Difference between revisions of "Team DIY Dudes"

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(Schaltung)
(Präsentation)
 
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=====Einsaugtrichter=====
 
=====Einsaugtrichter=====
  
Zuerst wird der Einsaugtrichter konstruiert, da dieser anschliessend per 3D-Drucker gedruckt wird, was etwas Zeit braucht. Dabei bestand zuerst das Problem, dass der Düsenabstand zur Platte zu klein war, so dass die Düse nicht sauber fahren konnte. Mit den Stellschrauben kann der Abstand angepasst werden. Sobald die Platte richtig eingestellt ist, kann der Druckvorgang gestartet werden. Danach wird begonnen, das neue bread board zu bestücken.
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Zuerst wurde im FabLab ein Lüfter gesucht und ein auf diesen passendes Trichter auf Thingiverse heruntergeladen. Dieser wurde mittels eines Ultimaker des FabLab ausgedruckt:
  
Die CAD Vorlage sieht so aus:
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[[File:Absaug Trichter.jpeg|300px]]
  
[[File:Einsaugtrichter CAD.jpeg|300px]]
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=====Aktivkohlefilter=====
  
Und das 3D-gedruckte Bauteil anschliessend so:
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Um die Luft von den Zinndämpfen zu reinigen, wird ein Aktivkohlefilter gebaut und hinter den Lüfter geschaltet. Dazu wird ein Gehäuse aus MDF Platten gebaut, die mit dem Lasercutter zugeschnitten werden. Dieses musste zuerst im Siemens NX konstruiert werden.
  
[[File:Absaug Trichter.jpeg|300px]]
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[[File:800px-Einsaugtrichter_CAD.jpeg|400px]]
 
 
=====Aktivkohlefilter=====
 
  
Um die Luft von den Zinndämpfen zu reinigen, wird ein Aktivkohlefilter gebaut und hinter den Lüfter geschaltet. Dazu wird ein Gehäuse aus MDF Platten gebaut, die mit dem Lasercutter zugeschnitten werden. Auf beide Seiten des Gehäuses kommt ein 3D gedrucktes Netzt und hinter dieses Netzt jeweils eine Schicht aus Watte. In die Mitte kommen die Aktivkohle Pallets, die die eigentliche Reinigung bewirken. In der unten stehenden Gallerie ist der Aufbau schrittweise dargestellt. Die Teile werden anschliessend mit Heissleim zusammengeklebt.  
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Auf beide Seiten des Gehäuses kommt ein 3D gedrucktes Netzt und hinter dieses Netzt jeweils eine Schicht aus Watte. In die Mitte kommen die Aktivkohle Pallets, die die eigentliche Reinigung bewirken. In der unten stehenden Gallerie ist der Aufbau schrittweise dargestellt. Die Teile werden anschliessend mit Heissleim zusammengeklebt.  
  
 
Hier ist die Herstellung mit Bildern dokumentiert, sowie das Endprodukt zu sehen.
 
Hier ist die Herstellung mit Bildern dokumentiert, sowie das Endprodukt zu sehen.
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[[File:WhatsApp Image 2022-09-16 at 12.05.53.jpeg|300px]][[File:WhatsApp Image 2022-09-16 at 12.07.46.jpeg|300px]]
 
[[File:WhatsApp Image 2022-09-16 at 12.05.53.jpeg|300px]][[File:WhatsApp Image 2022-09-16 at 12.07.46.jpeg|300px]]
  
Nachdem die Einzelteile zusammengebaut werden, wird die ganze Baugruppe getestet. Dafür wird die Konstruktion an ein Gleichspannungsgerät angeschlossen, welches auf 12V eingestellt wird. Sobald der Strom eingeschaltet wird, ist ein Geruch nach verbranntem Plastik wahrnehmbar und aus dem Lüfter steigt eine kleine Schwade Rach auf. Die Einstellungen am Spannungsgerät werden kontrolliert und scheinen korrekt zu sein. Auch ist 12V die Sollspannung für den Lüfter. Mit einem Voltmeter wird die Spannung am Spannungsgerät gemessen und dabei wird festgestellt, dass die tatsächliche Spannung zwischen 18V und 24V schwankt, anstatt wie vorgesehen 12V zu betragen. Deshalb ist der Motor des Lüfters durchgebrannt. Der Lüfter ist damit irreparabel kaputt und muss ersetzt werden. Die Klebestellen werden dafür gelöst und ein neuer Lüfter wird eingebaut.
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Nachdem die Einzelteile zusammengebaut werden, wird die ganze Baugruppe getestet. Dafür wird die Konstruktion an ein Gleichspannungsgerät angeschlossen, welches auf 12V eingestellt wird. Sobald der Strom eingeschaltet wird, ist ein Geruch nach verbranntem Plastik wahrnehmbar und aus dem Lüfter steigt eine kleine Schwade Rach auf. Die Einstellungen am Spannungsgerät werden kontrolliert und scheinen korrekt zu sein. Auch ist 12V die Sollspannung für den Lüfter. Mit einem Voltmeter wird die Spannung am Spannungsgerät gemessen und dabei wird festgestellt, dass die tatsächliche Spannung zwischen 18V und 24V schwankt, anstatt wie vorgesehen 12V zu betragen. Deshalb ist der Motor des Lüfters durchgebrannt. Der Lüfter ist damit kaputt und muss ersetzt werden. Die Klebestellen werden dafür gelöst und ein neuer Lüfter wird eingebaut. Anschliessend wird erneut getestet und dieses mal funktioniert der Lüfter wie vorgesehen.
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Da die Trichteröffnung einen grösseren Durchmesser als der Aktivkohlefilter hat, kann die Baugruppe nicht flach auf die Unterlage gelegt werden. Damit der Lüfter inkl. Filter und Trichter wie vorgesehen platziert werden kann, müssen noch die Füsse hergestellt und montiert werden. Das wurde bei der Konstruktion des Gehäuses bedacht und deshalb haben die MDF Wände bereits je vier für die Füsse vorgesehene Löcher. Die Füsse selber werden im 3D-Drucker hergestellt.
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https://youtu.be/9PKFFnu4GxQ
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Da die Trichteröffnung einen grösseren Durchmesser als der Aktivkohlefilter hat, kann die Baugruppe nicht flach auf die Unterlage gelegt werden. Damit der Lüfter inkl. Filter und Trichter wie vorgesehen platziert werden kann, müssen noch die Füsse hergestellt und montiert werden. Das wurde bei der Konstruktion des Gehäuses bedacht und deshalb haben die MDF Wände bereits je vier für die Füsse vorgesehene Löcher. Um den Lötdampfabzug ein wenig angewinkelt auf den Tisch stellen zu können, werden der Einfachheit halber nur die vorderen beiden Füsse montiert. Dies kann dann je nach Situation abgeändert werden. Die Füsse selber werden im 3D-Drucker hergestellt.
  
