Проекты

Арт-объекты на Arduino для площадок Москвы

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «3D-моделирование, 3D-печать и VR/AR-технологии» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Программирование, 3D-моделирование, Технологии композитов
Авторы работы: ГБПОУ ОК «Юго-Запад»
Предметы: Физика, Информатика, Технология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Композитные материалы сочетают в себе лёгкость пластика и прочность металла, поэтому арт-объекты будут прочными и безопасными, яркими, эффектными и функциональными для площадок Москвы.

Плата Arduino позволит настроить арт-объект для различных мероприятий на площадках города.

Цель

Создание арт-объекта на плате Arduino для площадок Москвы в виде оригинальных светильников из полимерных композитов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Мастерская технологии композитов
  • Кабинет САПР
  • Лаборатория ЦМИТ «Территория Творчества» с лазерным станком для резки и гравировки GARD 1290

Описание

Чтобы увидеть, как будет выглядеть арт-объект, авторы спроектировали его в САПР КОМПАС-3D, создали 3D-модели, осуществили сборку и технологические модели для корпуса.

Созданные в КОМПАС-3D технологические модели для корпуса сохранили в формате DXF, затем с помощью программы Autolaser подготовили файл для лазерного станка GARD 1290, настроив нужную скорость и мощность резки для акрила. Вырезали элементы корпуса лампы из акрила на лазерном станке и собрали корпус арт-объекта путём склеивания.

Подобрали покупные комплектующие: плату Arduino Uno, звуковой датчик, источники питания, пульт управления и полипропиленовую трубу.

Составили скетч для управляющей платы Arduino Uno с помощью программы FLProg. Готовый скетч загрузили в плату с помощью программы Arduino IDE. Авторы запрограммировали три разных арт-объекта с тремя различными функционалами: с изменением интенсивности по времени, с управлением через пульт, с переключением режимов по звуковому сигналу.

Для изготовления плафона арт-объекта подобрали композитный материал для будущего плафона. В мастерской композитных материалов, соблюдая все правила техники безопасности, уложили композитную ткань в оснастку, залили смолой и поместили под вакуум. Когда смола застыла, отсоединили плафон от оснастки и увидели неровности на плафоне и пузырьки воздуха. Первый плафон получился плохого качества, так как использовалось много слоёв композитного материала. Второй раз укладывали композитную ткань более аккуратно, используя только 2 слоя, чтобы основа светильника была лёгкой и прозрачной.

Затем собрали корпус с электронной начинкой, на который насадили пропиленовую трубу с наклеенной светодиодной лентой, подсоединили провода к источнику тока, а затем установили плафон из тонкого прозрачного композита.

Результаты работы/выводы

Созданы арт-объекты из полимерных композитов для общегородской инфраструктуры с тремя различными функционалами: с изменением интенсивности по времени, с управлением через пульт, с переключением режимов по звуковому сигналу.

Перспективы использования результатов работы

В планах: усовершенствовать арт-объекты и использовать их в качестве индикатора в цветомузыке, а также для преобразования энергии уличного шума в электроэнергию.

Предполагается создать арт-объекты из полимерных композитов другой формы.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Центр молодёжного инновационного творчества «Территория Творчества» при АО «ИНУМиТ» – Институте новых углеродных материалов и технологий.

Награды/достижения

1. Выставка научно-технического творчества молодёжи-2020 – участник.

2. Конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» – участник.

Мнение автора

«Огромное спасибо организаторам проекта «Инженерный класс в московской школе», конференции «Инженеры будущего» за возможность показать наш проект, за отзывы о проекте, которые мы учтём при совершенствовании нашего арт-объекта и при работе над новыми проектами.

Участие в конференции «Инженеры будущего»– это огромный опыт в нашей проектной деятельности»