Jumping Jack Flash weblog

Presepe meccanico – Puntata 10: la pecora

Posted in 3d, stampa 3d by jumpjack on 1 febbraio 2020

Sto cercando di realizzare l’automa di una pecora che bruca. Un primo tentativo si è basato sul meccanismo worm-gear, o vite senza fine:


Purtroppo non ha avuto successo perché al momento della stampa mi sono reso conto che i dentini dell’ingranaggio sono troppo piccoli e non è possibile stamparli con la mia stampante. Devo quindi decidere se utilizzare un ingranaggio più grande oppure cambiare completamente meccanismo. Come si vede nella figura però, sopra all’ingranaggio è presente un arco, che dovrebbe rappresentare il collo della pecora, e cioè coprire il meccanismo durante il movimento:

Non posso quindi fare i denti dell’ingranaggio su questo arco.

Comunque, ho provato a realizzare il meccanismo worm-gear in un simulatore meccanico 3d, che ho in finalmente trovato: si tratta di un plugin di simulazione di fisica per il programma SketchUp, un tempo di Google e adesso di trimble. in precedenza il plugin di fisica au SketchUp era sketchyPhysics, ma lo sviluppo si è interrotto nel 2016 quando è cessato il supporto di Sketchup per i 32 bit. Per fortuna un altro sviluppatore ha deciso di creare da zero un nuovo plugin che si chiama M S physics, che è tuttora mantenuto ed è compatibile fino a SketchUp 2019, e con pochi click permette di creare meccanismi semplici, tipo perni e pistoni.

Quelli che servono a me, però, non sono “semplici”, quindi ho dovuto studiare un po’ la cosa, e ho scoperto che esiste un altro plugin, che si chiama convexify, che serve a trasformare oggetti complessi come un ingranaggio o una vite senza fine in tanti piccoli sotto-oggetti distinti, cosa indispensabile affinché l’algoritmo di simulazione riesca a simulare i denti che si inseriscono l’uno nell’altro.

Ecco quindi il risultato di questo primo tentativo di simulare il meccanismo worm Gear:

E’ stata una fortuna poter testare il tutto prima nel simulatore, perché così mi sono reso conto subito che, anche se fossi riuscito a stamparlo, il meccanismo non avrebbe funzionato come pensavo: infatti questo tipo di meccanismo riduce enormemente il numero di giri, con un rapporto dato dal numero dei denti dell’ingranaggio; ad ogni giro della vite senza fine, infatti corrisponde lo spostamento di un singolo dente dell’ingranaggio, troppo lento per questa applicazione.

Dovrò quindi cercare un meccanismo alternativo un po’ più veloce. Stavo pensando di realizzare un piccolo bilanciere sotto il piano di appoggio, collegato al bilanciere della testa tramite due sottili fili neri di cotone. Vedremo.

Qui un paio di modelli sperimentali di Sketchup+MSPhysics realizzati da me:

Worm+gear

Worm+gear+Geneva

Presepe meccanico – puntata 8 – Pupazzo universale

Posted in 3d, stampa 3d by jumpjack on 18 gennaio 2020

 

Ho deciso di creare un “pupazzo universale”, che possa cioè essere usato per creare qualunque artigiano che possa essere presente in un presepe; non essendo riuscito a trovare un modello già pronto, mi sono dovuto ingegnare per adattarne uno che era solo predisposto per avere giunti sferici magnetici ad ogni articolazione, trasformandoli però in “giunti a stuzzicadenti” 🙂

Ho attraversato vari step:

Dopo aver diviso una gamba e il busto in due metà per renderli stampabili senza supporti, li ho stampati ma…

 

…vengono decisamente troppo grandi! L’intero pupazzo verrebbe alto 20 cm, troppo pacchiano e ingombrante.

Ho provato allora a rimpicciolire ma… ops…

E’ venuto fuori nu microbo, diventa impossibile fare le articolazioni!

Poi sono riuscito a trovare il giusto mezzo:

Così è un po’ più lavorabile; notare che sto cercando di fare cavo il busto, per inserirci dentro i vari meccanismi.

