Простые аппаратные конструкции с открытым исходным кодом, которые можно распечатать на 3D-принтере, оказались эффективными научными инструментами при низких затратах. Дальнейшее развитие в этой области предполагает объединение электроники с открытым исходным кодом с механическими компонентами, которые можно напечатать на 3D-принтере, для создания полнофункциональных мехатронных инструментов для науки, производимых распределенно. Одной из областей исследований, где необходима такая недорогая технология, является определение характеристик тонкопленочных антибликовых покрытий и прозрачных проводящих оксидов (TCO) для стекольной, зеркальной и солнечной фотоэлектрической промышленности, чьи свойства передачи зависят от угла. Чтобы удовлетворить потребности этого исследования, в этом исследовании представлена недорогая двухосная карданная система с открытым исходным кодом, которую можно распечатать на 3D-принтере. Микроконтроллер на базе Arduino используется для перемещения держателя образца на заданный пользователем угол, при этом два шаговых двигателя управляют движением, обеспечивая две степени свободы. Держатель образцов выполнен таким образом, что образцы легко крепятся на нем двумя подвижными защелками. Система была проверена и охарактеризована по следующим критериям: i) однонаправленная точность, ii) повторяемость, iii) люфт, iv) разрешение по скорости и v) размер микрошага. Наконец, мехатронная система тестируется на предмет предполагаемого применения с использованием галогенного источника света и спектрометра для измерения пропускания через стеклянные образцы TCO через полусферу. Система работает, как и ожидалось, имеет однонаправленную точность 2,827°, повторяемость 1,585°, погрешность люфта 1,237°, максимальную скорость 35,156° и проверяемый размер микрошага 0,33°. Несмотря на самые высокие среднеквадратические ошибки, карданная система с открытым исходным кодом показала адекватные результаты при измерении пропускания излучения через стекло с покрытием TCO. Эта система с открытым исходным кодом также обеспечивает экономию на 96% по сравнению с наименее дорогим коммерческим вариантом. Высокие среднеквадратические ошибки компенсируются стоимостью системы в сочетании с ее открытым исходным кодом, что способствует дальнейшему сотрудничеству и, следовательно, развитию.
- Репозиторий содержит весь исходный код , документ содержит инструкции.
- Быстрая загрузка stls []
- сборка mastercad - https://github.com/goscommons/Dual-Axis-Gimbal-System
Основные моменты
- Представлена недорогая двухосная система подвеса с открытым исходным кодом, которую можно распечатать на 3D-принтере.
- Микроконтроллер на базе Arduino , используемый для перемещения по двум степеням свободы.
- Имел однонаправленную точность 2,827°, повторяемость 1,585°, погрешность люфта 1,237°.
- Максимальная скорость 35,156° в секунду и проверяемый размер микрошага 0,33°.
- Экономия 96 % по сравнению с самым дешевым коммерческим вариантом.
Смотрите также
- Лаборатория открытого исходного кода
- Оптическое оборудование с открытым исходным кодом для 3D-печати
- Создание исследовательского оборудования с использованием бесплатного оборудования с открытым исходным кодом.
- Наука с открытым исходным кодом
- Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом
- Шприцевой насос с открытым исходным кодом
- Нутирующий миксер с открытым исходным кодом, напечатанный на 3D-принтере
- Лабораторный ротаторный смеситель и шейкер с открытым исходным кодом
- Лабораторные весы с открытым исходным кодом, воспроизводимые в цифровой форме
- Конструкция вакуумной печи с открытым исходным кодом для низкотемпературной сушки: оценка эффективности переработанного ПЭТ и биомассы
- 3D printing
- MOST
- MOST completed projects and publications
- OSAT 3D-Printable Designs
- Open hardware
- Open source
- Open source hardware
- Open source optics
- Open source scientific hardware
- Optics
- Papers
- Photovoltaics
- Physics
- Plastic
- Projects
- SDG08 Decent work and economic growth
- SDG09 Industry innovation and infrastructure
- Science
- Automatic translations