Четверг, 30 декабря 2021 13:13

С чем готовят Raspberry Pi

Автор

raspberry pi nedir teknosafari

Всем будущим DIY гениям на заметку! Не так давно рассказывали об интерактивной электронной плате Arduino, которая легко оживит любым функционалом ваш проект. Сегодня поговорим о прокачанном последователе знаменитой разработки, который стал вторым столпом всех самодельных проектов «с мозгами» — портативном мини-компьютере Raspberry Pi. 

2

ЧТО ЭТО

Название на английском переводится как «малиновый пирог», и действительно, сладкой булочкой станет любая идея, в которую вы решите внедрить технологию. Raspberry Pi — это одноплатный компьютер родом из Великобритании, размером всего с кредитную карту, который оснащен выводами GPIO и USB-портами, но главное, имеет потенциал к расширению функционала, словно безграничные таланты наших читателей ;)

raspberry pi zero.1

Микрокомпьютер предназначен для поощрения преподавания вычислительной техники в школах, но за последние несколько лет приобрел широчайшую популярность у инженеров-энтузиастов и стремительно захватывает любознательные умы изобретателей. На данный момент по всему миру продано более 30 миллионов экземпляров.

История создания 

Идея проекта родилась в 2006 году благодаря Эбену Аптону, Робу Маллинсу, Джеку Лангу и Алану Майкрофту. Он был задуман как бюджетная система для наглядного обучения информатике. После удачной разработки нескольких прототипов, ученые основали фонд Raspberry Pi Foundation, откуда и пошла история триумфа микроэлектроники и домашнего программирования. 

Продажи начались в 2012 году со стартовой ценой от 35$. К сегодняшнему моменту микрокомпьютер имеет целую линейку моделей и стоит от 5$. Он оснащен не только выводами GPIO и USB-портами, но и 64-битный процессором, Wi-Fi и Bluetooth модулями, а также 100/10Мбит/с Ethernet, при размере устройства на 20% меньше исходной модели. 

25e719dfbce39568

линейка моделей по годам выпуска 

Последний прототип Raspberry Pi 4B  получил новый четырёхъядерный процессор с ARM Cortex-A72 1,5 ГГц, имеет полноскоростной 1 Гбит/с Ethernet, Bluetooth 5.0. 

Из 4 портов USB два теперь имеют формат USB 3.0. Для подключения мониторов доступно 2 порта micro HDMI (2 по 4К 30 fps либо 1 на 4k 60 fps). 

Со стороны графики используется VideoCore VI (OpenGL ES 3.x) и добавлен аппаратный декодер 4K для HEVC-видео.

Если отойти от вереницы пугающих новичка характеристик в сторону простых понятий, то 4 ядра по 1200 МГц, 1 ГБ оперативной памяти и полноценная операционная система решит для вас уйму нетривиальных задач, требовательных к вычислительным ресурсам.

Робот на малине

робот на колесах

Начало работы

Необязательно быть хакером в седьмом поколении, чтобы опробовать эту технологию и даже испытания храбрости, чтобы войти в сообщество не предусмотрено. Вам понадобится: 

  • Желание ворваться в основы электроники и сделать проект «с мозгами». Любые тонкости можно найти в супер открытом комьюнити энтузиастов, которые всегда рады подсказать. 
  • SD карта от 8 до 32Гб, чтобы загрузить с неё операционную систему. Raspberry Pi работает в основном на Linux-ядре. Также возможна установка Windows 10 IOT и даже покупка устройства с предустановленной лицензионной системой  Windows 10 которая обойдется вам примерно в 50$. 

карьа памяти начало работы

  • Телевизор или монитор с разъемами HDMI, DVI (иногда RCA, но только для моделей линейки A и B) соответствующий кабель с HDMI на другом конце для подключения к Raspberry.
  • USB-клавиатура и такая же мышь.
  • Аккумулятор микро-USB или кабель питания.

Настройка Raspberry Pi достаточно проста, но отличается от подключения стандартного ПК. И это совершенно не похоже на использование ноутбука или смартфона.