Poi ho cominciato a stampare i vari pezzi; qui vediamo un primo tentativo di bloccare l’articolazione della spalla con una rondella esterna, ma è decisamente brutta:

Le braccia montate sul busto:

Prove per le gambe:

 

A un certo punto mi sono reso conto che potevo stampare il busto verticalmente, rendendo così inutili sia il supporto che lo smezzamento.

Qui si vedono vari tipi di busto:

 

Nel primo manca un sistema di fissaggio per collo e testa, perchè inizialmente pensavo di farlo come parte dei meccanismi interni, ma sembra poco fattibile; quantomeno, non in un modello universale, perchè potrtebbe interferire coi meccanismi delle braccia; vedrò caso per caso.

Nel secondo ho messo almeno una chiusura per ospitare un collo fisso; la parte inferiore, per il fissaggio delle gambe, è rimasta uguale, e prevedeva inizialmente anche qui l’uso di rondelle, che poi però ho deciso di evitare.

Nel terzo modello è prersente un abbozzo di sporgenza che contiene un buco che dovrebbe ospitare lo stuzzicadenti che fa da collo, ma la stampa dà bei problemi senza supporto, quindi nella stampa successiva ho aggiunto un supporto fatto a mano che si attacca all’interno del busto, e che poi va rimosso a fine stampa per lasciare spazio al perno delle spalle, come si vede nella stampa finale:

In realtà questo modello non è universale ma specifico per l’applicazione del fornaio: infatti le due spalle sono fissate insieme ad un unico perno passante; l’alternativa sarebbero due spalle separate, con un’asola a cui attaccare un tirante per farle muovere; però le spalle singole hanno molto gioco e non ho ancora capito bene come fare a farle rimanere stabilmente in sede senza però allargarle, cosa che aumenterebbe troppo l’attrito con le asole del corpo:

 

Bisognerà adattare l’automa caso per caso, a seconda se deve muovere una o due spalle, indipendentemente o separatamente.

Qui vediamo l’evoluzione dell’attaccatura della spalla, passata da rondella a pezzi a incastro:

La stampa di gambe e spalle non è facile, essendo oggetti più o meno oggetti cilindrici, perchè i supporti li rovinerebbero, e alle estremità ci sono le sottili e delicate asole, per non parlare del fatto che quando un oggetto cilindrico diventa troppo alto, durante la stampa comincia ad oscillare, a scapito della precisione; quindi servono degli speciali supporti, minimali e obliqui, che toccano appena l’oggetto, evitando che la testina lo sposti di qua e di là mentre aggiunge strati su strati:

Quando la stampa arriva alle asole bisogna rallentarla a velocità bassissima, e tutta la stampa deve essere fatta con ventola di raffreddamento, altrimenti tutti gli strati si disallineano e viene una stampa pessima. Ma usando le suddette accortezze, con questa stampatina da due soldi (pagata 110 euro) si riescono a stampare cose inverosimili, anche con un enorme ugello da 0.4!

Stampa a 205°, piatto a 65°, PLA bianco su stampante Geetech Prusa i3.

In un post successivo la descrizione di come questo pupazzo universale ha avuto il suo primo utilizzo nel fornaio che stende la pasta della pizza. 🙂

 

 

Presepe meccanico – puntata 7 – polli terminati

Posted in 3d, stampa 3d by jumpjack on 29 dicembre 2019

Puntate precedenti per i polli:

Sono finalmente riuscito a terminare l’automa dei polli che beccano:

Adesso non sono più ne triangoli stilizzati, nè sagome piatte, ma “veri” polli in 3d, ottenuti da questo modello 3d , opportunamente rimaneggiato con Meshmixer per eliminare piedistallo e zampe e smezzarlo in due parti stampabili; al posto delle zampe ho messo due pernetti di plastica, molto più semplici da stampare, e il piedistallo l’ho ovviamente personalizzato per conformarsi ai vincoli meccanici dell’automa.

Questi sono i 3 strani piedistalli che sono venuti fuori:

A fronte di perni da 5.4mm di diametro ho fatto fori da 6.4, quindi con 0.5 mm di margine, per garantire una rotazione libera. I fori sono poi profondi circa 11mm, per evitare ondeggiamenti sull’asse sbagliato.

