בניית טחנת טיסה משופרת לחקר טיסת חרקים קשורים

פרוטוקול זה יכול לשמש לבניית טחנת טיסה במחיר סביר ומשופר באמצעות טכנולוגיית Makerspace, כגון חותכי לייזר ומדפסות תלת-ממד. חותכי לייזר ומדפסות תלת-ממד יכולים להתמודד עם עיצובים מורכבים, כך שתוכל להתאים אישית ולשכפל בקלות את טחנת הטיסה שלך כך שתתאים לדרישות הניסיוניות שלך. לבניית תומכי האקריליק במרחב makerspace, פתחו את עורך הגרפיקה הווקטורית ולהתאים, ויצרו קווי קבצים במצב RGB עם קו של נקודה של 0.0001 נקודות שבהן אדום RGB חותך קווים ואת קווי הקצוות הכחולים RGB.

כאמצעי זהירות לעצב את מקש העקומה כפי שמודגם. פעל בהתאם להנחיות Makerspace לגבי הפעלה, שימוש ותחזוקה של חותך הלייזר. בתוכנת הלייזר, בחר פלסטיק עבור החומר ואקריליק עבור סוג החומר.

לדיוק נוסף, השתמש בקליפר כדי למדוד את עובי החומר ולהכניס את עוביו לשדה עובי החומר. מניחים את החומר בחלל המדפסת וחתכו את מקש העקומה. השתמש במפתח העקומה כדי לקבוע את רוחב העקומה, ולאחר מכן חשבון על העקומה עבור כל מדידות החריץ והחור בעיצוב התמיכה האקרילית לפי הצורך לפני חיתוך הלייזר של תומכי האקריליק.

להדפסה תלת-ממדית של תומכי הפלסטיק, לחצו על 'עיצובים תלת-ממדיים' ו'צור' ליצירת עיצוב חדש. כדי לשכפל מחקרים אלה עיצובים מודפסים תלת-ממדיים מדויקים, הורד את הארכיון 3D_Prints. תסגור את ה- zip והעבר את התיקיה לשולחן העבודה.

פתח את התיקיה. בתוכנית הדוגמנות בתלת-ממד המקוונת, עבוד דף אינטרנט רגיל, לחץ על יבא ובחר את כל קבצי ה- stl מהתיקיה. כדי ליצור באופן עצמי או לבצע התאמות בעיצובים, בצע את ערכות הלימוד של האתר.

ערוך עריכות וייצוא של העיצובים החדשים כקבצי stl. כדי להשיג את השיקוף של עיצוב, לחץ על האובייקט, לחץ על M ובחר את החץ המתאים לרוחב האובייקטים. להדפסה בתלת-ממד, לחצו פעמיים על הדפסת התלת-ממד, תוחכו את סמל התוכנה ובחרו את קובץ האובייקט שיודפס.

בחרו 'הדפס' ו'סוג מחשב' לבחירת מדפסת תלת-ממד ולחצו פעמיים על סמל ההזזה כדי להתאים את מיקום האובייקט. לחץ על הפלטפורמה כדי להבטיח כי המודל הוא על הפלטפורמה. ולחץ על הזז ומרכז כדי למקם את האובייקט במרכז אזור הבנייה.

כאשר האובייקט מוכן, לחץ על הדפס כדי לשמור את ההדפסה כקובץ gx. הבא לכייל את המבליט של מדפסת 3D על פי פרוטוקולים סטנדרטיים ולאשר כי יש מספיק חוט להדפסה. לאחר שינוי כל האובייקטים, העבר את קבצי ה- gx למדפסת תלת-ממד והדפס את כל התומכים והשיפורים.

עבור כל הדפסה לבדוק כי חוט נדבק כראוי לצלחת. בסך הכל שמונה מסילות מדריך ליניאריות, 16 קוביות מסילות מדריך ליניאריות, 12 עד 20 ברגים, 15 סוגריים צולבים, 16 מחזיקי מגנט, 16 תומכי צינור, 16 תומכי מסילת מדריך ליניארית קצרה ו-16 תומכי רכבת מדריך ארוכים צריכים להיות מודפסים בתלת-ממד עבור עיצוב זה. לאחר הרכבת קירות האקריליק, הכנס צינור פלסטיק באורך 30 מ"מ לתמיכה בצינור העליון וצינור פלסטיק באורך 15 מ"מ לתמיכה בצינור התחתון של כל תא.

הכנס צינור פלסטיק באורך 14 מ"מ לתוך הצינור העליון וצינור פלסטיק באורך 20 מ"מ לתוך הצינור התחתון, מוודא שיש חיכוך חזק מספיק בין הצינורות כדי להחזיק את הצינורות במקום מבלי לאפשר לצינור הפנימי להחליק למעלה ולמטה אם נמשך. אם כל צינורות מעוותים, להטביע את קטעי הצינור המעוות במים רותחים במשך דקה אחת וליישר את הצינורות על מגבת, ומאפשר לחומרים להגיע לטמפרטורת החדר לפני החדרת החלקים המיישרים לתוך הצינורות. הציב שני מגנטים ניאודימיום חיכוך נמוך וצינור פנימי לתוך כל תמיכה מגנט.

יש להקפיץ את הצינור הפנימי בחוזקה לכל מגנט, כך שכוח המשיכה הפועל על המגנטים והמגנטים תומכים בו אינו חזק מספיק כדי להפיץ את החומרים מהצינור הפנימי. בדוק אם כל זוג מגנטים דוחה אחד את השני. עם מסילות מסילות המדריך הליניאריות הפונות כלפי מעלה, החלק את הבלוקים לתוך מעקה המדריך הליניארי והכניס את מסילות המדריך הליניאריות וחוסם זקוף אל החלונות על הקירות האנכיים החיצוניים.

