Replicant la màquina analítica

La màquina analítica fou la primera proposta de dispositiu capaç de fer càlculs i operacions en forma generalitzada. Les primeres notes sobre la mateixa són de 1837, quan els usos de l’electricitat encara eren molt pocs i a l’electrònica encara li faltava força per arribar.

La màquina analítica era, doncs, purament mecànica. Va ser dissenyada per Charles Babbage i Ada Byron (coneguda com Ada Lovelace) va definir la forma per establir les operacions que la màquina havia de fer. Malauradament, la màquina mai es va arribar a construir, ja que durant el procés va morir Ada i Charles va patir problemes econòmics.

A diferència del que és habitual, en aquesta entrada del bloc no us facilitarem l’enllaç a les instruccions per construir la màquina però sí us indiquem una pàgina de Mechanical Red Panda on va explicant el procés que va seguint per intentar fer una rèplica amb engranatges impresos en 3D.

Rellotge amb impressió lenticular

Aquest rellotge, creat per Mosivers, ens permet veure com funciona la impressió lenticular; a més de saber l’hora.

Probablement tothom ha vist alguna imatge feta amb impressió lenticular. En els casos més habituals, una postal porta dues imatges i, segons l’angle amb el que la mirem, veiem l’una o l’altra.

En aquest cas, cada dígit de les hores i els minuts és una imatge lenticular i segons la inclinació es veu una xifra o una altra. Això és directament així en el cas de les desenes d’hores (tres valors possibles) i les desenes de minuts (sis valors possibles). En el cas de les unitats, deu opcions és massa i hi ha dues imatges lenticulars, una per als primers valors (0 a 4) i una per als darrers (5 a 9) i es mostra l’una o l’altra donant mitja volta a la peça de suport.

Podeu trobar les instruccions al web d’Instructables.

Campana lira controlada amb microcontrolador

L’instrument que presentem és una campana lira (també conegut com a glockenspiel), que és semblant a un xilòfon però amb barres de metall en lloc de fusta. En aquest cas, CamsLab ha fet servir tubs de coure per a les diferents notes.

Cal tallar els tubs de coure a la llargada correcta (amb, evidentment, certa tolerància) per a cada nota.

Podeu trobar l’explicació al web d’Instructables.

Un altre rellotge basat en creus de Malta

No és el primer rellotge basat en la creu de Malta que comentem, ja hem presentat aquest i aquest altre, però els rellotges són una bona manera d’entendre conceptes de mecanismes i aquests tres, encara que tots tinguin creus de Malta, funcionen de formes diferents.

El que presentem ha estat creat per Brett Oliver basant-se en versions prèvies de ClockSpot, David Kingsman i RapidMonster.

El regle de la part inferior indica els minuts que llegim en la direcció que marca el número de l’hora. El rellotge de la primera imatge marca les 6.50 h. És curiós el que, passa a les hores en punt. Per exemple, a les 10.00 h tenim el 10 apuntant al 0 (10 hores i 0 minuts) i el 9 apuntant al 60 (9 hores i 60 minuts). Una circumferència a la part superior té una fletxa que indica els segons.

Podeu trobar l’explicació al web de Brett Oliver.

Alimentador de mascotes controlat a distància

Aquest dispositiu, creat per Brett Oliver, permet alimentar una mascota a distància i veure’n el comportament.

Fa servir un dispensador de cereals modificat que es controla amb un microcontrolador ESP8266. Les ordres es poden donar des de l’aplicació Blynk.

Fa servir uns telèfons mòbils antics com a càmeres, per poder supervisar la mascota i el sistema.

Podeu trobar les explicacions al web de Brett Oliver.

Rellotge de dígits desordenats

Aquest rellotge, creat per Shinsaku Hiura, fa servir tres rodes amb xifres per mostrar l’hora. La roda més exterior, que es llegeix per l’esquerra, indica les hores. Les dues rodes interiors, que es llegeixen per la dreta, indiquen els minuts. Les rodes dels minuts es mouen conjuntament amb un sol motor i hi ha un altre motor per a la roda de les hores.

