Мастер КИТ объявляет конкурс на название открытого проекта по созданию детского конструктора, который совместит обучение 3D моделированию и изучение электроники.

Сразу оговоримся, что проект не планируется коммерциализировать с нашей стороны. Мы опубликуем расчетные выкладки по геометрии соединения и 3D модели.

Первые шаги уже сделаны (готовы модели двух модулей), но нам нужны идеи по дальнейшему развитию проекта: название, модули и т.п.

В прошлой публикации мы предложили хабровчанам придумать название для открытого проекта — конструктора из кубиков, напечатанных на 3D принтере.



Победитель выбран!

Экспериментируя с кубиками и получая отзывы от тех, кто напечатал и что-то построил уже из наших кубиков (наши — это кубики, которые печатаются без поддержек на обычном 3D принтере), была выявлена проблема, зависящая как от конструкции сооружения, так и от свойств пластика.

Проблема заключалась в том, что замок, этот выступ, который печатается сверху и используется для соединения кубиков между собой, после 20-30 неловких движений иногда ломался. Особенно если разъединять кубики не строго по оси замка.



Решение пришло после перебора вариантов и понимания того, что кубиков с отломанными лепестками у замков уже много.

В прошлой публикации мы рассмотрели новый замок для кубиков из нашего конструктора. Очередное применение кубикам правильной формы мы нашли для построения фигур Сома. Все было как всегда: кто-то сказал, что это было идеально, а мы полезли в интернет и поняли, что это не просто идеально, а, практически, единственное правильное решение использовать для этого конструктор открытого проекта Куботроник. Более того, покупные решения обходятся не дешевле. Но обо всем по порядку.

Идеально, т.к. после соединения кубиков для получения нужных блоков НИЧЕГО не выступает.



После беглого ознакомления с источниками в интернете мы попали на официальную страницу кубиков Сома, по версии Википедии. В других источниках, в том числе, в книге Гарднер Мартин «МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ГОЛОВОЛОМКИ И РАЗВЛЕЧЕНИЯ» 1971 года, были даны подробное обоснование уникальности предложенной концепции и примеры решений.

У нашего открытого проекта Куботроник появилось дополнение в виде внешних панелей, которые могут крепиться к любой грани базового кубика. Первоначально была идея просто сделать заглушки, чтобы придать сделанным поделкам менее «дырявистый» вид, но по факту получили почти «ящик Пандоры» в области кубикостроения.



Но началось все с разработки панели для формирования мозаичных панно из базовых кубиков. Панели дополнительно могли распечатываться разными цветами и формировать более ровную поверхность, чем просто поверхность из кубиков, в которых есть отверстия квадратного сечения.

Ранее мы показали некоторые варианты панелей для оформления базовых кубиков, теперь мы выкладываем полный алфавит. Панели имеют две защелки и два направляющих выступа. Чтобы закрепить панель нужно опустить в начале одну защелку, а потом немного изгибая панель надвинуть в сторону второй. Панель должна занять свое место и опуститься во внутрь кубика.

Отдельно остановимся на попытке создать электронный конструктор для освоения азов электроники.

Вопрос вызвал формат: «полнофункциональный набор» или ещё «настольная игра». Сразу отметим, что эти вопросы были и у нас. Т.к. когда распечатана куча панелей, а выбрать окончательный вариант электрического соединения не удается, то, передвигая заготовки, получаем разные схемы, которые и подводят к мыслям о настольных играх, т.е. просто «тащат за руку»…

Куботроник активно развивается. Кроме механических деталей он обзавелся дополнительными панелями, а также мы разработали возможность соединять блоки Куботроника в электрические цепи. Напечатали много всяких условных обозначений радиоэлементов и даже запланировали сделать игру «СХЕМОТЕХНИКА» по изучению основ этой самой схемотехники.



Для электронных кубиков, как это не парадоксально, кратность тоже важна и поэтому новый этап развития Куботроника был посвящен именно этой задаче.

