JCN: Khái niệm máy tính thực phẩm cân bằng véc tơ: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Chúng tôi mở đầu bằng đoạn giới thiệu cho video sắp tới "JCN and the Astronauts; a Epic Tale of Food and Fun in Outer Space".

Điều tôi rút ra được từ các hội nghị truyền hình của dự án là chúng tôi phải tập trung vào các khái niệm không gian và có được VUI VẺ! Tôi đang có một quả bóng…

Tôi đang tiếp cận nỗ lực này với một cách tiếp cận được thiết kế khá phi cơ học. Tôi thường tạo ra các tác phẩm nghệ thuật như một phần bổ trợ cho tất cả các dự án và nỗ lực của mình. Một cú đánh bóng khác thường mang lại những ý tưởng và cảm hứng mới mẻ. Chịu đựng với tôi ở đây.

Sở thích của tôi là làm vườn. Tôi đã ở đó một thời gian. Tôi cũng đang viết một phương pháp làm vườn ban đầu được gọi là "trồng trọt theo phương pháp fractal". Nhưng với tư cách là một người làm vườn hữu cơ, tôi đã phải đọc rất xa và rộng để tìm hiểu những gì có thể làm cho một khu vườn không gian phát triển. Nó rất khác. Đặc biệt là khi bạn xem xét di truyền biểu sinh.

Tôi có hai mục tiêu đã nêu. Đầu tiên hãy giảm trọng lượng xuống càng ít càng tốt. Trọng lượng tải trọng là tất cả mọi thứ. Tổng trọng lượng của dự án là A: Light Cage, 1331 gram, B: Root Ball 48 gram, C: Water Column 256 gram, và D: Power 1500 gram. Tổng trọng lượng tải chỉ là 3135 gram; gần một nửa trong số đó đi đến nguồn cung cấp điện! Nếu không, tôi đang thử thách bản thân sử dụng càng nhiều phương pháp và máy móc có sẵn cho tôi trong không gian sản xuất của tôi.

Đây là một mục cấp độ chuyên nghiệp.

Quân nhu:

Vật liệu

(2) Dải LED định địa chỉ BTF-Lighting WS2811 Cực sáng 5050 SMD RGB 60 LED / m 20 Pixels / m 5 mét DC12V IP65 Lớp phủ silicone chống thấm nước

(1) Chiếu sáng Hệ thống kênh nhôm LED hình chữ V 10 gói 1 mét Đùn góc đen Anodized. Cắt theo 24 chiều dài 300 mm.

(2) Bộ nguồn nhựa BTF-Lighting DC12V 6A 72W

(2) Bộ điều khiển RF không dây BTF-Lighting WS2811 DC5-12V 14 phím

(1) Quạt bàn USB cá nhân nhỏ SmartDevil

(1) Máy tạo độ ẩm nổi Zerone USB Donuts Mini Mist Floating

(1) Terrafibre Hemp Grow Mat 40 Gói 5 "x5"

(1) Băng đóng gói Gorilla và băng keo đôi.

Bước 1: Khái niệm không gian 2D

Thuật ngữ "khái niệm không gian" có nghĩa là một cái gì đó khá cụ thể đối với một kiến trúc sư. Phương pháp phân tích này hướng dẫn bàn tay của một nhà thiết kế trong việc phát triển giai đoạn khái niệm. Thường thì những đường xây dựng vô hình này không thể nhìn thấy được và chúng vẫn ở đó tạo ra hình thức cho những gì có thể không bị ràng buộc. Các dạng tự nhiên cũng tuân theo các đường lực riêng của chúng, vốn cho rằng sự phức tạp mà chúng ta cảm nhận được.

Những phương pháp như vậy là một điểm khởi đầu tốt.

Nếu không, sơ đồ cơ bản đặt nguồn nước / dinh dưỡng ở chính giữa; được chứa trong một "bóng rễ" thoáng khí. Cây rau diếp mọc hướng ra ngoài và hướng về ánh sáng điều tiết.

Bước 2: Khái niệm không gian 3D

Các sơ đồ khái niệm 3D cũng đơn giản, trực tiếp và kết nối với nhau. Việc cắt bớt hình khối đã cho sẽ thiết lập các vùng không gian phục vụ và phục vụ. Các khu vực "bit" ở góc dành riêng cho việc lưu trữ nước, thiết bị điện tử, robot và cảm biến trong quá trình phát triển trong tương lai.