4

планшетный компьютер

Для начала вам необходимо убедиться, что клавиатура, мышь и дисплей подключены. Также потребуется перенести копию Raspbian на карту microSD с помощью настольного ПК. Без этого компьютер Raspberry Pi не запустится.

Следующий шаг: подключить Raspberry Pi и наблюдать, как перед вами открывается совершенно новый мир вычислений. Войдите в систему с учетными данными по умолчанию — имя пользователя pi и пароль raspberry — затем измените их.

5

полноэкранный ПК

Вы найдете набор приложений и инструментов (даже пользовательскую копию Minecraft), которые помогут вам начать работу, включая LibreOffice, браузер Chromium и различные утилиты программирования. Также стоит изучить инструмент настройки Raspberry Pi, raspi-config.

метеостанция

метеостанция

Особенности 

  • Главный плюс этой технологии — традиционный DIY подход сообщества к обмену информацией — в интернете есть сотни тысяч уроков, мануалов и форумов, которые просто не дадут вам сесть в лужу с любой задумкой. 
  • Raspberry Pi — это мечта любителя и лучший ход, чтобы заинтересовать программированием в любом возрасте. Он сложнее и функциональнее своего старшего брата Arduino, что дает возможность выбрать из обширной линейки модификаций и цен без убытка для проекта.

Робокот на малине

робокот

  • Для взаимодействия с Raspberry Pi необходим дисплей, а также мышь и клавиатура. Но они необязательно должны быть связаны. Вместо этого вы можете просто подключить Raspberry Pi к маршрутизатору и подключиться удаленно.
  • Raspberry Pi — отличное устройство для детей, есть даже версия, ориентированная на юных любознаек, под названием Kano. Она сочетает в себе Raspberry Pi с некоторыми принципами в стиле Lego: легко удерживаемые компоненты, защелкивающийся корпус и четкие, яркие инструкции. Если у вас есть малыши, которых вы хотите приобщить к миру вычислительной техники, это хорошее начало.

81x0fpfqdel sl1500 1200x630 c ar1.91

детский набор

Интересные проекты

Микрокомпьютер широко используется для создания стационарных ПК, в качестве медиацентра или в качестве ретро-игрового устройства. 

Домашний медаицентр

домашний медиацентр

Также можно выделить компьютерное зрение, обработку звука в реальном времени, создание веб-сервера или голосового помощника. В промышленности одноплатные компьютеры используются в станках ЧПУ и для контроля различных процессов. Существует так много способов использования Raspberry Pi, что это ошеломляет.

полетный контроллер дрона

полетный контроллер дрона

Raspberry Pi делает практически все - от помощи в мониторинге вашей сети до работы в качестве сервера печати для старых принтеров. Он даже побывал в космосе: Raspberry Pi был взят на борт Международной космической станции британским астронавтом майором Тимом Пиком в 2016 году.

фм трансмиттер

FM трансмиттер

Подобная свобода применения действительно вдохновляет. Устройство размером всего с кредитную карту может превратить каждого из нас в настоящего изобретателя при минимальных вложениях и базе знаний неуверенного новичка. Получается, чтобы изменить мир (пусть и в пределах своей повседневной жизни) можно без долгих лет тягостного учения или личного карманного ученого-инженера.  

система безопасности дома

система безопасности дома

А вы пробовали подобные проекты или уже побежали заказывать заветную «малину»? Показывайте свои достижения и Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., мы всегда рады пообщаться и поддержать товарищей по энтузиазму.

 

5 zVKq2dRyIW large

За последние годы компания Boston Dynamics опубликовала много демонстрационных роликов с участием своих невероятных роботов. Особой популярностью пользуются видео с четвероногим роботом Spot Mini, который внешне очень напоминает собаку. Профессор робототехники Нейтан Кау из Стэнфорда пришел к выводу, что многим его студентам и просто заинтересованным людям хотелось бы иметь свою собственную собаку-робота, но цена Spot Mini слишком высока. И тогда появился Stanford Pupper – маленький четвероногий робот с открытым исходным кодом на платформе ROS (Robot Operating System), разработанный Нейтаном Кау для того, чтобы студенты могли вовлечься в захватывающие исследования робототехники.