 
=====Schaltung=====
 
=====Schaltung=====
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Das dazugehörige Schaltbild so:
 
Das dazugehörige Schaltbild so:
  
'''''Einfügen'''''
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======Attiny Code======
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''Der adaptierte Code fürs Attiny sieht sie folgt aus:''
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int Relais = PB4;
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int Taster = PB0;
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int tasterstatus = 0;
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void setup() {
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  pinMode(Relais, OUTPUT);
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  pinMode(Taster, INPUT);
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}
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void loop() {
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  tasterstatus = digitalRead(Taster);
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  if (tasterstatus == LOW)
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  {
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    digitalWrite(Relais, HIGH);
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    delay (500);
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  }
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  else
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  {
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    digitalWrite(Relais, LOW);
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    delay (5000);
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  }
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}
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====Ergebnis====
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Am späteren Freitagnachmittag kann tatsächlich ein funktionsfähiger Prototyp gebaut werden. Die ganze Konstruktion wird zusammengebaut und sauber verkabelt und die durchgeführten Tests zeigen, dass der Prototyp funktioniert. Wenn der Lötkolben aus der Halterung genommen wird, geht der Lüfter an, die Zinndämpfe werden eingesaugt und durch den Aktivkohlefilter gezogen. Wenn der Lötkolben wieder in die Halterung zurückgesteckt wird, geht der Motor und damit der Lüfter nach fünf Sekunden wie vorgesehen aus. Sogar das kann-Kriterium ist erfüllt, der Motor ist so leise, dass man ihn kaum hört.
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Nachdem alles aufgeräumt und an seinem Platz ist, sieht der Prototyp wie folgt aus:
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Auch die Schaltung ist sauber verdrahtet und verstaut:
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====Ausblick====
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Da die Zinndämpfe abgesaugt werden, soll in einem nächsten Schritt geklärt werden, wie gut die Zinndämpfe aus der Luft gereinigt werden. Dabei können verschiedene Varianten von Aktivkohle (Pallets, Granulat, grobkörniges Pulver) und auch andere Substrate miteinander verglichen werden.
  
 
===Nebenprojekte===
 
===Nebenprojekte===
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====Adrian====
 
====Adrian====
  
Ich wollte den Lasercutter noch etwas näher kennen lernen und habe deshalb einen Gutschein in Herzform ausgeschnitten mit gravierten Mustern und einem Schriftzug drauf. Dazu habe ich eine Vorlage im Internet gesucht und diese in einem gratis online Converter von png zu dxf konvertiert, damit sie in die Software für den Laserdrucker importiert werden konnte. Dann habe ich mit Hilfe meiner Mitstudenten einige Linien angepasst, einen Schriftzug eingefügt und definiert, welche Linien ausgeschnitten und welche graviert werden sollen. Dann habe ich die Vorlage auf den Lasercutter geladen und den Gutschein aus MDF ausschneiden und gravieren lassen.
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Ich wollte den Lasercutter noch etwas näher kennen lernen und habe deshalb einen Gutschein in Herzform ausgeschnitten mit gravierten Mustern und einem Schriftzug drauf. Dazu habe ich eine Vorlage im Internet gesucht und diese in einem gratis online Converter von png zu dxf konvertiert, damit sie in die Software für den Laserdrucker importiert werden konnte. Dann habe ich mit Hilfe meiner Mitstudenten einige Linien angepasst, einen Schriftzug eingefügt und definiert, welche Linien ausgeschnitten und welche graviert werden sollen. Dann habe ich die Vorlage auf den Lasercutter geladen und den Gutschein aus MDF ausschneiden und gravieren lassen. Dabei habe ich gelernt, wie ich das notwendige Format für den Lasercutter aus einer normalen Bilddatei erhalte oder alternativ im Programm selber zeichnen könnte. Das habe ich auch ausprobiert, die Variante mit der Vorlage hat mir aber viel besser gefallen. Auch habe ich den Zusammenhang zwischen Laserpower, Bewegungsgeschwindigkeit und Intensität nochmal an einem praktischen Beispiel gesehen. Das wurde zwar schon bei der Einführung erklärt, trotzdem ist es sehr hilfreich fürs Verständnis, das nochmal an einem Beispiel selber durchzuspielen. Mit dem Ergebnis bin ich ebenfalls sehr zufrieden:
  