Khối lập phương bị cắt ngắn được gọi là khối lập phương. Vật rắn Archimedean này là hình dạng yêu thích của Buckminster Fuller vì nhiều lý do. Ông thậm chí còn đổi tên nó là Cân bằng véc tơ. Giá trị nhất đối với nỗ lực này là thực tế là khối lập phương chứa đựng một cách hoàn hảo thể hiện hình cầu có mật độ dày đặc nhất; 12 quả cầu gói chặt nhất xung quanh một quả cầu trung tâm. Các ranh giới 500x500x500mm của nhiệm vụ này cho phép một đơn vị tiêu chuẩn từ 150mm đến 175mm; đó là hoàn hảo cho các mục đích của chúng tôi.

Quả cầu trung tâm là một lý tưởng không dễ in trên máy in 3D. Tuy nhiên, chúng ta có thể sử dụng các mặt phẳng tưởng tượng tiếp tuyến giữa mỗi mặt cầu để tạo ra một khối đa diện được gọi là khối đa diện hình thoi, có 12 cạnh. Hình dạng này có thể in 3D với độ dày thành đơn; đặc biệt nếu một vết nứt trên bề mặt.

Cuối cùng, cắt bớt khối đa diện hình thoi tạo thành một khối lập phương. Và chúng tôi quay lại bắt đầu ở một quy mô khác.

Bước 3: Khái niệm tưới tiêu theo quỹ đạo thấp

Rõ ràng, tâm của khối lập phương là một điểm có ý nghĩa lớn. NASA thường nhận xét rằng nước không hoạt động giống như nước trong không gian. Tôi cho rằng nước hoạt động hoàn hảo trong không gian. Hãy có ý nghĩa và sử dụng một cách sáng tạo thực tế đó có lợi cho chúng ta. Việc thổi phồng hoặc làm xẹp một quả bóng nước tại điểm chính giữa sẽ là một điều dễ dàng thực hiện. Tiêm chất dinh dưỡng cho nó theo yêu cầu. Lắp thiết bị tạo ẩm / phun sương siêu âm piezo ở khoảng 1,7 Mhz. Điều này sẽ làm nguyên tử hóa bề mặt của quả bóng nước thành những giọt nước siêu nhỏ với kích thước khoảng 3-5 micron, rất lý tưởng cho sự hấp thụ của rễ. Điều này rất hiệu quả đối với rau diếp vốn là loại thức ăn nhẹ và cần ít chất dinh dưỡng hơn. Quá nhiều chất dinh dưỡng trong dung dịch có thể làm tắc vòi phun siêu âm.

Tôi có ý tưởng khám phá điều này khi xem một người đang vaping trong một chiếc xe hơi phía trước tôi. Hơi hoàn toàn tràn vào cabin ô tô; mọi ngóc ngách.

Tôi thấy cột nước là một chồng các dạng hình xuyến. Một quạt loại Dyson, một động cơ không chổi than, một trục ổ bi và một cánh quạt siêu âm.

Bước 4: Khái niệm thủy lợi trên cạn

Khái niệm thủy lợi trên cạn tương tự như đối với không gian; ngoại trừ việc nó phải xem xét trọng lực tất nhiên. Vì vậy, quả bóng nước phải được chứa. Và trọng lượng tổng hợp của bóng rễ, 12 cây và cấu trúc tháp phải được thiết kế.

Bước 5: Khái niệm Root Ball

Bóng rễ, được in 3D trong PLA tường đơn (chế độ bình), có trọng lượng cực kỳ nhẹ! Người ta cần phải cẩn thận khi mở các lỗ bằng Dremmel vì nhựa có thể ủ được khá giòn. Giá thể cây trồng có thể được làm từ nhiều vật liệu khác nhau. Tôi sẽ thử thảm gai dầu và miếng chà sàn nhãn hiệu 3M. Tôi sẽ bôi 3 hoặc 4 viên thạch và cắm các hạt rau diếp, hướng xuống dưới, vào chất dinh dưỡng trong. Thạch nuôi hạt sớm, dán nó vào miếng đệm và giữ nó ở vị trí bất kể hướng nào. Tôi hy vọng nó hoạt động!