Il perno sporgente di circa 6mm serve da aggancio alla suddetta “chiave inglese”, e ha un diametro di 5mm a fronte di un diametro di 5,4 mm della chiave inglese: un po’ stretta, ma è necessario perchè il cerchio non è completo e bisogna impedire che la chiave si sfili dal perno.

Notare che la chiave è asimmetrica: dal lato del pollo l’aggancio è più largo per ridurre al minimo le oscillazioni sull’asse sbagliato, mentre dalla parte opposta è stretto perchè lo spazio tra le varie ruote, e quindi al lunghezza dei perni, deve essere abbastanza ristretto da permettere la stampa senza supporti, che causerebbero fastidiose irregolarità da limare via accuratamente per permettere la rotazione libera del perno nella chiave inglese.

Ho dovuto modificare anche le ruote per spostare quella del “pollo 1” (che per motivi “storici” sta in posizione 2…) più all’esterno, in modo da non interferire con gli altri due; quindi ora uno dei perni rimane inutilizzato, ma l’ho lasciato per conservare le distanza già collaudate degli altri perni, e non l’ho sostituito con plastica piena… per risparmiare plastica:

Notare che i perni sono separati dalle ruote da una specie di “rondelle”, che sono in realtà sporgenze parti integranti delle ruote: servono a evitare che le chiavi inglesi striscino contro le ruote causando attriti inutili, e sono “sfumate” verso il basso per facilitare la stampa senza supporti.

 

Chiaramente l’automa va rifinito e ripulito, ma la meccanica è completa e funzionante, quindi posso passare a studiarne altri. Ho per l’appunto scoperto un artigiano. Manuel Villagra, che ne crea di strabilianti. Ovviamente tutti pezzi unici fatti a mano, di cui non esistono gli schemi, quindi tutti da progettare da zero per stamparli in 3d!

E c’è il problema che tutti questi usano le camme, e non ho ancora trovato un programma per simularle, quindi o lo trovo, o dovrò adattare gli automi al mio metodo delle chiavi inglesi…

  

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Presepe meccanico – puntata 6 – 28 dicembre 2019: i polli che beccano

Posted in 3d, stampa 3d by jumpjack on 28 dicembre 2019

Pricede lo sviluppo dell’automa dei polli che beccano, seguendo evoluzioni successive; ho deciso che, invece di usare fil di ferro per fare le “bielle”, è meglio usare comunque una barra stampata in 3d; per risolvere il problema che non può avere fori di aggancio essendo ora la ruota di controllo un blocco unico, ho deciso di dargli una forma “a chiave inglese”, così si può agganciare al rispettivo perno senza dover smontare niente e senza dover piegare a mano un pezzo di fil di ferro della misura giusta:

Ecco dunque un primo risultato, di prova, con “galline” triangolari piatte:

 

Ecco poi una successiva prova con polli… a forma di pollo, grazie all’inconsapevole contributo di un abile artigiano che nientemeno che 100 ani fa pubblicò un libro con alcune sagome appositamente pensate per realizzare automi, Louis C. Petersen dell’università di Carbondale nell’Illinois (USA); il libro era “EDUCATIONAL TOYS – Consisting Chiefly of Coping-Saw Problems for Children in the School and the Home”, ed essendo scaduti i copyright è stato inserito nel progetto Gutenberg.

 

La prossima evoluzione sarà sostituire gli stuzzicadenti con veri perni, e sostituire le sagome di polli con polli in 3d più realistici; ci sto già lavorando, e se i perni sono facili; molto più complicati sono i polli 3d, perchè interferiscono meccanicamente tra di loro, quindi sto studiando delle modifiche strutturali che mi consentano di farli convivere senza però dover buttare il lavoro già fatto, considerando la gran quantità di plastica già sprecata.

 

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Presepe meccanico – puntata 4 – 20 dicembre 2019: falegname terminato

Posted in 3d, stampa 3d, Uncategorized by jumpjack on 21 dicembre 2019

 

E’ stata necessaria una settimana di prove ed errori, soprattutto per via della mia scarsa esperienza in stampa 3D, però alla fine sono riuscito a creare il mio primo automa funzionante: si tratta di un falegname che pialla una tavola.