stanford pupper robot pQ5WofeiJk

При поддержке компании Cypress Software и MangDang изобретение Кау поступило в продажу как комплект деталей, из которых можно самостоятельно собрать Stanford Pupper примерно за 8 часов. Прилагались также инструкция по сборке и репозиторий исходного кода.
В течение года MangDang собирала обратную связь от пользователей Pupper по всему миру в целях создать более совершенную версию собаки-робота. И вот, в июне 2021 года на платформе Kickstarter был представлен Mini Pupper – общедоступный четвероногий робот по цене менее $ 500. Для работы с таким роботом уже не обязательно быть студентом специализированного колледжа.
Mini Pupper создан, чтобы упростить изучение робототехники для всех желающих, в особенности, для детей.

minipupper2shells czdOR6omf5

У робота простая, стабильная и красивая механическая конструкция. Он достаточно прост в сборке, устойчив во время передвижения и не нуждается в дорогостоящем ремонте. В отличие от других 3D-печатных роботов, здесь используются металлические резьбовые вставки, чтобы пользователи могли легко разбирать и собирать Pupper, если потребуется. Все детали закреплены качественными крепежными элементами, что обеспечивает отличную функциональность и долговечность устройства.
Более чистая сборка достигается за счет индивидуальной длины кабеля сервопривода и интеграции IMU в основной корпус. IMU – инерциальные измерительные модули, основанные на многоосевой комбинации высокостабильных гироскопов, акселерометров, магнетометров и датчиков давления. Такое решение позволило уменьшить количество необходимых проводов и получить компактного робота (165 мм в высоту, 209 мм в длину, 109 мм в ширину, а вес – всего 560 г)
Mini Pupper не требует подсоединения провода питания, у него есть удобная кнопка включения, а внутри корпуса  расположен аккумулятор, который  заряжается без необходимости извлекать его из робота. Если устройству потребуется подзарядка, бортовые вольтметры подадут сигнал тревоги и предупредят пользователя об этом.

0Ya7icsoQM5P1D2XTPxCp7mA7wBZeBY7SQHU740ZA7X2xXitQy

Сервопривод в Mini Pupper обладает высоким крутящим моментом, что позволяет собаке двигаться быстро и стабильно. Роботу доступны три типа передвижения: «рысь» (диагональные пары), «темп» (боковые пары), и «связка» (передние и задние пары).
Также как и свой предшественник, Mini Pupper работает на платформе ROS и имеет открытый исходный код. ROS можно установить на любую Unix-подобную систему, например на Ubuntu, и программировать робота на свой вкус. Может получиться маленький охранник, шпион-лазутчик, робот-нянька или даже танцор.

xKI1gJCoFGqkQ7flatOI0Yik9t1BszXFyyV0xnKe0Kw25OslrR

Mini Pupper поддерживает SLAM (одновременная локализация и картирование местности), он может составлять карту окружающей среды и учиться в реальном времени, взаимодействуя с пространством вокруг. Делает он это благодаря датчику камеры и технологии Lidar (измерение расстояния с помощью луча света).
Mini Pupper поддерживает новейший модуль 3D-камеры OpenCV, названный OAK-D LITE. С помощью этого модуля робот может выполнять обнаружение и распознавание лиц, рук и других движущихся объектов. Зрение OAK-D-Lite позволяет роботизированной собаке подняться до уровня бордер-колли, которые удивительны тем, что могут распознавать и изучать даже самые специфические сигналы рук.

mpupperscale

Mini Pupper имеет 12 DOF (степеней свободы), в отличие от 8 DOF, доступных в аналогичных проектах. Число степеней свободы – это количество значений, необходимых для описания местоположения объекта в пространстве. Чем выше это число, тем гибче и пластичнее может двигаться объект. Преимущества четвероногих с 8 DOF, казалось, выгодны только производителю, поскольку стоимость робота и необходимых деталей в таком случае меньше. Но MangDang хотели предоставить своим клиентам самого качественного робота с наилучшими характеристиками в этом ценовом диапазоне. И хотя это было непросто, Mini Pupper всё же стал первым в мире потребительским четвероногим роботом с двенадцатью степенями свободы.