La disposició de les xifres a cada roda no està ordenada. Això és, en part, decisió del seu creador però també és necessari per tal que es puguin realitzar les 60 combinacions d’unitats i desenes de minut, amb una selecció apropiada del nombre de dents de cada engranatge. L’ordre triat permet canviar d’un minut al següent en el menor temps possible.

Podeu trobar la descripció del funcionament al web de Shinsaku Hiura, la qual cosa permet practicar mecànica i matemàtiques. També hi trobareu les instruccions per imprimir les peces i muntar el rellotge.

Hi ha una altra versió d’aquest rellotge, creada per Brett Oliver, que incorpora el canvi a l’horari d’estiu i algunes millores.

Tacòmetre casolà

Un tacòmetre és un dispositiu que permet mesurar la velocitat de gir (típicament les voltes per minut) d’un motor o d’un eix. En la majoria dels casos ens trobem amb velocitat de centenars (o uns pocs milers) de voltes per segon que, per tant, no podem visualitzar.

Aquest tacòmetre, creat per CrazyScience, es basa en la llum infraroja reflectida per un element reflector situat en l’eix que gira.

El programa és molt senzill, només ha de comptar les activacions del sensor d’infrarojos i calcular quantes n’hi ha en un minut, valor que mostrarà a la pantalla.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Rellotge amb dígits giratoris

Fa una colla d’anys es van posar de moda uns calendaris perpetus en els quals el suport del dia es feia girar diàriament i els nombres anaven avançant en cada mitja volta.

El rellotge que comentem avui, creat per Brett Oliver, es basa en el mateix principi, de tal forma que quan el suport de cada un dels dígits roda es canvia la xifra que es mostra.

Podeu trobar les instruccions completes al web de Brett Oliver.

Caixa de canvis automàtica

Una bona manera d’entendre conceptes mecànics és la construcció de mecanismes útils i quotidians. Aquesta caixa de canvis automàtica, creada per Robie30, ens permetrà entendre com funcionen els vehicles sense canvi manual de marxes.

Els engranatges s’obtenen per tallat amb làser i la selecció de la marxa la fa un motor pas a pas controlat amb un Arduino.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Enginyós rellotge mecànic

Aquest rellotge, dissenyat per Shiura, mostra l’hora amb tres rodes que suporten les plaques amb els números. Quan una roda arriba al final, desplaça la següent per canviar, segons el cas, les desenes dels minuts o les hores.

Però no és tan senzill com sembla. Hi ha dotze hores i deu unitats de minut possibles però, de fet, les corresponents rodes tenen, respectivament, sis i cinc plaques. El truc està en que les plaques corresponents a les hores i a les unitats de minut estan impreses per les dues cares i se’ls dona la volta quan passen per la part posterior de la caixa. Així, per mostrar les dotze hores la roda corresponent dona dues voltes i cada placa es mostra un cop per cada costat.

El gir de les plaques es fa amb unes guies, aprofitant el propi moviment de la roda. En la placa de les desenes de minut només calen sis xifres i, per tant, només es fa servir un costat; no donen la volta.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Vols fer-te un sintetitzador de so?

Aquest dispositiu, dissenyat per Lonesoulsurfer, és un sintetitzador que incorpora un mòdul de retard i reverberació. El conjunt permet fer una àmplia varietat de sons.

El seu autor, a més, dona totes les indicacions i fitxers perquè el puguem reproduir. No porta cap microcontrolador i, per tant, no hi ha res a programar; tot és analògic.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Moonshotkidz: un conjunt de projectes d’electrònica sobre paper

Els circuits electrònics sobre paper són un treball manual senzill amb resultats espectaculars, però a Moonshotkidz s’esforcen en fer-los bonics.

     

Un element molt interessant que fan servir sovint i que no es sol veure en altres àmbits són els motors miniatura.