השתמש בשתי מסילות מדריך ליניאריות קצרות תומכות, שתי מסילות מדריך ליניאריות ארוכות, ארבעה ברגי ברזל באורך 10 מ"מ, שני ברגי ברזל באורך 20 מ"מ ושני אגוזים משושים לאבטחת מעקה מדריך ליניארי אחד במקום. כדי לבנות את זרוע הציר, הדבק 19 מד צינורות פלדה hypodermic לא מגנטית אל ציר קצה פיפטה ושני מגנטים neodymium חיכוך נמוך לקצה הכפוף של זרוע הציר לקשור את החרק צבוע מתכת לטיסה. עטפו פיסת רדיד אלומיניום בקצה הלא מנוטר של זרוע הציר כדי ליצור משקל נגד של דגל ולשבור את קרן האינפרא אדום שנשלחה ממשדר חיישן האינפרא אדום למקלט.

כדי להגדיר את חיישן האינפרא-אדום ואת לוגר הנתונים, מקם את משדר חיישן האינפרא-אדום בתוך בלוק מסילות המדריך הליניארי העליון עם פולט הקרן הפונה כלפי מטה והנח את מקלט חיישן האינפרא-אדום בתוך הבלוק התחתון הפונה כלפי מעלה. כדי לקשור חרקים מגנטית לזרוע טחנת הטיסה לניסוי טיסה, יש למרוח צבע מגנטי על הפרונוטום של החרק ולתת לצבע להתייבש למשך 10 דקות לפחות. לאחר הייבוש, חברו את החרק למגנטי הזרוע של טחנת הטיסה.

לאחר הצמדת עד שמונה חרקים, לחץ על קובץ וקלט בתוכנת ניתוח טיסה, בחר את המיקום של קובץ ההקלטה בחלון המוקפץ הראשון, ודא ששם הקובץ כולל את מספר ערכת ההקלטות ואת אות הערוץ ולחץ OK.In החלון המוקפץ הבא, הזן את האורך הצפוי של הקלטת הטיסה. כאשר החרקים נמצאים בעמדה לחץ על אישור כדי להתחיל להקליט. בסוף ההקלטה, הקש Control S כדי לסיים את הקובץ.

כדי להוסיף הערה של סמן אירוע, לחץ על מספר הערוץ ולחץ על ערוך והוסף סימן הערות, הגדר את ההערה עם מספר הזיהוי של החרק החדש שנכנס לתא ולאחר מכן לחץ על אישור וטען את החרק לתוך התא. לאחר המרת קבצי ההקלטה של WDH לתבנית טקסט ופיצול קבצי הטקסט לפי הערות של סמן אירוע, פתח את trough_diagnostic. קובץ png שנוצר בתיקיה Flight_scripts ובדוק שכל הרשומות חזקות לשינויים בערך המתח המינימלי והמקסימלי של מרווח התקינה הממוצע.

אם הרשומות בסדר, ציין את כל הגדרות המשתמש ושמור והפעל את flight_analysis. תסריט פיי. אם הפעלת הסקריפט תצליח, מספר הזיהוי המתאים, הסטטיסטיקה התאית והמחושבת של החרק יודפסו במעטפת פייתון.

flight_stats_summary מורכב. קובץ csv של המידע יודפס גם במעטפת Python בתיקיית נתוני הספריה flight_scripts. נתוני טיסה מייצגים אלה התקבלו באופן ניסיוני בחורף 2020 באמצעות שדה שנאסף J Hemmat Aloma מפלורידה כמודל.

בסדרה זו של ניסויים, נתוני הטיסה נרשמו בהצלחה עבור כל הערוצים ללא רעש או הפרעה. עם זאת, בניתוח זה, האות המוקלט אבד בערוץ שלוש, אשר הוריד את המתח מיד לאפס וולט, אולי בגלל חציית חוטים פתוחים או התרופפות של חוטים. כפי שנצפה לניסוי זה, נתוני אבחון שוקת שנוצרו על ידי כל מהפכה של זרוע טחנת הטיסה היו חזקים, מה שמצביע על כך שהם חרגו במידה רבה מהקבצים פירושו מתח.

בניתוח זה ככל שהמרווח התקינה סביב הממוצע גדל, מספר שוקת שזוהו הפגין שינוי קטן, דבר המצביע על רעש מתח מינימלי ותקנה מדויקת. בניגוד לטיסה זו, שוקת היו רגישות מדי או היה רעש מתח קיצוני שלא סטה במידה רבה מהמתח הממוצע של הקובץ. כתוצאה מכך, מספר שוקת שלה ירד באופן משמעותי ככל מרווח התקינה סביב הממוצע גדל.

התנהגויות טיסה בודדות יכולות להיות מאופיינות עוד יותר בארבע קטגוריות טיסה, התפרצויות, התפרצויות מתמשכות, מתמשכות להתפרצויות ורציפות. לכן המשתמש יכול להשתמש בפלט גרפי זה כדי להעריך זיהוי דפוסי התנהגות טיסה כלליים למרות וריאציות ייחודיות במסלולים בודדים. ככל שניתן לבדוק יותר חרקים, כך השדה יכול להבין יותר דרכים שבהן חרקים נעים.

שיטות אלה גם מעודדות אקולוגים להשתמש בטכנולוגיות מתפתחות כדי שיוכלו לבנות כלים משלהם.