L’ho scelto tra i tanti che ho trovato perché inizialmente mi sembrava uno dei più semplici, visto che il meccanismo di attivazione non contiene camme, ingranaggi e cose strane, ma una semplice manovella, una ruota e un fil di ferro.

pialla

In realtà in questo particolare automa la complessità non risiede affatto nel meccanismo attuatore ma nella figura umana nella quale sono nascosti ben 8 gradi di libertà suddivisi nelle due braccia: ogni braccio Ha infatti una spalla incernierata nel corpo, una articolazione della spalla stessa, un gomito e una mano che è incernierata sulla pialla.

https://grabcad.com/library/carpenter-wooden-toy-1

Il progetto originale utilizzava 4 pezzi distinti e separati per ogni braccio e polso. Inizialmente anch’io ho usato questo sistema, ma poi la cosa si è evoluta risultando nella creazione di una articolazione universale che può essere usata sia per la spalla che per il gomito e che permette un movimento angolare di circa 103°, contro i 78° della prima versione,e sto ora verificando la stampabilità di una terza versione che arriva a 137°:

giunti

Il video che segue mostra l’automa in azione:

 

Il video successivo mostra la quantità di pezzi che ho dovuto stampare prima di riuscire ad arrivare al risultato finale…

 

 

 

Nello studiare il meccanismo ho anche scoperto un paio di programmi freeware interessanti che possono essere utilizzati per provare a realizzare automi propri: si chiamano Mechanalyzer e Roboanalyzer; Mechanalizer è in 2d, e consente solo l’esame e lo studio di 10 meccanismi predeterminati: non permette di crearne di nuovi, però permette di modificare le lunghezze di tutti i bracci e di tracciare il movimento di uno dei nodi:

1440423638

Roboanalyzer è invece più orientato al 3d:

 

 

 

Una volta scoperti questi, è scoperte alcune parole chiave (“dynamic analysis of robotic”, “multibody systems”, ” forward dynamics algorithms for simulation”, …), ne ho trovati diversi altri: alcuni funzionano solo su Linux, altri solo appoggiandosi a Matlab (ReDySim), poi ce n’è uno, MBDYN (con plugin per Blender, Blendyn; tutorial per MBDYN), che sembra possa appoggiarsi al CAD gratuito tridimensionale Freecad, ma non per Windows, per il quale invece un buon programma (2d) sembra essere “Linkage“:

Linkage

 

Un’applicazione di MBDyn per Windows è invece Freedyn, 145 MB di download.

Altri programmi:

Elenco di altri programmi simili: link


 

DOWNLOAD modello

 

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Presepe meccanico – puntata 3 – 15/12/2019

Posted in 3d, stampa 3d by jumpjack on 16 dicembre 2019

Ho iniziato a lavorare sul falegname che pialla la tavola, che sembrava uno dei meccanismi più semplici. Non lo è per niente, l’attacco del filo metallico alla manovella non è fattibile, la rondella forata è troppo minuscola, per non parlare del forellino; tanto più che, dopo un primo tentativo di stampa in scala 1:1 ho deciso di ridurre della metà, perchè veniva una cosa troppo gigantesca: solo il tavolo è alto 12 cm…

Adesso ho deciso di semplificare il meccanismo, montando semplicemente la manovella sul piano di sfondo, evitando il trasferimento del moto a 90° realizzato dalla rondella bucata: è solo una complicazione inutile.

Altro probleama è stata la pialla: dettagli non stampabile in FDM, ma oggetto difficilmente rimodellabile a mano, ho dovuto tagliuzzarlo e rifarlo triangolo per triangolo. Però alla fine sono riuscito a stamparlo.

Altro piccolo problema l’avambraccio destro: nell’animazione non si vede, ma la mano non è in piano col polso, ma solllevata di mezzo millimetro, quindi non si stampa bene; e i singoli oggetti non sono facilmente modificabili a mano…. Ho fatto prima a ricrearlo da capo.