ЖК-дисплей HMI (Human-Machine-Interface) - еще одна замечательная функция. Собранный из кучи винтиков и моторов, Mini Pupper приобрёл анималистический вид. С ним можно общаться и играть, как с живым питомцем, настроив лицевую анимацию на дисплее.

mini pupper raspberry pi 4 robot

Основанный на плате Raspberry Pi, робот Mini Pupper является бесконечно расширяемым, а пределы его возможностей пока невозможно определить.
Производители MangDang сообщают, что не планируют останавливаться на достигнутом. Чтобы сделать процесс изучения робототехники с Mini Pupper еще проще и удобнее, компания уже взялась за разработку образовательных курсов. Выпускаться они будут шаг за шагом и подробно объяснять такие важные области робототехники как механика, аппаратное обеспечение, ROS, SLAM, навигация, и функции искусственного интеллекта.
Благодаря таким проектам, как Mini Pupper, у каждого из нас появляется возможность погрузиться в мир кибернетики, минуя долгие годы профессионального образования. Все, что от нас требуется – это доступ в сеть, интерес и желание учиться чему-то новому. Всё остальное уже сделали доступным.

Вторник, 14 декабря 2021 04:06

Борьба гаджетов с Covid-19

Автор

Стартапы стараются протянуть руку помощи желающим обезопасить себя от последствий пандемии. Представляем топ-3 гаджета, способных повлиять на ограничение распространения заболеваний.

Social Mask анализ среды на наличие вирусов.

С декабря 2019 года так и не случилось феноменального прорыва в области персональных защитных средств. Уличные урны не перестают наполняться килограммами одноразовых выброшенных масок, которые губят экологию. 

Массачусетский технологический институт не остался в стороне и запустил конкурс MIT Pandemic Response CoLab по созданию лучшего способа противодействия вирусу. Участвовать в конкурсе мог любой, победитель получал финансирование проекта. Маска от молодого инженера из Румынии Бурзо Сиприана — Social Mask, заняла первое место.

Устройство состоит из двух частей: прозрачного поликарбоната и напечатанной на 3D принтере рамы. Преимущества маски очевидны: она прозрачная, многоразовая и не громоздкая. 

Автор ввел ряд модернизаций, которые отличают проект от предшественников. В нижней части рамы находится очищающий фильтр и биосенсор, который проверяет окружающую среду на наличие болезнетворных микроорганизмов, в том числе Covid-19. Собранные данные поступают на смартфон по Bluetooth, модуль которого встроен в раму Social Mask.

социальная маска burzo ciprian mit пандемический ответ

В области щек размещен датчик температуры пользователя, окружающие могут видеть вашу температуру и понимать, есть у вас лихорадка, или нет. Собственную температуру вы также можете узнать из приложения на смартфоне.

социальная маска, интеллектуальная маска, которая может идентифицировать болезнетворные микроорганизмы, передающиеся по воздуху

При массовом распространении масок на карте в приложении будут отображаться все пользователи, вы узнаете и где находятся больные. Обозначенные зоны покажут, куда не стоит идти пользователю, чтобы не попасть в зараженную среду. Расскажите всем о вашем состоянии здоровья ради предотвращения эпидемии?

социальная маска, интеллектуальная маска, которая может идентифицировать болезнетворные микроорганизмы, передающиеся по воздуху

социальная маска, интеллектуальная маска, которая может идентифицировать болезнетворные микроорганизмы, передающиеся по воздуху

Social Mask — про открытость и зеркальность данных. По замыслу разработчика,  у людей получится преодолеть пандемию, если все будут изолироваться от общества в случае заболевания и не попадать в точки распространения вируса.   

0 ° Clean дезинфекция масок ультрафиолетовым излучением

Дизайнер Jungkwang Hwang создал концепт портативного устройства Samsung для очистки одноразовых масок. Проект избавляет мир от тысячи выброшенных масок и сохраняет экологию. После очистки в 0 ° Clean защитное средство можно использовать повторно без лишних предубеждений. 

