String Ray -tiedekeskuskohteen suunnittelu
Koivumäki, Aku (2021)
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021092718080
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021092718080
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä suunniteltiin näyttelykohde, String Ray, Oulun kaupungin tiedekeskus Tietomaahan osaksi näyttelyä Valon ja varjon viehätys. Työn tavoitteena oli suunnitella, valmistaa ja ottaa käyttöön näyttelykohde kokonaisuudessaan.
Näyttelykohteen perusideana oli naruefekti, jossa löysällä olevaa narua pyöritetään moottorin välityksellä, jolloin narun aikaansaama ilmiö kuvastaa jaksollisia funktioita aaltomuodossa. Kuvioita voi korostaa erivärisillä stroboskooppivaloilla, joiden välkkymisnopeuksia käyttäjä voi säätää. Kohteessa on nähtävissä näytöltä reaaliajassa akseleiden pyörimisnopeudet.
Työ aloitettiin esisuunnittelulla ja komponenttivalinnalla, jossa nopeasti päädyttiin kolmeen varteenotettavaan vaihtoehtoon, jotka olivat kaksimoottorinen kokoonpano rakennetulla ohjaimella, kaksi moottoria mikro-ohjaimella ja yhdellä moottorilla toimiva hihnapyöräkokoonpano. Vaihtoehtoja vertailtiin keskenään, ja lopulliseksi vaihtoehdoksi valikoitui yhdellä moottorilla käytettävä hihnapyöräkokoonpano. Tämän pohjalta valittiin komponentit alustavasti. Komponenteiksi valikoituivat mikro-ohjain, moottorinohjain, stroboskooppivalot, anturi ja laakerit. Rakenteelliset osat suunniteltiin ja valmistettiin itse 3D-tulostamalla. 3D-tulostetuista osista tehtiin 3D-mallit ja tekniset piirustukset. Elektronisista kokoonpanoista tehtiin kytkentäkaaviot.
Komponenttivalinnan jälkeen kokoonpanosta rakennettiin prototyyppi toimivuuden todistamiseksi. Lopulliseen kokoonpanoon korjattiin prototyypissä havaitut kehittämismahdollisuudet: ylemmät laakeripesät käännettiin pystysuoraan akseliin nähden rakenteen lujuuden varmistamiseksi ja laakeripesien alle rakennettiin kannatinlevyt modulaarisuuden vuoksi. Prototyypin jälkeen laite rakennettiin kokonaisuudessaan valmiiksi.
Näyttelykohteen perusideana oli naruefekti, jossa löysällä olevaa narua pyöritetään moottorin välityksellä, jolloin narun aikaansaama ilmiö kuvastaa jaksollisia funktioita aaltomuodossa. Kuvioita voi korostaa erivärisillä stroboskooppivaloilla, joiden välkkymisnopeuksia käyttäjä voi säätää. Kohteessa on nähtävissä näytöltä reaaliajassa akseleiden pyörimisnopeudet.
Työ aloitettiin esisuunnittelulla ja komponenttivalinnalla, jossa nopeasti päädyttiin kolmeen varteenotettavaan vaihtoehtoon, jotka olivat kaksimoottorinen kokoonpano rakennetulla ohjaimella, kaksi moottoria mikro-ohjaimella ja yhdellä moottorilla toimiva hihnapyöräkokoonpano. Vaihtoehtoja vertailtiin keskenään, ja lopulliseksi vaihtoehdoksi valikoitui yhdellä moottorilla käytettävä hihnapyöräkokoonpano. Tämän pohjalta valittiin komponentit alustavasti. Komponenteiksi valikoituivat mikro-ohjain, moottorinohjain, stroboskooppivalot, anturi ja laakerit. Rakenteelliset osat suunniteltiin ja valmistettiin itse 3D-tulostamalla. 3D-tulostetuista osista tehtiin 3D-mallit ja tekniset piirustukset. Elektronisista kokoonpanoista tehtiin kytkentäkaaviot.
Komponenttivalinnan jälkeen kokoonpanosta rakennettiin prototyyppi toimivuuden todistamiseksi. Lopulliseen kokoonpanoon korjattiin prototyypissä havaitut kehittämismahdollisuudet: ylemmät laakeripesät käännettiin pystysuoraan akseliin nähden rakenteen lujuuden varmistamiseksi ja laakeripesien alle rakennettiin kannatinlevyt modulaarisuuden vuoksi. Prototyypin jälkeen laite rakennettiin kokonaisuudessaan valmiiksi.