 
[[File:Nebenprojekt Adrian.jpeg|300px]]
 
[[File:Nebenprojekt Adrian.jpeg|300px]]
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====Martin====
 
====Martin====
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Um ein bisschen mehr Ordnung in unsere Küche zuhause zu bringen, habe ich mir mithilfe des Lasercutters einen Schubladeneinsatz gelasert. Die Box habe ich mithilfe des kostenlosen Onlinetools [https://de.makercase.com/#/ MakerCase] konstruiert und dann mit dem lasercutter gefertigt. Beim anschliessenden Zusammenbauen nahm ich mir einen Heissleim zu hilfe, damit die Box nicht auseinander fällt und die Trennwände stabil eingebaut sind. Fertig war die Box, die dann am Abend gleich in die Küchenschublade eingebaut wurde. Einzig bereue ich, dass auf dem Kästchen keine Gravur eingebrannt ist. Dies werde ich bei kommenden FabLab Projekten sicherlich ausprobieren.
  
 
[[File:Nebenprojekt Martin.jpeg|300px]]
 
[[File:Nebenprojekt Martin.jpeg|300px]]
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Nebst des gelaserten Schubladen Trennsystems habe ich mir auch eine kleine Steuerung für eine neue 3D Drucker Teilchenlüftung zusammengebaut. Fertig ist diese Steuerung noch nicht, sie wird jedoch nach der MedTechDIY Blockwoche sicherlich noch fertiggestellt und dann in den Omega Printer eingebaut.
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Hier noch ein Bild der Luftpumpe, die dann die Luft durch einen kleinen flexiblen Schlauch der Düse zuführt und dort das noch flüssige Plastik innert kürzester Zeit unter den Schmelzpunkt kühlt. Durch diese Art der Teilchenlüftung sind in der Regel grössere Überhangswinkel möglich und die Druckqualität wird ebenfalls verbessert.
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[[File:Berd_Air_Omega_Printer.jpeg|400px]]
  
 
===Skillshare Vormittag===
 
===Skillshare Vormittag===
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====Arduino was Yesterday, today is ESP====
 
====Arduino was Yesterday, today is ESP====
  
'''''Martin einfügen'''''
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Der Arduino Uno hat sich beim Aufschwung der DIY Scene zu einem sehr beeliebten Produkt entwickelt. Dadurch ist er auf Youtube oder auch auf anderen Seiten wie zum Beispiel [https://www.instructables.com/ Instructables] bei DIY Projekten mit elektronischen Steuerungsvorgängen fast nicht mehr wegzudenken. Nebst seiner Konkurenz, dem Raspberry bi, gibt es jedoch auch noch einige sehr interessante Alternativen auf dem Markt. Wie zum Beispiel das ESP Board, welches in der "Arduino was Yesterday, today is ESP" etwas näher erklärt wurde. Was vorallem interessant war, war die Tatsache, auf welch kleinen Raum sämtliche Funktionen des Adruino Uno heruntergebrochen werden konnten. Der Vorteil des Arduino liegt da ganz klar höchstens nur noch in seiner gegenwärtigen Popularität und in den tausenden Anleitungen, welche man für dieses Board im Internet findet. Längerfristig werden aber sicherlich kleinere und teils auch leistungsfähigere Boards wie das ESP an Beliebtheit gewinnen und vermehrt eingesetzt werden. Deshalb lohnt es sich bereits jetzt mit diesen Boards kleinere Projekte durchzuführen. Auch die MedTechDIY Blockwoche wird in Zukunft höchst wahrscheinlich mit ESP Boards durchgeführt. Der kleine Einblick in die Funktion eines ESP Boards, seiner Möglichkeiten, dem Aufbau und den jeweiligen Vergleich zu der herkömmlichen Arduino Variante war nicht nur lehrreich sondern auch sehr interessant.
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[[File:Arduino_vs_ESP.png|200px]]
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===Reflexion===
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Wir alle fanden diese Woche sehr spannend und hatten viel Spass beim hacken. Auch haben wir alle sehr viel gelernt. Die Arbeit in der Gruppe hat sehr gut funktioniert, da sich unsere Stärken gut ergänzt haben und wir alle gewillt waren, von einander zu lernen und uns auch gegenseitig etwas beizubringen.
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Wir fanden das Arbeitsklima und die vielen Freiheiten während der Woche sehr angenehm. Auch der Skillshare Vormittag hat viel Spass gemacht und die Möglichkeit geboten, fachfremde Skills zu lernen, was sehr interessant war. Die Aufteilung in mehrere Hacks war ebenfalls gut und dass wir zum Schluss einen funktionierenden Prototypen entwickeln konnten, hat uns sehr gefreut.
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Die Klassen- und Gruppengrösse fanden wir angenehm. So waren die Geräte nicht ständig belegt und man konnte alles kennenlernen. Einige von uns waren das erste mal seit dem Einführungsrundgang im FabLab, deshalb war das ideal.
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Vorschläge zur Verbesserung wären: Skillshare früher ankündigen, so dass die, die präsentieren, mehr Zeit haben sich vorzubereiten. Auch könnte sich ein Gastvortrag oder dergleichen mit der Entwicklung von Medizinprodukten befassen, um diesen Teil etwas besser abzudecken.
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Insgesamt hatten wir eine tolle und lehrreiche Woche und werden die Blockwoche sicher weiterempfehlen.
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===Abschlusspräsentation===
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Die Folien der Abschlusspräsentation sind hier zu sehen:
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[[:File:Abschlusspräsentation.pdf]]
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[[ Category:MedTech-DIY ]]
 
[[ Category:MedTech-DIY ]]

Latest revision as of 10:18, 19 September 2022

Herzlich Willkommen!

