Топ проектов недели: мини-Leslie, двуногий Stompy, спутник на 21 грамм и вода из тумана
Первый выпуск еженедельной подборки проектов: что интересного собрали и показали за неделю. Без инструкций и мануалов — просто хорошие работы, на которые стоит посмотреть.
Уменьшенная рабочая копия винтажного динамика Leslie#
40-процентная копия Leslie для гитары
Мало какие винтажные аудиоустройства вызывают такую преданность, как динамик Leslie: два вращающихся элемента физически гоняют звук по комнате с задаваемой музыкантом скоростью, и достоверно повторить этот эффект без движущихся частей крайне трудно. Но оригиналы огромны и делались для органов, поэтому Эрик построил 40-процентную копию для своей гитары.
Начал с CAD-модели, вырезал корпус на ЧПУ, повозился с морилками и кистями. Динамики современные, вращающиеся элементы крутят бесколлекторные моторы. Как и в оригинале, высокие идут через вращающийся набор рупоров (один из которых — просто противовес), а низкие направляются вниз через большой вращающийся барабан; оба ротора напечатаны на 3D-принтере. Получилось заметно легче и портативнее оригинала, и другим гитаристам зашло.
Stompy — двуногий робот, напечатанный и обученный за три дня#
Stompy — шесть степеней свободы и обучение с подкреплением
Кайден Кнапик спроектировал, собрал и запрограммировал полностью напечатанного двуногого робота за три дня. Печатал на Bambu Lab P2S, механика — шесть степеней свободы (по три на ногу) на моторах Robstride 02 с моментом 17 Н·м каждый.
Вместо ручного программирования траекторий автор пошёл через обучение с подкреплением: тысячи параллельных симуляций дали политику ходьбы, которую развернули на Jetson Orin Nano. Первый заход выявил классическую ловушку — робот ходил как четвероногий с вывернутыми назад коленями; после правки геометрии стоп и переобучения походка стала человекоподобной. К концу третьего дня Stompy ходил по бетону и неровному грунту и восстанавливал равновесие после толчков. Итоговая стоимость сборки — около $1000.
Fenix — открытое КВ-радио, которое декодирует SSTV и морзе#
Fenix — SI4732 плюс ESP32-S3 с сенсорным экраном
Небольшая открытая портативная радиостанция превращает ESP32-S3 в нечто гораздо большее, чем обычный AM/FM-приёмник. Построена вокруг приёмника Silicon Labs SI4732-A10, ловит FM, AM и коротковолновые диапазоны, декодирует изображения SSTV, переводит морзянку в текст, мониторит радиоэфир и даже помогает найти более сильный сигнал по уровню принимаемой мощности.
Самое интересное — декодирование информации, спрятанной в звуке. При SSTV изображение превращается в последовательность тонов; устройство слушает их через SI4732 или встроенный микрофон, опознаёт форматы вроде Martin, Scottie и Robot 36 и восстанавливает картинку прямо на сенсорном экране. Всё это — открытый проект: в репозитории на GitHub лежат прошивка, файлы платы, схема, готовые бинарники и документация под лицензией MIT. ESP32-S3 общается с SI4732 по I²C и заодно тянет сенсорный интерфейс, декодеры и веб-интерфейс.
Прототип спутника весом 21 грамм на ESP32-C3#
28 × 28 × 33 мм и 21 грамм
Прототип суборбитального спутника весом всего 21 грамм показывает, как далеко можно зайти, когда размер и масса становятся главными критериями. Устройство размером 28 × 28 × 33 мм вмещает микроконтроллер ESP32-C3 Mini, датчики среды, инерциальный измерительный модуль, хранилище данных и подключение батареи.
Электронику сначала обкатали на макетке, затем перевели на компактную плату. За обстановку отвечает BME680 (температура, влажность, давление, сопротивление газочувствительного слоя), за движение — BMI323 с трёхосевым акселерометром и гироскопом. Есть и программная панель для сбора и хранения показаний: на тестах акселерометр с гироскопом отзывались на движение и вращение в реальном времени, а для проверки посерьёзнее прототип целиком отправили в морозилку.
Самодельный аккумулятор для аварийного радиомаяка#
Заказная плата, два элемента и печатный корпус
Персональный аварийный радиомаяк с GPS — полезная штука, если заблудились в лесу или дрейфуете в океане. Вот только сменные батареи для него стоят дорого и труднодоступны: производитель предпочёл бы, чтобы устройство отправляли ему на восстановление. Стив Джерниган разобрал маяк и разобрался сам.
Его блок состоит из небольшой заказной платы и пары готовых литий-марганцевых элементов на 6 вольт в напечатанном корпусе, который вставляется в заднюю часть McMurdo PLB. В видео сборки показано и применение двухкомпонентного заливочного компаунда для защиты от внешней среды. Сам автор честно предупреждает: это резервный вариант, и если есть реальный шанс, что вас придётся спасать, лучше купить штатную батарею.
Как в 1970-х удваивали разрешение термопринтера покачиванием#
Sears 12 против TI-5015: разница в качестве печати
Термопринтеры используют нагревательные элементы и термобумагу, обходясь без лент и сложной механики. Но элемент нужен на каждый пиксель, а в 1970-х, когда вышел калькулятор Sears 12, это заметно било по себестоимости.
Решение оказалось изящным: печатающую головку заставили быстро ходить из стороны в сторону с заданной частотой и увязали это движение с печатью — что сэкономило примерно половину управляющей обвязки. Внутри Sears 12 стоит вполне обычная калькуляторная микросхема Mitsubishi M58671, а вот механизм печати любопытен: при работе со снятой крышкой видно, как головка быстро мотается. В сравнении с современником TI-5015, у которого головка неподвижна, дешёвый Sears выглядит достойно — правда, после долгой работы тайминги уплывали и строчки получались слегка волнистыми.
Добыча воды из тумана пустыни Намиб высоким напряжением#
Полевые испытания установки в пустыне Намиб
Возиться с моделями условий в лаборатории весело, но рано или поздно нужно выехать в поле и доказать, что прототип работает в реальности. Именно это проделал автор канала Plasma Channel, установив свою систему сбора влаги в пустыне Намиб.
Подход отличается от привычного: вместо мелких сеток, на которые молекулы воды налетают сами, здесь электростатическое осаждение притягивает влагу из воздуха на коллекторы — теоретически заметно эффективнее. Намиб входит в число самых засушливых регионов мира наравне с Атакамой, но у него есть регулярные туманы, держащиеся до рассвета, — хорошая цель для сбора воды. Испытания проводили совместно с Университетом Намибии, а перед этим прототип пришлось переработать, чтобы он пережил перелёт в багаже — долетело всё, включая солнечную панель.