JCN: Vector Equilibrium Food Computer Concept: 9 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

เราเปิดตัวพร้อมตัวอย่างสำหรับวิดีโอที่กำลังจะมาถึง "JCN and the Astronauts; an Epic Tale of Food and Fun in Outer Space"

สิ่งที่ฉันได้จากวิดีโอคอนเฟอเรนซ์ของโครงการคือ เราต้องมุ่งเน้นไปที่แนวคิดเชิงพื้นที่และสนุก! ฉันกำลังมีบอล…

ฉันกำลังเข้าใกล้ความพยายามนี้ด้วยแนวทางการออกแบบที่ค่อนข้างไม่ใช้กลไก ฉันมักจะสร้างงานศิลปะเป็นส่วนเสริมของโครงการและความพยายามทั้งหมดของฉัน แนวทางที่แตกต่างมักจะนำมาซึ่งแนวคิดและแรงบันดาลใจใหม่ๆ อดทนกับฉันที่นี่

งานอดิเรกของฉันคือการทำสวน ฉันเคยไปที่นั่นมาระยะหนึ่งแล้ว ฉันกำลังเขียนวิธีการดั้งเดิมของการทำสวนที่เรียกว่า "การทำฟาร์มเศษส่วน" แต่ในฐานะคนทำสวนออร์แกนิก ฉันต้องอ่านให้ไกลและเข้าใจในสิ่งที่อาจทำให้สวนในอวกาศเติบโตได้ มันแตกต่างกันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณพิจารณาอีพีเจเนติกส์

ฉันมีสองเป้าหมายที่ระบุไว้ ขั้นแรกให้ลดน้ำหนักลงให้น้อยที่สุด น้ำหนักบรรทุกคือทุกสิ่ง น้ำหนักรวมของโครงการคือ A: Light Cage, 1331 กรัม, B: Root Ball 48 กรัม, C: Water Column 256 กรัม และ D: กำลัง 1500 กรัม น้ำหนักบรรทุกรวมเพียง 3135 กรัม; เกือบครึ่งหนึ่งไปที่พาวเวอร์ซัพพลาย! มิฉะนั้น ฉันกำลังท้าทายตัวเองให้ใช้วิธีการและเครื่องจักรต่างๆ มากมายในพื้นที่ผู้สร้างของฉัน

นี่คือรายการระดับมืออาชีพ

เสบียง:

วัสดุ

(2) BTF-Lighting WS2811 แอดเดรสแถบ LED แอดเดรส Ultra Bright 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 พิกเซล/ม. 5 เมตร DC12V IP65 เคลือบซิลิโคนกันน้ำ

(1) LightingWill 10-Pack V-Shape LED Aluminium Channel System 1 เมตร Anodized Black Corner Mount Extrusion ตัดเป็น 24 ความยาว 300 มม.

(2) BTF-Lighting DC12V 6A 72W แหล่งจ่ายไฟพลาสติก

(2) BTF-Lighting WS2811 DC5-12V 14keys ตัวควบคุม RF ไร้สาย

(1) SmartDevil พัดลมตั้งโต๊ะ USB ส่วนตัวขนาดเล็ก

(1) Zerone USB Donuts เครื่องทำความชื้นลอยน้ำขนาดเล็ก

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

(1) เทปกาว Gorilla และเทปสองขนาด

ขั้นตอนที่ 1: แนวคิดเชิงพื้นที่ 2 มิติ

คำว่า "แนวคิดเชิงพื้นที่" หมายถึงสิ่งที่ค่อนข้างเฉพาะเจาะจงสำหรับสถาปนิก วิธีการวิเคราะห์นี้จะแนะนำมือของนักออกแบบในการพัฒนาขั้นตอนแนวคิด บ่อยครั้งที่สายการก่อสร้างที่มองไม่เห็นเหล่านี้มองไม่เห็น แต่พวกมันก็อยู่ในรูปแบบที่ไม่อาจจำกัดขอบเขตได้ รูปแบบธรรมชาติก็เป็นไปตามแนวแรงของมันเองซึ่งปฏิเสธความซับซ้อนที่เรารับรู้

วิธีการดังกล่าวเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี

มิฉะนั้น แผนภาพพื้นฐานจะวางแหล่งน้ำ/สารอาหารไว้ตรงกลาง บรรจุอยู่ใน "รูทบอล" ที่โปร่งสบาย ต้นผักกาดหอมจะงอกออกด้านนอกและหันไปทางแสงที่มีการควบคุม

ขั้นตอนที่ 2: แนวคิดเชิงพื้นที่ 3 มิติ

ไดอะแกรมแนวคิด 3 มิติยังเรียบง่าย ตรงไปตรงมา และเชื่อมโยงถึงกัน การตัดทอนคิวบ์ที่กำหนดจะกำหนดโซนของพื้นที่ให้บริการและการให้บริการ พื้นที่สำรอง "บิต" มุมสำหรับเก็บน้ำ อิเล็กทรอนิกส์ หุ่นยนต์ และเซ็นเซอร์ในการพัฒนาในอนาคต