Wir sind das Team DIY Dudes und bestehen aus Martin Baumeler, Claudio Eicher und Adrian Salvisberg. Näheres zu den Teammitgliedern findet ihr hier: Team

In diesem Wiki Beitrag beschreiben wir unsere Erfahrungen in der Blockwoche "Medizintechnik DIY" vom 12.09.2022 - 17.09.2022. Die Herausforderungen denen wir während der Woche und den Projekten begegnet sind beschreiben wir ebenso wie unsere Problemanalysen und gefundene Lösungsansätze dafür. Natürlich erleutern wir auch welche Ansätze funktioniert haben und welche nicht. Zwecks rotem Faden werden die Projekt und Arbeitsschritte generell beschrieben.

Team

Unsere Teamphilosophie ist Stärken nutzen und voneinander lernen. Wir haben von Anfang an ein Prinzip verfolgt, bei welchem wir effizient arbeiten konnten und gleichzeitig viel lernen konnten. Zuerst haben wir immer im Team diskutiert wie und was wir machen. Alle Lösungsansätze und -konzepte haben wir entsprechend im Team erarbeitet. Die eigentliche Umsetzung haben wir dann jeweils aufgeteilt. Das haben wir so umgesetzt, dass die Arbeitspakete jeweils so aufgeteilt wurden, dass sich derjenige, der sich in einem Gebiet am besten auskennt, um die Umsetzung gekümmert hat und anschliessend den anderen beiden die Arbeitsschritte und Problemlösungen erklärt hat. Natürlich haben wir auftretende Probleme auch immer wieder im Team besprochen und Lösungen gesucht. So kamen wir schnell voran und haben alle sehr viel gelernt.

Das sind wir, die DIY Dudes, von links nach rechts: Claudio, Adrian, Martin

DIY Dudes.jpeg

Hier findet ihr eine kurze Vorstellung von jedem von uns!

Adrian Salvisberg

  • Grundbildung: Berufslehre als Chemielaborant
  • Studiengang: Medizintechnik, teilzeit
  • Semester: 6
  • Arbeitserfahrung: Labor und Qualitätssicherung in Chemie, Pharma & Medizintechnik

Ich habe nach meiner Lehre als Chermielaborant noch einige Jahre in verschiedenen Laboren gearbeitet, bevor und während ich meinen Zivildienst absolviert habe. Nach einem Aufenthalt im Ausland bin ich dann zurück ins Labor, diesmal in der Pharmaindustrie. Dort habe ich dann in die Qualitätssicherung gewechselt und auch mein Studium in Medizintechnik begonnen. Um das erlernte Wissen besser in der Praxis anwenden zu können, habe ich in eine Firma gewechselt, die neben der Pharma auch in der Medizintechnik sehr aktiv ist.

Claudio Eicher

  • Grundbildung: Gymnasiale Maturität mit Vertiefung Physik und angewandte Mathematik (PAM)
  • Studiengang: Maschinenbau, teilzeit und vollzeit
  • Semester: 8
  • Arbeitserfahrung: Praktikum in bei der Durrer Spezialmaschinen

Nach meinem Gymansiumabschluss habe ich zuerst meinen militärischen Dienst im Durchdiener absolviert. Danach habe ich 2 Jahre an der ETH Zürich studiert bis ich dann zur Hochschule Luzern gekommen bin. Hier habe ich mich nun auf den Thermo- und Fluiddynamik Bereich vertieft. Diese Fachrichtung ist nicht nur vielseitig und facettenreich sondern auch integral in unsere Gesellschaft und Zukunft.

Martin Baumeler

  • Grundbildung: Berufslehre als Polymechaniker
  • Studiengang: Maschinenbau, vollzeit
  • Semester: 6
  • Arbeitserfahrung: Bau 3D Drucker und Lasergravurmaschine

Nach meinem Lehrabschluss zum Polymechaniker Aufzugsmonteur bei Schindler habe ich dort noch zwei Jahre gearbeitet. Parallel zur Arbeit auf der Baustelle habe ich in dieser Zeit bei mir zu Hause einen 3D Drucker konstruiert und gebaut. Dazu kamen später noch zwei Lasergravurmaschinen. Einige meiner Projekte (zum Beispiel mein 3D Drucker) sind auf meinem Thingiverseprofil unter folgendem Link https://www.thingiverse.com/thing:5180595 aufrufbar. Durch weitere kleinere Projekte konnte ich mir bereits einiges Wissen im DIY Gebiet aneignen. Um weiter Erfahrung in diesem Gebiet zu sammeln, habe ich diese Blockwoche gewählt.

Hack 0

Hack 0 ist die erste Aufgabe und wird zur Einführung und zum Kennenlernen des Fablap genutzt. Dabei zeigen sich gleich die Vorteile des interdisziplinär zusammengesetzten Teams. Polymechaniker Martin weiss um den Nutzen eines aufgeräumten und gut organisierten Arbeitsplatzes und beginnt damit Arbeitsplatte, Lötkolben, Steckerleiste, Kabel und Abfallbehälter sinnvoll anzuordnen und festzukleben, bevor mit den Lötarbeiten begonnen wird. Claudio liest sich währenddessen in die Arbeitsbeschreibung zum Löten ein. Adrian, der aus der Arbeitswelt in der Pharma die Good Documentation Practice kennt und weiss, dass ein zeitnahes Dokumentieren parallel zur Arbeit sinnvoll ist, beginnt damit, das Vorgehen und die Prozesse fürs Wicki aufzuschreiben.