Anche la manovella era inutilmente complicata, con due rondelle sui due lati che dovrebbero avere lo scopo di stabilizzarla, ma che in realtà si rivelano inutili, vista la profondità della parete e il grosso diametro del perno. Eliminate.

A mano il meccanismo sembra funzionare, stasera provo a stampare e montare le 3 pareti che mi mancano (per ora ho stampato solo quella di destra).

Nel frattempo ho scoperto l’interessante programma “Roboanalyzer“. Essendo solo un dimostrativo, non permette di creare nuove meccanismi, ma solo di analizzare e modificare i dieci pre-esistenti, con varie sottovarianti, e non permette di combinarli tra loro, ma magari esiste qualche altra cosa free, chissà.

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Costruzione di presepe meccanico con automi stampati in 3d – puntata 1 – 14/12/2019

Posted in 3d, stampa 3d by jumpjack on 15 dicembre 2019

Meccanismi-chiave

Gli automati (automata o automaton in inglese/greco) necessitano di alcuni pezzi-chiave per funzionare.

1) La camma a chiocciola (snail cam):

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2) La croce di Malta (“Maltese cross” o “Geneva drive” in inglese), per fare movimenti frammentati invece che continui:

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Animiertes_Prinzip_Malteserkreuzgetriebe

3) Il “Worm drive” (in italiano boh?), per rallentare enormemente il movimento:

330px-Worm_Gear.gif

Tutti questi meccanismi, opportunamente associati, vengono nascosti in una scatola sotto all’automa, e attivati o a manovella o con un motore:

giphy.gif

I risultati possono variare dal “simpatico” al “folle”…

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In questo sito è possibile vedere i video di questi e molti altri automi!

https://www.wandasowry.com/


Esempi di automi

Le animazioni che seguono sono associate a file 3d in vari formati, tra cui anche Sketchup e STL, ma non sono progettati per essere direttamente stampati con stampante, tantomeno quelle a filo, ma pensati per visualizzazione a schermo, o tuttalpiù per realizzarli con sega e martello, quindi vanno prima un po’ ritoccati, sia per “sdraiare” sul piatto di stampa tutti i pezzi, sia per ridurre la plastica usata e i tempi di stampa. Fortunatamente sembrano però essere almeno “manifold”, cioè senza buchi o facce invertite.

File 3d già pronti

Prima prova

Per iniziare mi cimenterò col falegname che passa la pialla, che sembra uno dei più semplici (le ultime parole famose).

Diario elettrico Greengo Icaro – 23/12/2018: il blocco di sicurezza per la presa Mennekes

Posted in 3d, Diario elettrico GreenGo Icaro, hardware, minicar elettriche by jumpjack on 23 dicembre 2018

Download file 3d stampabile: https://skfb.ly/6Gtzn

Un post su un forum mi ha fatto tornare in mente un vecchio problema su cui avevo pensato di lavorare, ma che mi era poi passato di mente perchè piuttosto complicato e rimandato a “prima o poi”.

Ok, è arrivato il poi.

La presa mennekes sulla Icaro non prevede il blocco automatico della spina durante la ricarica, cosa che normalmente avviene, sia lato-auto che lato-colonnina, per mezzo di un perno metallico che si introduce in apposito foro nella spina, per evitare che per errore o per vandalismo il cavo venga sconnesso durante la ricarica senza prima aver spento la colonnina; la cosa non dovrebbe danneggiare niente, perchè uno dei 5 pin è stato progettato appositamente più corto degli altri in modo da scollegarsi per primo e comandare lo spegnimento elettronico della colonnina in caso di disconnessione prematura del cavo; però è anche vero che questo blocco torna utile per evitare che qualche “dispettoso” ci sfili il cavo durante la ricarica sperando così che la colonnina lo sblocchi anche sul suo lato, per poter ricaricare la sua macchina o semplicemente per fregarci 200 euro di cavo.

Meglio quindi disporre di questo dispositivo di sicurezza.

Nel catalogo SCAME il meccanismo che attiva il perno metallico (tecnicamente detto “di interblocco”) viene chiamato “BLOCCO SPINA SUPERIORE PRESA T2S-T2C” e ha codice 200.23260BS, per un costo di 65 euro; presso altri fornitori si trova a prezzi più bassi, ma a non meno di 30 euro.