ลูกบาศก์ที่ถูกตัดทอนเรียกว่า cuboctahedron ของแข็งของอาร์คิมีดีนนี้เป็นรูปทรงโปรดของบัคมินสเตอร์ ฟุลเลอร์ด้วยเหตุผลหลายประการ เขายังเปลี่ยนชื่อเป็น Vector Equilibrium สิ่งที่มีค่าที่สุดสำหรับความพยายามนี้คือความจริงที่ว่า cuboctahedron มีตัวอย่างทรงกลมที่หนาแน่นที่สุดอย่างสมบูรณ์แบบ ทรงกลม 12 อันแน่นที่สุดรอบทรงกลมกลาง ขอบเขต 500x500x500 มม. ของงานนี้อนุญาตให้มีหน่วยมาตรฐานตั้งแต่ 150 มม. ถึง 175 มม. ซึ่งเหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ของเรา

ทรงกลมตรงกลางเป็นกระดาษในอุดมคติที่ไม่สะดวกในการพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ อย่างไรก็ตาม เราสามารถใช้ระนาบจินตภาพที่มีการสัมผัสกันระหว่างแต่ละทรงกลมเพื่อสร้างรูปทรงหลายเหลี่ยมที่เรียกว่ารูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนซึ่งมี 12 ด้าน รูปร่างนี้สามารถพิมพ์ 3D ด้วยความหนาของผนังเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการสร้างพื้นผิว

สุดท้าย การตัดรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนเป็นรูปลูกบาศก์ และเรากลับมาสู่จุดเริ่มต้นในระดับอื่น

ขั้นตอนที่ 3: แนวคิดการชลประทานโคจรรอบโลกต่ำ

เห็นได้ชัดว่าจุดศูนย์กลางของลูกบาศก์เป็นจุดที่มีนัยสำคัญอย่างยิ่ง นาซ่ามักแสดงความคิดเห็นว่าน้ำไม่ได้ทำหน้าที่เหมือนน้ำในอวกาศ ฉันจะเถียงว่าน้ำทำหน้าที่ได้อย่างสมบูรณ์แบบในอวกาศ มาทำความเข้าใจและใช้ข้อเท็จจริงนั้นอย่างสร้างสรรค์ในความโปรดปรานของเรา การพองหรือยุบลูกบอลน้ำที่จุดศูนย์กลางจะเป็นเรื่องง่ายที่จะทำ ฉีดสารอาหารตามต้องการ ใส่เครื่องทำความชื้น / เครื่องฉีดน้ำแบบอัลตราโซนิก Piezo ที่ประมาณ 1.7 Mhz การทำเช่นนี้จะทำให้พื้นผิวของลูกบอลน้ำเป็นละอองขนาดเล็กประมาณ 3-5 ไมครอนซึ่งเหมาะสำหรับการดูดราก วิธีนี้ใช้ได้ผลดีกับผักกาดหอมซึ่งให้อาหารแบบเบาและต้องการสารอาหารน้อย สารอาหารมากเกินไปในสารละลายสามารถอุดตัน Misters ล้ำเสียงได้

ฉันมีความคิดที่จะสำรวจสิ่งนี้โดยดูคนสูบไอในรถข้างหน้าฉัน ไอน้ำเต็มห้องโดยสารรถ; ทุกซอกทุกมุม

ฉันเห็นคอลัมน์น้ำเป็นกลุ่มของรูปแบบ toroidal พัดลมประเภท Dyson, มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน, เดือยลูกปืน และมิสเตอร์อัลตราโซนิก

ขั้นตอนที่ 4: แนวคิดการชลประทานบนบก

แนวความคิดทางบกเพื่อการชลประทานค่อนข้างเหมือนกันกับพื้นที่ ยกเว้นแต่ว่าจะต้องคำนึงถึงแรงโน้มถ่วงแน่นอน จึงต้องบรรจุลูกบอลน้ำไว้ และต้องออกแบบน้ำหนักรวมของรูตบอล 12 ต้น และโครงสร้างหอคอย

ขั้นตอนที่ 5: แนวคิดรูทบอล

รูตบอลที่พิมพ์ 3 มิติใน PLA ผนังเดียว (โหมดแจกัน) มีน้ำหนักเบามาก! เมื่อเปิดรูด้วยเดรมเมลก็ต้องระวังเป็นพิเศษ เนื่องจากพลาสติกที่ย่อยสลายได้นั้นค่อนข้างเปราะ พื้นผิวของพืชสามารถทำจากวัสดุต่างๆ ฉันจะลองเสื่อป่านและแผ่นขัดยี่ห้อ 3M ฉันจะใส่วุ้น 3 หรือ 4 ดอลล์แล้วใส่เมล็ดผักกาดลงไป ชี้ลงในสารอาหารที่ชัดเจน วุ้นจะป้อนเมล็ดต้น ติดกาวบนแผ่นรอง และยึดเข้าที่โดยไม่คำนึงถึงทิศทาง ฉันหวังว่ามันจะได้ผล!