Zwecks Lerneffekt wechseln die Teammitglieder sich beim Löten ab, damit alle mit dem Prozess vertraut werden. Die anderen beiden, die gerade nicht Löten, kümmern sich jeweils um andere Teile des Projekts. Martin macht sich zum Beispiel sogleich an die Lösung eines ersten Problems: Die nicht sonderlich gesunden Zinndämpfe werden beim Löten eingeatmet. Aus einem kleinen Propeller, einer Batterie und einigen Kabeln baut er kurzerhand einen Ventilator, der an der "helping Hand" montiert wird, damit die Dämpfe vom Gesicht des Arbeitenden weggeblasen werden. Der erste Prototyp ist innert weniger Minuten gebaut und sieht wie folgt aus:

https://youtu.be/YGqNI1SsvOo

Nach einigen funktionellen und ästhetischen Korrekturen sieht der Ventilator dann so aus:

https://youtube.com/embed/shorts/XD920kZmy4c?feature=share

Inbetriebnahme des Arduino mit Shield

Der gebaute Shield wird auf ein Arduino gesteckt. Als erstes wird das Arduino an den Strom angeschlossen um zu kontrollieren, ob alles richtig zusammengelötet wurde. Eines der roten LED beginnt zu blinken, sobald das Arduino an einer Stromquelle hängt. Das bedeutet, dass der vorinstallierte Blinkcode des Arduino grundsätzlich in einen visuellen Output umgewandelt werden kann. Folgendes Problem ist allerdings aufgetreten: Das Arduino wird vom PC nicht erkannt, obwohl es per USB 2.0 A zu B verbunden ist. Da Strom fliesst wird angenommen, dass das Kabel nicht das Problem ist. Zuerst wird versucht, den PC neu zu starten. Dabei wird festgestellt, dass das Neustarten aussergewöhnlich lange dauert, was darauf hindeutet, dass ein Update im Hintergrund installiert wird. Da der PC auch nach mehreren Minuten nicht wieder hochgefahren ist ohne eine Meldung anzuzeigen, wird versucht, das Arduino mit einem anderen Laptop zu verbinden. Um den Fehler beim ersten Laptop zu finden wird parallel versucht, ein anderes Arduino mit diesem Laptop zu verbinden, sobald der Neustart abgeschlossen ist. Die Verbindung beim ersten Laptop mit dem ersten Arduino funktioniert auch nach dem Neustarten nicht. Ein anderes Arduino kann allerdings problemlos verbunden werden. Das neue Arduino hat ein anderes Interface als Schnittstelle zur USB Verbindung. Die vermutung liegt nahe, dass das die Verbindung ermöglicht. Das erste Arduino funktioniert auch mit dem neuen Laptop nicht.

Sobald allerdings mit dem ersten Laptop, mit welchem das neue Arduino funktioniert, wieder das erste Arduino verwendet wird, funktioniert die Verbindung einwandfrei. Dieses Mal wird allerdings nur das Arduino angehängt mit einem neuen Kabel, davor wurde das Arduino immer zusammen mit dem Kabel von PC zu PC gegeben. Mit einem neuen Kabel funktionieren beide Arduinos mit beiden Laptops. Das Problem war also offensichtlich doch das Kabel. Da das Arduino funktioniert, wird der gebaute Shield aufs Arduino gesteckt.

Testen der EMG Sensoren

Die EMG Sensoren werden wie beschrieben auf der Haut befestigt. Ein Sensor auf der Rückseite der Hand, zwei auf der Innenseite des Unterarms. Der zu verwendende Code zur Messung wird auf das Arduino gespielt. Die Muskeln in Hand und Unterarm werden mehrfach kontrahiert und entspannt. Der gemessene Wert verändert sich allerdings nicht. Auch kann kein Zusammenhang zwischen Muskelkontraktion oder Bewegungen mit der Reaktion der LED festgestellt werden. Die LED blinken manchmal und manchmal nicht, ohne ersichtlichen Grund. Ein Mitstudent eines anderes Teams wird gebeten, sich den Aufbau anzusehen. Das verwendete Shield ist ein anderes als das selber gebaute und scheinbar nicht korrekt. Eine Brücke war an der falschen Stelle platziert (siehe nachfolgendes Bild), sodass nicht die richtigen Pins Kontakt hatten.

Arduino Shield falsch platzierte Brücke.jpeg

Nachdem das behoben wurde reagieren die LED verlässlich auf die Bewegungen des Arms. Dabei leuchten die LED der Reihe nach auf, wenn die Kontraktion stärker wird. Bei starker Kontraktion leuchten alle gleichzeitig, wenn der Arm in Ruhelage und entspannt ist, leuchtet kein LED. Das Experiment wird parallel am anderen Laptop mit einem Arduino Shiled getestet und funktioniert ebenfalls zuverlässig. Anschliessend wird das selber gebaute Arduino Shield getestet. Zuerst wird kein verlässliches Signal erkannt, die LED reagieren nicht verlässlich auf Muskelkontraktionen. Einige Lötstellen werden gesäubert oder neu gelötet, das Potentiometer wird justiert und . Anschliessend wird das Experiment erneut durchgeführt und funktioniert diesmal korrekt. Die LED reagieren verlässlich auf die Muskelkontraktion.