     

Podeu veure els seus projectes als seus canals d’Instagram i YouTube.

Rellotge de peces hexagonals

Aquest rellotge, creat per Bulduper, mostra l’hora en una pantalla hexagonal formada per 127 peces hexagonals que podem il·luminar individualment.

A primer cop d’ull, pot semblar igual al rellotge amb visualitzador de peces triangulars; però són diferents.

Fa servir tires de LED per a cada una de les fileres del visualitzador.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Robot pianista

Aquest robot ha estat creat per en Vicenzo, un noi de 13 anys. Consta de vuit servomotors controlats per un Arduino. Cada motor acciona una tija que acaba en una peça que prem les tecles del piano.

El programa està fet amb mBlock, un llenguatge similar a Scratch que permet programar microcontroladors Arduino.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Rellotge còsmic que indica la localització dels planetes

Aquest dispositiu, creat per Rich Stevens, a més d’indicar l’hora, mostra les hores de sortida i posta del Sol i la Lluna, l’elevació i l’azimut dels planetes, el Sol i la Lluna i quins d’aquests són visibles.

Encara que la construcció no és complicada, l’elevat nombre d’elements fa que sigui entretinguda i, com és lògic, no és un dispositiu barat.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Control d’un dispositiu a partir d’electromiografia

L’electromiografia (EMG) permet detectar l’activitat elèctrica corresponent a l’estimulació d’un nervi associat a un múscul. Entre altres usos, podem emprar aquests senyals per controlar algun dispositiu. En el cas d’una persona amputada, podríem fer servir l’electromiografia per detectar la seva voluntat de moure un determinat múscul i accionar així un braç robòtic per fer el moviment corresponent.

El dispositiu que comentem avui, ideat per Upside Down Labs, permet controlar un braç robòtic de cartró (i, per tant, de baix cost) fent servir senyals d’electromiografia. L’objectiu del sistema és didàctic però permet veure com treballar amb els senyals EMG.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Rellotge basat en creus de Malta

Aquest curiós rellotge, creat per Greg Zumwalt, porta tres creus giratòries amb els números corresponents a les hores. Una de les creus porta les hores múltiples de tres (3, 6, 9 i 12), una altra les hores anteriors (2, 5, 8 i 11) i una altra les posteriors (1, 4, 7 i 10). El gir de les creus es basa en unes creus de Malta, accionades amb un únic motor.

La punta d’una de les creus, on hi ha el número, es mostra dins d’un segment i la posició dins del segment indica els minuts que passen de l’hora.

A la primera imatge el rellotge indica les 11.27 h i en la segona les 12.00 (que és el mateix que les 11.60 h). El rellotge es manté en hora ja que es connecta, per Wi-Fi, amb un servidor NTP.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Oxímetre casolà

Aquest sistema, creat per Blagojce Kolicoski, mesura la saturació d'oxigen a la sang així com el ritme cardíac.

Curiosament, fa servir un xip dissenyat per a la detecció de fum per detectar l’oxigen en sang i el pols; tot plegat funciona posant el dit sobre el sensor.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables i a la pàgina de l’autor.

Models atòmics impresos en 3D

Aquests models, creats per NSekinger, representen, en el pla, el nucli i els orbitals amb els electrons presents a cada un. En el cercle que indica el nucli s’hi representa el símbol de l’element i la massa atòmica.

Projectes com aquest són una bona manera de practicar la impressió 3D mentre s’aprenen conceptes d’altres disciplines, en aquest cas física i química.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.

Pantalla LED giratòria

Aquesta pantalla, creada per Lhm0, es basa en un disc que té 56 LED alineats amb un diàmetre.

La lluminositat i el color de cada LED es van variant mentre el disc gira per produir la sensació visual d’una pantalla que abasta tot el disc.

Atès que el disc gira força ràpid, cal que els components es distribueixin amb força simetria; ja que els desequilibris podrien fer oscil·lar la imatge.

Podeu trobar les instruccions completes al web d’Instructables.