รากจะเติบโตเป็นแผ่นและเข้าไปในห้องราก รากจะได้รับการส่งเสริมในตอนแรก แต่ในไม่ช้าฉันจะใช้โปรโตคอลแสงเพื่อส่งเสริมการพัฒนาใบ

ขั้นตอนที่ 6: แนวคิด Light Cage

กรงแสงเป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างสมเหตุสมผล มีขั้วต่อพิมพ์เรซิน 3 มิติ 12 ชิ้น ฉันเรียกพวกเขาว่าทาร์ดิเกรด นอกจากนี้ยังมีช่องมุม LED อลูมิเนียมขนาด 300 มม. จำนวน 24 ช่องเช่นเดียวกับเสากระโดง เสากระโดงเรือเหล่านี้ทำหน้าที่ตามโครงสร้างบนโลก แต่พวกมันยังมีแผงระบายความร้อนที่มีคุณค่าสำหรับไฟ LED

สังเกตว่า cuboctahedron นั้นสามารถเห็นได้ว่าประกอบด้วย 4 รูปหกเหลี่ยม ใช้ข้อเท็จจริงนี้เมื่อพิจารณาถึงวิธีการติดตั้ง LED ของคุณให้ดีที่สุด คิดว่ามันเป็นความท้าทาย ฉันใช้แถบ LED แบบตั้งโปรแกรมได้แบบหรี่แสงได้แบบ ultrabrite แบบหรี่แสงได้ความยาว 5 เมตรที่ 12V ฉันสามารถทำให้พวกเขาทำเกือบทุกอย่าง

โปรดทราบว่าจุดที่ "ไม้กางเขน" อยู่เหนือต้นไม้แต่ละต้นโดยตรง แหล่งกำเนิดแสงส่วนใหญ่อยู่เหนือศีรษะ แสงน้อยให้แสงเข้าจากด้านข้าง

โปรดทราบด้วยว่าจุดยอดของรูตบอลเป็นจุดที่เปิดกว้างที่สุดระหว่างต้นไม้ นี่จะเป็นสถานที่ที่เหมาะสำหรับการค้นหาพัดลมขนาดเล็กในอนาคตตามที่ต้องการ

ขั้นตอนที่ 7: การสร้างกรงแสง

วิธีประกอบกรงไฟน่าจะค่อนข้างชัดเจน เสากระโดง 24 อันและขั้วต่อมุม 12 อัน ตัวเชื่อมต่อสองตัวถูกพิมพ์ด้วยช่องเปิดเพื่อควบคุมแหล่งจ่ายไฟในลักษณะที่เห็นได้ชัดเจน

นอกจากนี้ ฉันยังแนะนำให้สร้างกระเป๋าเดินทางเพื่อใช้เป็นแนวทาง การสนับสนุน และผู้พิทักษ์ ตัวเคสมีขนาดภายใน 500x500x500mm และถือว่าอยู่นอกเหนือขอบเขตของโครงการ เป็นทางเลือก แต่ฉันคิดว่ามันเป็นความคิดที่ดี

เมื่อออกแบบเสร็จแล้ว ฉันจะติดมันทั้งหมดเข้าด้วยกัน การเชื่อมต่อช่วงเวลาที่ควรถือ แต่สำหรับตอนนี้ สแปร์และคอนเนคเตอร์ถูกยึดเข้าด้วยกันด้วยเทปกอริลลา เทปติดที่ด้านหลังของ LED นั้นไร้ประโยชน์ ถอดมันออก ฉันใช้เทปกาวสองหน้ากอริลลาแตะเพื่อยึดแถบไฟให้เข้าที่

ขั้นตอนที่ 8: องค์ประกอบสนับสนุน

นี่คือภาพถ่ายของสถานีทดสอบพัดลมและเครื่องทำความชื้นและพื้นที่ทำงานของฉัน

ขั้นตอนที่ 9: บทสรุป

ฉันค่อนข้างพร้อมที่จะเริ่มปลูกพืช

ฉันจะไม่มีความสุขหรือจบการออกแบบกล่องปลูก ได้รับการออกแบบโดยเจตนาให้ถอดเปลี่ยนและดัดแปลงชิ้นส่วน

ยังมีพื้นที่มากมายสำหรับการปรับปรุง และสำหรับการเพิ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์ ระบบอัตโนมัติ และหุ่นยนต์ เอไอด้วย

การวิจัยของฉันเองมีความคล้ายคลึงกับโครงการนี้เป็นอย่างดี เดือนนี้ฉันกำลังเปิดตัวบริษัท R&D ที่มุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีสถาปัตยกรรม เทคโนโลยี AG การทำแผนที่และการฉายด้วยเลเซอร์ และโครงสร้างห้วงอวกาศ ฉันมีแนวคิดสำหรับยานสำรวจระดับความสูงของดาวศุกร์และโครงสร้าง "เรือนกระจก" แบบอิสระที่จะจอดที่จุดลากรองจ์ Earth-Moon Lagrange L5

NASA อนุญาตให้ใช้วัสดุของตนอย่างเป็นธรรม ตราบใดที่ไม่ได้ใช้โลโก้ลูกชิ้น