Hack 1

Beschreibung

Beim Hack 0 haben wir eher als Spielerei nebenbei einen Ventilator auf dem Lötkolben befestigt, welcher die Dämpfe absaugen sollte. Da wir dabei aber gemerkt haben, dass das tatsächlich nützlich und sinnvoll ist, haben wir uns dazu entschieden, dieses Konzept im Hack 1 aufzugreifen. Wir wollen eine Absaugvorrichtung bauen, die die Zinndämpfe einsaugt. Anders als beim Ventilator sollen die Dämpfe aber nicht einfach weggeblasen, sondern abgesaugt und neutralisiert werden. Auch soll die Vorrichtung automatisiert sein, so dass die Lüftung automatisch angeht, wenn gelötet wird und wieder ausgeht, sobald der Lötvorgang abgeschlossen ist.

Anforderungen

Die eingangs beschriebenen Eigenschaften werden im Folgenden in einem Anforderungskatalog aufgeführt und in muss-, soll- und kann-Kriterien eingeteilt. Die muss-Kriterien haben dabei höchste Priorität und müssen erfüllt werden, damit Hack 1 den angestrebten Zweck erfüllt. Soll-Kriterien müssen nicht zwingend erfüllt sein, generieren aber einen relevanten Mehrwert und sollen deshalb ebenfalls hoch gewichtet werden. Kann-Kriterien sollen wo möglich beachtet werden, da sie Hack 1 verbessern, können aber auch verworfen werden, wenn die Erfüllung zu umständlich oder kompliziert erscheint oder andere Funktionalitäten beeinträchtigt werden. Im nächsten Schritt werden Lösungsansätze für die einzelnen Anforderungen gesucht.

Anforderungskatalog
Anforderung Kriterium
Zinndämpfe werden eingesaugt muss
Zinndämpfe werden neutralisiert soll
Lüftung an / aus ist automatisiert soll
Lautstärke der Lüftung beeinträchtigt Konzentration nicht kann

Lösungsansätze

In einem Brainstorming im Team werden Lösungsansätze für die verschiedenen Anforderungen kreiert und anschliessend diskutiert. Die ersten daraus resultierenden Lösungsansätze sind im Folgenden beschrieben. Der Übersichtlichkeit halber werden die Lösungsansätze zudem in einem Pflichtenheft den Anforderungen, die sie erfüllen sollen, zugeordnet.

Zinndämpfe absaugen und neutralisieren

Um diese beiden Anforderungen zu erfüllen wird schnell die Idee gefunden, einen Lüfter, wie sie in PCs verbaut sind, zu verwenden und die Dämpfe über einen Aktivkohlefilter strömen zu lassen. Eine Kurze Recherche ergibt, dass Aktivkohle dazu geeignet ist, die Zinndämpfe zu adsorbieren. Was hierbei beachtet werden muss ist, dass der Aktivkohlefilter einen Widerstand darstellt und dieser die Saugleistung nicht so stark beeinträchtigen darf, dass die Dämpfe gar nicht mehr eingesaugt werden. Ob sich Aktivkohle Granulat oder eine andere Variante besser eignet muss eruiert werden.

Automatisierung

Bei der Automatisierung wird zuerst diskutiert, eine Elektrode oder dergleichen am Anwendenden zu befestigen, sodass ein Stromkreis geschlossen wird, sobald der Lötkolben berührt wird, was den Ventilator starten soll. Nach beenden des Lötvorgangs wird der Lötkolben wieder losgelassen und damit der Stromkreislauf unterbrochen. Das Problem dabei ist, dass das befestigen und entfernen der Elektrode einen grösseren Aufwand darstellt, als einfach einen Schalter zu betätigen und der Mehrwert der Automatisierung dadurch nicht gegeben ist. Das wäre ein Tritt in die klassische Ingenieursfalle gewesen, dass eine Lösung aus Sicht des begeisterten Tüftlers, nicht des gemütlichen Anwenders gesucht wird. Alternativ wird der Ansatz gefunden, dass der Stromkreis direkt vom Lötkolben in der Halterung geschlossen wird. Solange der Lötkolben also in seiner Halterung steckt, ist der Stromkreis geschlossen und der Ventilator wird so geschaltet, dass er bei geschlossenem Stromkreis aus ist. Umgekehrt geht die Lüftung an, sobald der Lötkolben aus der Halterung genommen wird. Dieses Konzept würde die gewünschten Anforderungen gut erfüllen. Im Austausch mit anderen Gruppen wird allerdings angemerkt, dass die hohe Oberflächentemperatur des Lötkolbens bei diesem Ansatz ein Problem darstellen könnte. Das ist ein valider Einwand, da der elektrische Widerstand natürlich stark temperaturabhängig ist und die Schaltung dadurch kompliziert wird. Deshalb wir dieser Punkt nochmal im Team diskutiert und ein neuer Lösungsansatz gefunden. In die Halterung soll einfach ein mechanischer Schalter eingebaut werden, welcher aktiviert wird, wenn der Lötkolben in der Halterung platziert wird. Der Output dieses Schalters steuert die Lüftung. Wenn der Schalter gedrückt wird geht die Lüftung aus, solange der Schalter nicht gedrückt wird, ist die Lüftung aus. Dieser Ansatz wird für besser befunden und soll deshalb umgesetzt werden.

Lautstärke

Damit der Lüfter nicht zu laut ist muss im wesentlichen der Motor stark genug sein, dass die Dämpfe ab- und durch den Filter gesaugt werden können, ohne dass der Motor auf maximaler Leistung laufen muss. Der Motor soll also leicht überdimensioniert werden.