Во время работы гаджета происходят два процесса: дезинфекция волнами ультрафиолета и сушка потоком горячего воздуха, чтобы избавить маску от испаренной влаги. Дизайнер использовал UVC излучение, длина волны которого дальше зрительного спектра. Такой вид ультрафиолета наносит смертельный солнечный ожог для вирусов и бактерий. Вся процедура занимает около часа, нужно положить маску вы резервуар, закрыть крышку и нажать на кнопку сбоку.

Круглый дисплей выступает в роли съемного аккумулятора, который можно легко подзарядить. На экране показаны данные — сколько пыли и твердых частиц находится в маске. Многоразовое защитное средство можно постирать, после чего высушить и тщательно продезинфицировать в 0 ° Clean.

Fend — маски больше не нужны  

Такое резкое высказывание может себе позволить профессор Гарвардского института Дэвид Эдвардс. Инженер-биомедик разрабатывает аэрозоли, в состав которых входят лекарства и вакцины. Например, американец защитил докторскую работу на тему поглощения человеком инсулина и вакцины от туберкулеза аэрозольным способом. 

Преимущества такой формы проникновения: высокая дисперсность (процесс рассеивания) аэрозольных частиц способствует быстрому и глубокому проникновению в ткани, полости и складки. При этом фармакологическая активность препарата значительно повышается.

Дэвид Эдвардс не проигнорировал нынешнюю эпидемиологическую обстановку и взялся за разработку спрея, который препятствует распространению вируса. 

Fend по своему составу напоминает морскую или океаническую воду, в нем содержатся соли кальция и магния. Если нанести его на слизистые, покажется, что вы дышите морским бризом. Как такой простой состав может снизить вероятность заболевания? 

Полость человека всегда покрыта слизью, которая нейтрализует вредные микроорганизмы. Если она повреждена, либо человек имеет слабый иммунитет — вирусы и бактерии задержатся в ней, но останутся опасными. Далее они попадут в легкие, выйдут наружу в виде респираторных капель (переносчиков вируса) или останутся в организме. Этого нельзя допустить.

Спрей Дэвида Эдвардса увлажняет дыхательные пути и позволяет слизи выполнять свою естественную задачу — предотвращать проникновение инфекций в легкие. Аэрозоль Fend способствует воздействует на вирус и снижает количество вдыхаемых респираторных капель до 99%.  

Изобретение Гарвардского профессора добавляет к утренним процедурам еще один легкий процесс — вдыхание распыленного аэрозоля. Как чистка зубов защищает полость рта от кариеса, так и Fend скажет  «нет» воздушно-капельным заболеваниям. Действенность спрея сохранится до 6 часов.

 В своей исследовательской работе (ссылка) Дэвид Эдвардс объясняет, почему маски не так эффективны по сравнению с Fend. Маска — это физический барьер, который не дает респираторным каплям попасть внутрь и выйти наружу. Аэрозоль влияет на сам источник распространения. К тому же, респираторные капли бывают настолько малы, что ткань защитного средства им не преграда. Fend ничего не пропустит.

Пока система переработки использованных защитных средств не налажена и синтетические маски разлагаются на улицах городов, ученые и мейкеры спасают мир от экологической катастрофы. В наших силах принять их альтернативные способы защиты и общими усилиями справиться с проблемами, стоящими на пути человечества: пандемия и загрязнение окружающей среды. 

 

Понедельник, 13 декабря 2021 21:17

Инновационный Holograktor

Автор

Holograktor — первый автомобиль, созданный на основе технологии True AR ™ и новой бизнес-модели вызова автомобиля. Соединение виртуального и реального миров обеспечит большую безопасность и комфорт. Трёхместный Holograktor может управляться как обычным, так и дистанционным способом.

 

В настоящее время WayRay — единственная компания, способная разрабатывать и производить сложную технологию Deep Reality Display® и отображать контент AR  — элементы дополненной реальности, созданные для изменения восприятия окружающей среды. 

 

Авторы автомобиля — компания WayRay, основанная российским бизнесменом Виталием Пономарёвым. Это швейцарско-российская фирма с центром разработок в Москве и офисом в Цюрихе.