У нашего проекта игрового кубика, который дешевле сделать чем купить, благодаря нашим читателям появилось собственное имя — КУБОТРОНИК, но, самое главное, проект сделал один маленький, но важный шаг.

Куботроник получил расширения в виде «декоративных панелей». Изначально это были кубики, чтобы использовать как строительный элемент в детских играх или, например, делать из него головоломки.



Панели позволяют использовать базовый блок Куботроника как носитель для сменных панелей, причем панели можно менять за счет разработанной системы крепления или соединять в электрические цепи.

С тех пор, как мы разработали и начали продавать наборы для сборки 3D принтеров, к нам стали приходить письма (как на ТВ «к нам в редакцию») с откликами и пожеланиями о работе устройства, но, самое главное, стали приходить и некоторые работы, которыми обладатели принтеров решили с нами поделиться. Ну, а мы решили поделиться ими с вами.

Вот один из примеров. Принтер уехал в Петрозаводск, а через две недели приходит письмо со вложенным файлом и с описанием о проделанной работе:

Цитата:

«Здравствуйте МастерКит, нам знакомые из Москвы привезли детский конструктор Артек Блокс.

В прошлой публикации мы рассказали о том, как один из наших покупателей спроектировал и повторил необходимые ему детали детского конструктора на 3D принтере.

Мы в нашей лаборатории тоже попробовали напечатать эти кубики, которые благополучно разошлись по домам сотрудников. Да, кубики получаются не дороже, чем покупные, но была и проблема. Каждый раз отделять поддержки из пустот. К сожалению, так как пустот много, то и отламывать приходилось много.

Поэтому мы стали думать над модификацией кубика. Было проведено много экспериментов и напечатано много образцов, пока удалось добиться при схожих размерах необходимой прочности и полностью исключить печать поддержек. У нас, по сути, появился совсем новый продукт – модель кубика, адаптированная под печать в домашних условиях на обычном 3D принтере.

В прошлой публикации предложили новую модель кубика для конструктора. Что ж, продолжим…

Безусловно, выпущенные на пластавтоматах или методам литься кубики по качеству поверхности сильно выигрывают у кубиков, напечатанных методом послойной печати, но и подготовка производства растягивается надолго.

С другой стороны, для домашних экспериментов, реальной разработки новых конструкторов или других детских развивающих игрушек 3D-принтер это идеальное решение. Вот и мы не удержались от расширения линейки наших кубиков.

Поигравшись с простыми кубиками, но, правда, уже собственного производства и собственной конструкции, мы задали себе вопрос «какой модуль сделать дальше»? Так, чтобы сделать эффектный шаг от набора детских кубиков к конструктору, который повторяется и может развиваться дальше в домашних условиях.

В прошлой публикации про конструктор Куботроник (а самое начало тут и тут) мы вытащили на свет книгу Мартина Граднера «МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ГОЛОВОЛОМКИ И РАЗВЛЕЧЕНИЯ» и просто так оторваться от неё уже не смогли.

Предлагаем вашему вниманию материализацию одной из логической задачи которая описана в этой книге. Вот сама задача и рисунок из книги:

«Головоломка с маневровым тепловозом. Составление железнодорожных составов нередко приводит к трудным задачам из области исследования операций. Задача с маневровым тепловозом, изображенная на рисунке, обладает тем достоинством, что сочетает в себе простоту формулировки с удивительной трудностью решения».



Рисунок. Головоломка из области исследования операций.

Туннель достаточно широк для того, чтобы через него свободно проходил тепловоз, но узок для вагонов. Задача состоит в том, чтобы, пользуясь тепловозом, поменять местами верхний и нижний вагоны и вернуть тепловоз в исходное положение. Тепловоз может тянуть и толкать вагоны спереди и сзади. Вагоны, если это необходимо, можно сцеплять друг с другом.