Pflichtenheft
Anforderung Kriterium Lösungsansatz
Zinndämpfe werden eingesaugt muss Radiallüfter wird auf Arbeitsstation montiert
Zinndämpfe werden neutralisiert soll Aktivkohlefilter wird eingebaut
Lüftung an / aus ist automatisiert soll Schalter wird in Lötkolbenhalterung angebracht
Lautstärke der Lüftung beeinträchtigt Konzentration nicht kann Motor wird ausreichend überdimensioniert gewählt

Umsetzung

Damit das muss-Kriterium erfüllt ist müssen die Zinn Dämpfe eingesaugt werden. Dazu muss der Lüfter laufen, während gelötet wird. Als erstes wird deshalb parallel daran gearbeitet, den Code fürs Arduino zu schreiben, welcher den Lüfter steuert. Dabei soll der Lüfter immer laufen, wenn der Schalter nicht betätigt wird und aus gehen, sobald der Schalter einen Input erhält, weil der Schalter gedrückt wird, wenn der Lötkolben in der Halterung steckt.

Code und Schaltung

Dazu wird ein Code fürs Arduino auf Basis von C geschrieben. Online wird nach einem vergleichbaren Code gesucht, welcher als Grundlage verwendet und adaptiert werden kann. Gleichzeitig wird eine Schaltung gebaut, die das Arduino mit dem Lüfter und dem Schalter verbindet, so dass der Code laufend getestet werden kann. Damit während der Entwicklung schnell Anpassungen vorgenommen werden können wird eine Steckplatine (bread board) zwischengeschalten. Zum besseren Verständnis haben wir ein simples Schaltbild gezeichnet:

Schaltbild.jpeg

In der Realität sieht die Schaltung dann wie folgt aus:

Schaltung Lüftung.jpeg

Die Schwierigkeiten bestehen hier vor allem darin ohne fundierte Programmieren in C Kenntnisse den Code richtig zu verstehen und gezielt anpassen zu können. Das ist notwendig, um das Relais richtig ansteuern zu können, damit ein Input erhalten wird, wenn der Schalter betätigt wird und dieser in den korrekten Output umgewandelt werden kann. Mittels online gefundenen Manuals und Erklärungen kann der Code nach mehreren Versuchen korrekt formuliert werden. Auch bei der physischen Schaltung ist das Relais der Knackpunkt. Die Schaltung muss so gebaut werden, dass das Arduino einen Input vom Schalter erhält und den Output richtig an den Lüfter weiterleitet. Hier muss ebenfalls vieles ausprobiert und korrigiert werden. Auch hier sind online viele Hilfestellungen zu finden. Besonders hilfreich war bei beiden Arten von Problemen, sowohl mit dem Code als auch mit der Schaltung, die Seite funduino.de. Das oben erwähnte bread board war dabei auch sehr nützlich, weil Steckverbindungen schnell ausgetauscht werden und damit verschiedene Ideen ausprobiert werden konnten.

Schlussendlich funktioniert die Schaltung wie gewünscht:

https://youtu.be/ZYcPFgRGjac

Arduino Code

Der Code ist hier zu sehen inklusive Kommentaren:


int Relais = 6; //Das Wort „Relais“ steht jetzt für den Wert 6. int taster = 7; //Das Wort „taster“ steht jetzt für den Wert 7. int tasterstatus = 0; //Das Wort „tasterstatus“ steht jetzt zunächst für den Wert 0. Später wird unter dieser Variable gespeichert, ob der Taster gedrückt ist oder nicht.

void setup() //Hier beginnt das Setup. {

 pinMode(Relais, OUTPUT); //Der Pin mit dem Relais (Pin 6) ist jetzt ein Ausgang.
 pinMode(taster, INPUT); //Der Pin mit dem Taster (Pin 7) ist jetzt ein Eingang.

}

void loop() { //Mit dieser Klammer wird der Loop-Teil geöffnet.

 tasterstatus = digitalRead(taster); //Hier wird der Pin7 ausgelesen (Befehl:digitalRead). Das Ergebnis wird unter der Variable „tasterstatus“ mit dem Wert „HIGH“ für 5Volt oder „LOW“ für 0Volt gespeichert.
 if (tasterstatus == HIGH)//Verarbeitung: Wenn der Taster gedrückt ist (Das Spannungssignal ist hoch)
 { //Programmabschnitt des IF-Befehls öffnen.
   digitalWrite(Relais, HIGH); //dann soll das Relais eingeschalten werden
   delay (500); //und zwar für für 0.5 Sekunden (500 Millisekunden).
 } //Programmabschnitt des IF-Befehls schließen.
 else //...ansonsten...
 { //Programmabschnitt des else-Befehls öffnen.
   digitalWrite(Relais, LOW); //...soll  das Relais aus sein .
   delay (5000);
 } //Programmabschnitt des else-Befehls schließen.

} //Mit dieser letzten Klammer wird der Loop-Teil geschlossen.

Halterung
Konzept

Gleichzeitig wird an der Halterung gebaut. Diese soll so konzipiert sein, dass der Schalter betätigt wird, wenn der Lötkolben in der Halterung steckt. Sobald der Lötkolben aus der Halterung genommen wird, soll der Schalter nicht deaktiviert sein. Das wird realisiert, indem die Spule, die den Lötkolben hält, in einem Gelenk steckt, welches in einem definierten Bereich kippen kann. Der Aufbau ist so dimensioniert, dass die Spule ohne Kolben in eine Richtung kippt, so dass kein Druck auf den Schalter vorhanden ist (siehe Abbildung "Schalter deaktiviert"). Sobald der Kolben in die Spule gesteckt wird, verschiebt sich der Schwerpunkt so, dass die Spule in die andere Richtung kippt und auf den Schalter drückt (siehe Abbildung "Schalter aktiviert".