Holograktor был разработан чтобы предвидеть будущее поездок, хотя и не полностью автономных — эти концепции неизбежны.

 

В функционале автомобиля использовано AR-остекление, благодаря которому пассажиры смогут увидеть бесшовное соединение виртуального и реального миров через лобовое стекло и боковое окно, разработанное технологией Deep Reality Display ®. Виртуальные изображения можно размещать на диапазоне расстояний любой глубины, чтобы они гармонично вписывались в реальный мир. Теперь автомобили станут больше, чем средством передвижения — они станут местом для получения удовольствия. Однако существует риск ухудшения безопасности вождения, связанный с использованием технологий AR. Исследователи считают, что водителю тяжело обработать подобный поток информации, из-за чего он чаще отвлекается от дороги. 

 

Окно автомобиля обклеено прозрачной полимерной пленкой, которая способна создавать трёхмерное изображение при попадании света. Его генерируют компактные лазерные устройства. Автомобиль не оснащён зеркалами, вместо них используются дисплеи, которые лучше работают под прямыми солнечными лучами и облегчают задачу водителю.

С помощью VR Remote Control, водитель сможет управлять Holograktor удалённо, например, с рабочего места. Пассажиры будут под контролем профессионального водителя, управляющего автомобилем, и при этом смогут побыть в уединении. Очевидно, нас ждёт будущее с успешными таксистами-бизнесменами, удалённо строящими свою денежную империю. 

 

Holograktor обеспечивает для водителя полное владение ситуацией для удалённого вождения. Надев гарнитуру VR, он увидит полный панорамный вид реального мира вокруг автомобиля, благодаря датчикам и камерам, расположенным на самом транспортном средстве. Изображение в формате 360 градусов транслируется в режиме реального времени на основе непрерывных данных с агрегированных видеопотоков, которые открывают водителю захватывающий вид от первого лица. Высокоскоростная связь обеспечивается 5G интернетом.

 

Автомобиль Holograktor оборудован 8 камерами, охватывающими все секторы обзора. Транспортное средство имеет датчик, встроенный в переднюю и заднюю части, позволяющий использовать ADAS, который заменяет лидар — метод дистанционного зондирования. Автомобиль также оснащен 8 ультразвуковыми сонарами, встроенными в передний и задний бамперы.

Не менее интересной является разработка AirKnife. Она разделяет потоки воздуха для пассажиров, предотвращая перемещение бактериальных частиц в воздухе (вызванных разговором или чиханием) по кабине, чтобы каждая поездка была чистой и комфортной. Это уменьшит частоту дезинфекции транспортного средства и станет дополнительной защитой, что особенно ценно в сложившейся эпидемиологической ситуации.

 

AirKnife работает вместе с системой кондиционирования воздуха, чтобы контролировать климат, фильтровать воздух и обеспечивать безопасность пассажиров. Такое средство передвижения прекрасно подойдёт ипохондрикам, косо глядящим даже на чихающих водителей такси.

 

В сиденьях автомобиля есть подлокотники, оснащённые джойстиками для игр True AR ™. В салоне есть расширенные средства управления с помощью двух кнопок спереди и джойстика сверху. Это даёт игрокам-пассажирам погрузиться в совершенно уникальный и захватывающий мир Метавселенной.

Интерьер спроектирован по новой схеме сидений 2 + 1 (два пассажира на передних, один на заднем), при этом они широко раздвинуты, чтобы обеспечить всем трём пассажирам беспрепятственный обзор голографического лобового стекла. Сиденья Holograktor регулируются автоматически, через систему AR. Это упрощает посадку и высадку и гарантирует, что каждый пользователь всегда будет сидеть в идеальном положении во время путешествия.

 

Holograktor запоминает маршруты и предпочтения владельца. Он может предвидеть вашу следующую поездку, используя нейронные сети, отслеживание данных и контент, которым вы поделились с автомобилем через приложение, например местоположения и адреса. Это означает, что каждый раз, когда вы будете садиться в машину, он будет знать, куда вы хотите поехать и как туда добраться. Очевидно, мы стоим на пороге прекрасного мира технологий будущего, где главное — не сойти с ума от паранойи постоянной слежки за нами. 