In realtà, però, si tratta di un semplice perno azionato da un relè, quindi, se la propria auto ne è sprovvista, piuttosto che buttare 65 euro se ne possono spendere 10 per comprare online questo pezzo inventato da me (oppure stamparselo da soli al costo di pochi centesimi se si ha una stampante 3d), e altri 5 euro per comprare una qualunque spina industriale, da cui andremo a estrarre uno dei pin piccoli, da 5mm, da usare come “perno manuale”.

Normalmente ecco come si presenta la presa con montato il meccanismo standard di interblocco:

 

Dettaglio del meccanismo di interblocco:

La presa di ricarica della Icaro è protetta dal rivestimento plastico nero dell’interno dell’abitacolo; se non si vuole smontare l’intera parte di rivestimento del bagagliaio, si può ritagliare un foro intorno alla sporgenza in corrispondenza con la presa, in modo da accedere al retro della presa stessa, stando attenti, quando si arriva a tagliare la parte bassa, a non andare troppo a fondo nel taglio per non toccare i cavi.

Io per effettuare il taglio ho usato un dremel, perchè la plastica è spessa e il taglierino è impreciso. L’operazione ha richiesto meno di 10 minuti.

Nel mio caso il buco nel tessuto isolante era un po’ piccolo e rendeva scomodo lavorare, quindi l’ho allargato un po’ con un  taglierino, in modo da accedere comodamente alla presa.

Dopo aver rimosso il rivestimento nero e scoperto il connettore, è necessario rimuovere temporaneamente la fascetta metallica che tiene la guarnizione fissata alla presa, sia per poter estrarre la presa dall’esterno ed esaminarla, sia per poter estrarre la piccola guarnizione rettangolare che nasconde il foro di interlock della presa; nella foto che segue il foro centrale superiore è già stato privato della guarnizione, che è invece ancora in posizione nel foro 1, rendendolo di fatto totalmente invisibile a prima vista:

Qui è possibile vedere le tre guarnizioni, che hanno una sporgenza che si inserisce nel buco di interlock.

La prossima foto mostra il buco centrale superiore con e senza spina inserita:

 

Tornando alla foto iniziale che mostra la presa inserita nella carrozzeria, si può dedurre, ora che è nota la posizione del buco, che esso è in posizione difficilmente accessibile perchè aderente alla carrozzeria e intralciato da tessuto isolante e rivestimento plastica; tuttavia, il perno di blocco funziona anche se inserito diagonalmente, e non deve essere preciso al decimo di mm rispetto al buco.

Ho quindi progettato questo pezzo da stampare in 3d, che realizza un supporto inclinato da inserire al posto della guarnizione, nella sua stessa slitta:

Il forellino laterale serve a far passare un filo da legare al perno, che essendo manuale va sfilato quando non serve; legandolo a questo buco si evita di perderlo in giro per la macchina.

Ecco come appare il perno inserito a mano nel pezzo, accanto alla guarnizione che va a  sostituire:

Anche se il pezzo funziona egregiamente già così, ho deciso di fare qualche miglioramento, in questo secondo progetto:

Le novità sono il foro “di appoggio”, così non si deve lasciare il perno a ciondolare nel bagagliaio quando non è in uso, e il foro passa-filo di forma adesso triangolare, così le stampanti a filo possono stamparlo senza supporto, fastidioso da rimuovere e causa sempre sbavature. C’è inoltre un ispessimento graduale dei lati del pezzo, in modo che, inserito a fondo nella slitta, rimanga incastrato. In ogni caso, però, la grossa guarnizione della presa,  tenuta ferma dalla fascetta, impedisce che il pezzo (così come la guarnizione che c’era prima) si sfili.