Rễ sẽ phát triển thành đệm và vào buồng rễ. Rễ sẽ được thúc đẩy lúc đầu nhưng đủ sớm tôi sẽ sử dụng các quy trình chiếu sáng để khuyến khích sự phát triển của lá.

Bước 6: Khái niệm lồng đèn

Lồng đèn là một thiết bị khá hợp lý. Nó có 12 đầu nối in nhựa 3D. Tôi gọi chúng là tardigrades. Ngoài ra còn có 24 kênh LED góc 300mm bằng nhôm giống hệt nhau như các thanh. Những tia sáng này hoạt động theo cấu trúc trên Trái đất nhưng chúng cũng cung cấp một hệ thống tản nhiệt có giá trị cho các đèn LED.

Lưu ý rằng khối lập phương có thể được xem như được tạo thành từ 4 hình lục giác. Sử dụng thực tế này khi xem xét cách lắp đặt đèn LED của bạn tốt nhất. Hãy coi đó là một thử thách. Tôi đã sử dụng hai dải LED có thể lập trình làm mờ ultrabrite dài 5 mét ở 12V. Tôi có thể khiến họ làm hầu hết mọi thứ.

Lưu ý rằng nơi các mũi nhọn "cắt ngang" trực tiếp trên mỗi cây. Nguồn sáng nhất là trên cao. Ít ánh sáng hơn cung cấp ánh sáng từ các bên.

Cũng lưu ý rằng các điểm đỉnh của bóng rễ là những điểm thoáng nhất giữa các cây. Đây sẽ là nơi lý tưởng để đặt các quạt siêu nhỏ trong tương lai theo yêu cầu.

Bước 7: Xây dựng lồng nhẹ

Nó phải là khá rõ ràng làm thế nào để lắp ráp lồng đèn. 24 mũi kéo và 12 đầu nối góc. Hai trong số các đầu nối được in với các lỗ để hướng nguồn điện là một cách dễ thấy.

Ngoài ra, tôi khuyên bạn nên xây dựng một trường hợp du lịch để hoạt động như một người hướng dẫn, hỗ trợ và bảo vệ. Vỏ có kích thước bên trong 500x500x500mm và được coi là vượt quá phạm vi của dự án. Nó là tùy chọn nhưng tôi nghĩ rằng đó là một ý tưởng hay.

Khi thiết kế được hoàn thiện, tôi sẽ dán tất cả lại với nhau. Các kết nối thời điểm nên giữ. Nhưng hiện tại, các thanh kéo và đầu nối được giữ với nhau bằng băng đóng gói Gorilla. Băng dính ở mặt sau của đèn LED là vô dụng. Cởi nó ra. Tôi đang sử dụng miếng băng dính kép Gorilla để giữ các dải sáng tại chỗ.

Bước 8: Các yếu tố hỗ trợ

Đây là ảnh của trạm thử nghiệm quạt và máy tạo ẩm cũng như không gian làm việc của tôi.

Bước 9: Kết luận

Tôi đã sẵn sàng rất nhiều để bắt đầu trồng cây.

Tôi sẽ không bao giờ hài lòng hoặc hoàn thành việc thiết kế hộp trồng trọt. Nó được thiết kế có chủ ý để có các bộ phận bị tháo rời, thay thế và sửa đổi.

Vẫn còn nhiều không gian để cải tiến. Và để bổ sung các thiết bị điện tử, cảm biến, tự động hóa và người máy. AI cũng vậy.

Nghiên cứu của riêng tôi tương đồng với dự án này một cách độc đáo. Tháng này, tôi sẽ thành lập một công ty R & D tập trung vào công nghệ kiến trúc, công nghệ AG, lập bản đồ và chiếu tia laser, và các cấu trúc không gian sâu. Tôi có khái niệm về một tàu thăm dò độ cao sao Kim và một cấu trúc "nhà kính" tự hành sẽ được đậu tại điểm Lagrange Trái đất-Mặt trăng L5.

NASA cho phép sử dụng hợp pháp các vật liệu của họ miễn là không sử dụng biểu tượng thịt viên.