Для того, чтобы разобраться в основах технологии Zippables, необходимо вспомнить сферы деятельности, требующие кропотливого соединения нескольких частей-деталей для создания полноценного изделия. К ним относят оригами, рукоделие, архитектуру и, конечно же, САПР (система автоматизированного проектирования). Примечательно, что для сборки сложных трёхмерных форм часто требуется сначала изготовить множество мелких деталей, а затем тщательно следовать инструкциям, чтобы собрать их вместе. Однако, несмотря на важность процесса, для многих он является утомительным.

Учёные Лаборатории интерактивной геометрии нашли способ облегчить процесс — представили концепцию застёжек-молний. Это одинарные, двухмерные, разветвляющиеся ленточные куски ткани, которые можно быстро застегнуть (собрать), не используя инструкций по формированию 3D-объектов. Вдохновением для создания технологии Zippables послужили сумки на молнии «Zipit 2017», сделанные из одной длинной ленты с молнией на границе. Чтобы «собрать» сумку, нужно просто застегнуть ленту — так работает и технология Zippables.

Опираясь на 3D-модель, алгоритм создаёт планы одной 2D-формы, которую можно вырезать лазером в нескольких частях из ткани или бумаги. Затем можно прикрепить молнию вдоль границы путём шитья или приклеивания, с помощью специальной крепёжной оснастки.

Для создания такого изделия необходимо вычислить кривую линию, по которой будет проходить застёжка-молния, видоизменяя форму модели. Но не стоит делать выводов, что кривая может проходить как угодно: во-первых, она должна покрывать поверхность как можно более равномерно, чтобы получить равномерную аппроксимацию. Во-вторых, линия застёжки не должна чрезмерно изгибаться, так как молнии имеют тенденцию сопротивляться изгибу в плоскости, и прикрепить их к резко изгибающейся кривой — сложная задача.

Наиболее лёгкий способ вычисления подобной кривой — создать 3D-модель в виде цилиндра. Необходимо нарисовать спиралевидную кривую на цилиндре от одной границы до другой так, чтобы при разрезании вдоль этой кривой результирующая форма представляла собой прямую ленту постоянной ширины.

На изображении можно увидеть виртуальные результаты, а также готовое изделие, собранное и разобранное простым застёгиванием молнии вверх и вниз.

Из чего же изготавливаются подобные застёжки-молнии? В большинстве случаев они представляют собой две тканевые ленты, сцепленные рядом зубцов, благодаря которым молния легко застёгивается и расстёгивается. Самый простой способ крепления такой застёжки — пришить ее. Зубцы должны слегка выступать, чтобы создать достаточно широкий зазор между двумя кусками ткани, тогда бегунок сможет свободно двигаться, не застревая. Необходимо слегка сместить границы сконструированной молнии, чтобы создать этот зазор.

Второй способ — склеивание. Для этого подхода необходимо воспользоваться изготовленным на заказ крепёжным устройством. Такой метод подойдёт в тех случаях, когда ширина молнии небольшая. При склеивании необходимо учитывать правильное выравнивание, степень давления для фиксации застёжки.

Способ пришивания молнии к изделию достаточно трудоёмкий: до сих пор не существует устройства, способного автоматически пришить застёжку по кривой линии, из-за чего приходится выполнять это вручную, с помощью швейной машинки.

На данном этапе изделие, созданное с помощью технологии Zippables, не обладает симметрией, однако этот недочёт разработчики уже исправляют, пробуя новые методы создания моделей.

Производство текстиля является очень плодотворной, но весьма трудоёмкой отраслью, которая остро нуждается в оптимизации, автоматизации и введении цифровых технологий. Разработчики планируют ускорить этот процесс в самые короткие сроки. Кроме процесса застёгивания молний, учёных интересует облицовка труб, которая также выполняется специалистом вручную. Разработчики считают, что их метод значительно облегчит данную задачу.

 

Ссылки