Ecco come appare il nuovo pezzo stampato:

Con questa seconda stampa ho avuto modo di verificare se il buco di appoggio è sufficientemente largo: da progetto ha un diametro di 5mm, ma anche se al calibro il perno misura 4.90-4.95, c’entra un po’ a forza; se da una parte non è un problema per il  foro di parcheggio, renderebbe però scomodo l’uso del foro “di lavoro”, perchè non si capirebbe bene quando il perno arriva fino in fondo, motivo per cui ho fatto il foro di lavoro grande quanto il foro della presa e rettangolare, in modo che il perno ci entri con ampio gioco.

Anche se già così funziona bene e il perno blocca perfettamente la spina inserita, probabilmente farò un terzo progetto, con foro di lavoro tondo ma magari largo 5.5 o 6 mm; la seccatura è che per ogni nuovo progetto bisogna aspettare tre quarti d’ora per la stampa…

Per il momento il lavoro completato appare così:

Dovrò comunque allargare un po’ il buco sulla parte superiore, perchè il perno è molto lungo e, nonostante l’inclinazione, risulta comunque un po’ troppo scomodo inserirlo.

 

Ingrandimento:


Aggiornamento:

Ho realizzato un’ultima versione del supporto per il perno, col buco di appoggio 2mm più largo, e quello di lavoro più stretto e inclinato, per facilitare l’inserimento del perno. Qui c’è il file STL stampabile:

Download file 3d stampabile: https://skfb.ly/6Gtzn

Chi non ha una stampante 3d può farselo stampare online e inviare a casa cliccando qui, al costo di 5,00 euro + spedizione.

Nota: E’ comunque necessario anche allargare un po’ il buco nel rivestimento plastico della Icaro, per fare un po’ di spazio sopra al perno, rispetto alla figura sopra.

 

 

 

 

UltraHD: 4K, 8K…. qual è la distanza minima a cui vanno osservate queste superTV?

Posted in 3d, hardware, Scienza, TV by jumpjack on 3 marzo 2015

A prescindere dalle opinioni e dai gusti personali, esistono parametri tecnici che permettono di determinare quale risoluzione della TV è adatta a una certa stanza, in base alla distanza da cui questa TV deve essere osservata. Intuitivamente, è ovvio che guardare una TV SD (576 linee ) da 50″ da 30 cm di distanza non è di nessuna utilità perchè si vedrebbero pixel grossi come case, così come non ha senso guardare un 27 pollici in 8K da 10 metri di distanza perchè apparirebbe…. come un unico pixel!

Ho però voluto provare a quantificare la cosa, compilando una tabella (aggiornamento: vedi anche pagina interattiva) che permette così, con un colpo d’occhio, se un certo televisore “avrebbe senso” in una certa stanza oppure no.
Nella tabella ho evidenziato in arancione la distanza minima di visione di circa 2 metri, perchè è difficile che qualcuno si piazzi a meno di due metri da un televisore, anzi, magari saranno almeno 3….

UltraHD, 4K e 8K

In grigio alcuni “valori impossibili”: un 40″ FullHD andrebbe guardato a 1,584 metri di distanza, perchè andando più lontano non se ne apprezzano più i dettagli, finchè, arrivati a 3,168 metri, apparirebbe come un HDReady! Allo stesso modo, un 4K da 60 pollici è inutile, perchè già oltre 1,188 metri non si apprezzano più i 4K, bisognerebbe andare sui 100 pollici!

Gli altri valori hanno questo significato:

  • Dmin: sotto questa distanza sono distinguibili i singoli subixel rosso, verde e blu, quindi in pratica il televisore “non funziona più”, perchè “non si vedono i colori” delle immagini, si vedono solo tanti puntini rossi, verdi e blu di varie luminosità. Ovviamente bisogna tenersi ben lontani da questa distanza per potersi godere la TV!
  • Dopt: distanza ottimale; sotto questa distanza si inizia a intravedere la trama dello schermo (“effetto zanzariera”); sopra questa distanza, due pixel adiacenti iniziano a “fondersi” l’uno con l’altro, riducendo la risoluzione effettivamente osservata.
  • Dmax: da questa distanza in poi, l’occhio non riesce a distinguere due pixel adiacenti, ma li vede come se fossero uno solo, quindi di fatto è come se una tv 8K fosse una 4K, o una FullHD avesse 540 linee invece che 1080 (meno di una SD!).

