször is kifogytak az  áttervések és újranyomtatások során. Hol egy mozgás végpontja, hol az anatómiailag nehezen értelmezhető testarányok helyesbítése igényelte a korrekciót. Ez segített, hogy 19 év könyvespolcon való pihentetés után végre sikerült elolvasni a"MAX3 Karakterek modellezése és animációja" című könyvet :)

Itt már érdemes a szerelhetőséget is beemelni a fő célok közé. Nem mindegy, mikor derül ki például, hogy egy hosszú csavarra felfűzött elemsorozat egyikéhez nem férünk hozzá, mert eltakarja más, kiálló alkatrész a rögzítését. Az elektronika bonyolult tudomány, még egy nagyon-nagyon felhasználóbarátra tervezett Arduino sorozatnál is. Tápellátás, vezetékelés, időközben felbukkant új - vagy más típusú - panelek beépítése méretben és elhelyezkedésben (például szükséges hozzáférés a burkolaton a kapcsolókhoz, csatlakozásokhoz) alapjában újratervezést igényelhet. Ezért (már tapasztalatokra alapozva állítom) érdemes egy működő elektronikus kapcsolást alapul venni a mechanika tervezésekor.

Egy apróság: már bevált példák alapján szerettem volna mechanikus módszerrel kiváltani néhány mozgást. Például Bébi Busó jár, a köntöskéjén keresztül látszik, hogy a lába meglendül, illetve a karja is mozog a járás ütemében. Kézenfekvő, hogy összekössük a motor tengelyével, mely bütykös mechanika révén előre-hátra mozgatja a végtagokat. Nem is az összeillesztett alkatrészek törékenységének volt elvetésének oka, hanem a nullpont kérdése. Nevezetesen, ha nem megy, akkor áll (logikus) és ha olyan pozícióban éri a STOP parancs, hogy egyik lábát épp előretartja, az nem normális. Biztosan lehet bonyolult számításokkal, beépített szenzorokkal vagy hosszas kísérletezéssel úgy időzíteni a megállást, hogy pont középre pozicionálja a lendítőkart, de ehhez nem volt kedvem. Ezért a karral, vállal és lábbal együtt szervomotoros mozgatást kaptak végtagjai. Jól jön ez még emócióprogramozáskor.

Végül pedig egy közhelyes, de mégis nagyon fontos tényező: Legyen képünk a végcélról és adjunk időt magunknak minden olyan ötlet kipattanására, melyek menetközbeni változtatással megvalósítva egy csomó felesleget munkát és hulladékot produkálnak. Mindehhez még társul a szintén kézenfekvő okosság, hogy még az első vázlatrajz elkészítése előtt utánaolvasással szerezzünk meg a kapcsolódó ismereteket. Ehhez ajánlok egy szórakoztatóan tanulságos olvasmányt, mielőtt bekapcsolnánk a számítógépet vagy nyomtatót: Gépészeti tervezést segítő technológiák címmel a BME Gépészeti Kar professzoraitól. 

Ilyen tapasztalatok birtokában tekintek még nagyobb tisztelettel azokra az órásmesterekre, mechanikusokra, akik papíron tervezték az ókor+ időből származó bonyolult, apró szerkezeteket, legyen az egyszerű kakukkos óra vagy akár óraműves zenejáték. Ha nem volt minden a helyén a tervekben, forgácsolással-reszeléssel kellett újraalkotni az apró alkatrészeket. Az egyik legzseniálisabb nő, Ada Byron (igen, Lord Byron lánya, ez is milyen menőség) korát jócskán megelőzve tervezett egy terem méretű mechanikus számítógépet. Az egész terv azon bukott el, hogy a számításokban közreműködő rengeteg mozgó alkatrész együttes súrlódása összeadódva mozdíthatatlanná tette a gépet. Kevés ide a gőzgép, cicám - mond(hat)ta gépésze.

Szerencsére itt van nekünk a műanyag alapú 3D nyomtatás, ez gyorsítja és lelkes amatőrök kezébe adja a lehetőséget saját konstrukciók készítésére. Gondolom, nem meglepetés, hogy leginkább ismeretlen terepet és nehézséget a ruha elkészítése jelentette.

Az ember hihetné, hogy a mikrokontrollerek már feleslegesek, hiszen a kínai webáruházak rég árulják negyedáron a már kész berendezéseket. Azonban például korábban az egyedi Motoros Halálcsirke, vagy akár Baby Busó robot nem az a tömegcikk, mely igényünk szerint finomhangolva megvásárolható lenne.

Ha vannak ötleteid, (mélyrehatóan) ismered az Arduino (plusz hozzáférhető kiegészítőinek) elektronikáját és programozását, ráadásul elérhető közelségben laksz (Veszprém megye), szívesen együttműködök elektromechanikus projectekben tervezéssel és nyomtatással. Keress blog.hu üzenetben.

Ha tetszett a bejegyzés, oszd meg ismerőseiddel. Ha nem, akkor is. 
Csatlakozz a Furdancs Facebook-közösségéhez! Nem fogjuk megbánni.