Первый опыт 3D-моделирования

Меня давно терзало желание распечатать на 3D-принтере уже хоть что-нибудь. Любую фигню. Я пересмотрел уже множество видосов про 3D-печать, обзоры принтеров и так далее. Достаточно неплохо, я считаю, изучил теорию, но вот на практике, никогда еще не применял свои знания.

И вот, сегодня, для одного из университетских проекторов понадобилось сделать корпус. Наш научный руководитель, предложил мне распечатать его на 3D-принтере. Я с радостью согласился и побежал рисовать 3D модель.

За первые в своей жизни 4 часа работы с 3D моделями я смог нарисовать простенькую модель в браузерном онлайн-редакторе TinkerCad. Разработчиком Tinkercad является компания AutoDesk - та самая, что разработала программу AutoCAD - один из самых мощных инструментов для 3D-моделирования. Его младший брат, естественно, обладает меньшим функционалом, но и его с лихвой хватит новичку. Есть множество различных геометрических фигур, возможность писать текст, объединять фигуры в одну, вырезать их друг из друга, добавлять изображения, и много всего другого.

Теперь, думаю, стоит обговорить, для чего мне нужно было сделать корпус. Сразу скажу: тем, кто не знает, что такое платформа Arduino, следующий абзац будет совершенно бесполезен. Так вот, у меня были 3 небольших электронных модуля:

• Arduino Mega 2560 Pro (Embed) - младший брат (не в плане производительности, а в плане размера) итальянской разработки Arduino Mega 2560. Данная версия, в отличии от младшего брата, имеет размеры всего лишь 5,4x3,8см, вместо стандартных 10x5.3см. Это значит, что одна такая штучка, занимает почти в 3 раза меньше места при той же производительности!

• Модуль датчиков GY-86. Данный модуль включает в себя целых 3 отдельных датчика: MPU6050 (3-x осевой гироскоп+ 3-х осевой акселерометр); HMC5883L (электронный 3-х осевой компас); MS5611 (прецизионный датчик абсолютного атмосферного давления). Думаю, из описаний данных датчиков, вы сами поймете, что они делают. Данный модуль, опять же, удобен своей компактностью, включая в себя целых 3 датчика на одной плате размерами 2,1x1,7см.

• Модуль карт памяти формата MicroSD. Данный модуль уже не отличается своими размерами - на плате явно не жалели свободного пространства. Но, что было - то и взяли.

Сразу, скажу, что я намеренно оставил размеры в сантиметрах - чтобы можно было примерно вообразить их обычному человеку.

Тщательно замерив размеры каждого из элементов (включая размеры отверстий для крепления), я побежал рисовать. Для начала, я сделал модели самих элементов, что бы было на что опираться при создании цельного корпуса. на некоторых платах, я сделал удлинения, в местах, к которым в последующем, будет нужен быстрый доступ без разбирания всей конструкции. Почему именно удлинения - узнаете дальше (я просто вырежу данные части из стенок корпуса и все).

После того, как я создал 3 отдельных модуля, я стал думать, как их расположить. Первоначальной идеей было расположить их "бутербродом" - снизу расположить GY-86 и модуль карт памяти, а сверху - Arduino. Но немного поразмыслив, я откинул данную идею: так как я собирался располагать элементы на небольших ножках для создания зазора между корпусом и платой, в котором будут расположены провода после пайки, большая часть корпуса была бы расположена "в воздухе". Кто-то может удивиться - "а в чем проблема-то?". Проблема состоит в том, что хоть принтер и печатает свободно во всех 3 измерениях, но из-за того, что филамент (так называют пластик, которым печатают) подается в расплавленом состоянии - он просто стечет вниз без опоры. Что бы избежать это, принтер сам создает опоры для подвешенных элементов - а это лишний пластик, который потом придется выкинуть, а самое главное - лишнее потраченное время (3D-печать и так, не самое быстрое занятие).

Поэтому я отказался от первоначальной идеи "бутерброда" и стал думать дальше. В этот момент я задумался вопросом питания устройств (все должно быть автономным) и решил использовать батарейки формата "Крона" - многие знают их по кислому вкусу, для проверки их заряженности и использованию в старых пультах для телевизоров. Данные батарейки идеально подходят для Arduino, так как они отдают 9V, что прекрасно входит в диапазон напряжений регулятора питания платы. Так как нам важен был вопрос автономности, я решил соединять батарейки последовательно - это увеличит суммарную емкость, что увеличит срок службы на одном заряде.

Еще немного пораскинув мозгами, я пришел к конечному результату. Все платы было решено расположить на одной стороне, закрыв их сбоку небольшими стенками. Сверху на данную часть корпуса, было решено приделать отсек с батарейками. Поэтому, я так же сделал отдельную часть для трех батареек, сделал необходимое отверстие для вывода проводов питания, и напоследок, сделал верхнюю крышку. Данная концепция хороша еще тем, что отсеков для батареек можно присоединить сколько хочешь - они прекрасно соединяются друг с другом, позволяя добиться огромной емкости, а следовательно, и автономности. В последний раз проверив все размеры, добавив дополнительные подставки под элементы (чтобы они не шатались), я отправил готовый проект нашему научному руководителю, который распечатает его, мы соберем наше устройство, а дальше - уже секрет.

Весь процесс занял у меня примерно 4 часа, и я очень надеюсь, что не ошибся в размерах, и все получится сделать с первого раза. Но что-то мне подсказывает, что первый блин, как говорится, комом. В любом случае, я обязательно скину в канал фотографии того, что получилось. Кстати, модель можно заценить вот тут.

В общем, все спасибо, кто смог осилить это огромное нечто, и что остаетесь в Телеграмме в это нелегкое для него время!