I miei calcoli sono basati sull’assunzione che l’occhio umano sia in grado di vedere due punti come distinti se sono separati da almeno 1/60 di grado (“acuità visiva”).
La formula risultante da questa considerazione è:
Dopt = (p/2) * 0,000145  (distanza risultante: in mm)

Dove “p” è la dimensione del pixel, che dipende ovviamente da numero di linee e dimensioni dello schermo.

Ho potuto  verificare i calcoli solo col mio televisore FullHD, col quale inizio a distinguere la trama dello schermo a una distanza di circa 1,1-1,2 metri, rispetto agli 1,267 previsti dalla formula.
Sui vostri televisori che valori ottenete?

 

La trigonometria che sta dietro tutto questo:

acuita2

 

 

 

acuita3

 

Il tutto, ovviamente, “salvo errori od omissioni”.

 

Nota tecnica personale: sì, penso che 4K e 8K siano totalmente inutili… a meno di applicare un foglio lenticolare sullo schermo per farlo diventare autostereoscopico, cioè 3d senza bisogno di occhiali… Ne parlerò in altro post quando avrò verificato la cosa. Dico solo che in una TV 8K da 32″ ci sono 276 linee verticali per pollice, contro le 46 di un HD Ready.

 

Immagine ingrandita di schermo Samsung FullHD 32″:

pixel

 

Stessa immagine su stesso schermo FullHD, ma trasmessa in FullHD (sinistra) e in SD (destra):

loghi-discovery-zoom

 

AGGIORNAMENTO DICEMBRE 2016

Ho scoperto un altro utilizzo sensato del 4k (e anche dell’8k), oltre all’autostereoscopia basata su tecnologia lenticolare: le foto a 360°. In queste foto si osserva non l’interezza, ma solo un piccolo spicchio alla volta, alto forse 1/2 o 1/4 dell’intera immagine; se  è 1/2 (verifiche in corso…), affinchè l’immagine sia FullHD, l’immagine 360 totale deve avere almeno 2160 linee, cioè essere una 4k! Se però lo spicchio occupa solo 1/4 dell’immagine, servirà addirittura un 8k.

 

Immagini radar dell’asteroide che ha “sfiorato” la Terra il 26 gennaio 2015

Posted in astronomia, Scienza by jumpjack on 27 gennaio 2015

Come sempre, “sfiorato” va inteso in senso astronomico: considerando che il sistema solare è largo 4.500.00.000 chilometri (quattro miliardi e mezzo di chilometri, considerando Nettuno come “confine”), un oggetto che passa 4000 volte più vicino di così, cioè a “soli” 1.200.000 km dalla Terra, ci ha praticamente “sfiorato”.

In realtà, la Luna, che è il corpo celeste più vicino a noi, è lontana 380.000 km, quindi questo asteroide è passato 3 volte più lontano.

Però, era abbastanza “vicino” da poter essere osservato dai radar della NASA, che hanno permesso di realizzare questa interessantissima animazione:

L’ “ombra” che si avvicina dall’alto non è, come certo molti siti stupidi si appresteranno a dire, un’astronave aliena 🙂 , ma un secondo asteroide, in orbita intorno a quello principale! Anche se non è il primo caso osservato (la prima fu Dactyl intorno a Ida, osservata dalla sonda interplanetaria Galileo nel 1993), credo sia la prima volta che un asteroide “con compagno” passa vicino alla Terra e viene osservato col radar.

L’asteroide principale, battezzato “2004 BL86”, ha un diametro di 325 metri, quello orbitante 70 metri: praticamente un palazzo che orbita intorno a una collina. Nello spazio è possibile anche questo! 🙂
Per esempio, è anche stato appena scoperto che intorno alla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, attualmente sotto esame da parte della sonda Rosetta, ci sono almeno 350 microasteroidi in orbita, con diametro da 4 cm a 2 metri!

Ultima precisazione:
asteroide = in transito
meteora = ingresso in atmosfera terrestre senza arrivare al suolo
meteorite = impatto con il suolo

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Immagini radar di altri asteroidi:

http://echo.jpl.nasa.gov/