Schalter deaktiviert:

Schalter deaktiviert.jpeg

Schalter aktiviert:

Schalter aktiviert.jpeg

Der Schalter befindet sich unter dem blauen Gelenk. Zum besseren Verständnis sind hier einige Fotos einzelner Teile und als teilweise zusammengefügte Baugruppe eingefügt:

Spule in Gelenk:

Halterung Konzept 1.jpeg

Baugruppe Konzept der Halterung:

Halterung Konzept.jpeg

Herstellung der Einzelteile

Hier sind die Einzelteile zu sehen:

Halterung Einzelteile.jpeg

Die hölzernen Teile die den Rahmen der Halterung bilden wurden in CAD konstruiert und als 2D-dxf exportiert und mit dem Lasercutter aus 6 mm MDF Holzplattenresten geschnitten. Das Gelenk wurde ebenfalls in CAD gezeichnet und als stl exportiert und anschliessend mittels Laserdrucker aus PLA hergestellt.

Hack 2

Nachdem in Hack 1 die grundsätzliche Funktionsfähigkeit der wichtigsten Teile erreicht wurde, soll das Projekt in Hack 2 weiterverfolgt werden. In Hack 2 soll ein funktionsfähiger Prototyp des gesamten Systems gebaut werden. Dazu muss das Gehäuse inkl. Schalter mit der Schaltung und dem Lüfter verbunden werden. Zudem soll ein Trichter hergestellt und vor den Lüfter platziert werden, damit die Dämpfe gut eingesaugt werden. Auch der Aktivkohlefilter muss noch gebaut und angeschlossen werden, um die erwünschte Reinigung zu erzielen. Zudem werden einige Verbesserungen in Bezug auf Sicherheit und Praktikabilität beschlossen. Die Energieversorgung wird über einen 5V zu 12 V DC Booster realisiert, da dieses Interface mit einem gewöhnlichen USB-C Kabel betrieben werden kann. Beim Prototypen des Hack 1 wurde eine 230V Quelle verwendet, die natürlich aufwändiger gesichert werden müsste. Zudem wird das Arduino mit einem Attiny85 ersetzt, da das sehr viel Platz spart und für die Funktionalität ausreichend ist. Auch am bread board werden Optimierungen vorgenommen. Eine kleinere Variante wird verwendet, die zudem nicht gesteckt sondern gelötet wird, was die Rhobustheit des Prototypen erhöht.

Umsetzung

Einsaugtrichter

Zuerst wurde im FabLab ein Lüfter gesucht und ein auf diesen passendes Trichter auf Thingiverse heruntergeladen. Dieser wurde mittels eines Ultimaker des FabLab ausgedruckt:

Absaug Trichter.jpeg

Aktivkohlefilter

Um die Luft von den Zinndämpfen zu reinigen, wird ein Aktivkohlefilter gebaut und hinter den Lüfter geschaltet. Dazu wird ein Gehäuse aus MDF Platten gebaut, die mit dem Lasercutter zugeschnitten werden. Dieses musste zuerst im Siemens NX konstruiert werden.

800px-Einsaugtrichter CAD.jpeg

Auf beide Seiten des Gehäuses kommt ein 3D gedrucktes Netzt und hinter dieses Netzt jeweils eine Schicht aus Watte. In die Mitte kommen die Aktivkohle Pallets, die die eigentliche Reinigung bewirken. In der unten stehenden Gallerie ist der Aufbau schrittweise dargestellt. Die Teile werden anschliessend mit Heissleim zusammengeklebt.

Hier ist die Herstellung mit Bildern dokumentiert, sowie das Endprodukt zu sehen.

Zuerst wird das Holzgehäuse und die Gitternetze zusammengebaut und die Watte auf beiden Seiten platziert.

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Anschliessend wird die Aktivkohle eingefüllt.

https://youtube.com/shorts/6IjdiMU7xec?feature=share

Zum Schluss kommt der Deckel drauf.

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Installation Baugruppe

Der Aktivkohlefilter wird mit dem Lüfter und Trichter verbunden. Dazu werden die Komponenten mit Heissleim zusammengeklebt.

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Nachdem die Einzelteile zusammengebaut werden, wird die ganze Baugruppe getestet. Dafür wird die Konstruktion an ein Gleichspannungsgerät angeschlossen, welches auf 12V eingestellt wird. Sobald der Strom eingeschaltet wird, ist ein Geruch nach verbranntem Plastik wahrnehmbar und aus dem Lüfter steigt eine kleine Schwade Rach auf. Die Einstellungen am Spannungsgerät werden kontrolliert und scheinen korrekt zu sein. Auch ist 12V die Sollspannung für den Lüfter. Mit einem Voltmeter wird die Spannung am Spannungsgerät gemessen und dabei wird festgestellt, dass die tatsächliche Spannung zwischen 18V und 24V schwankt, anstatt wie vorgesehen 12V zu betragen. Deshalb ist der Motor des Lüfters durchgebrannt. Der Lüfter ist damit kaputt und muss ersetzt werden. Die Klebestellen werden dafür gelöst und ein neuer Lüfter wird eingebaut. Anschliessend wird erneut getestet und dieses mal funktioniert der Lüfter wie vorgesehen.

https://youtu.be/9PKFFnu4GxQ

Da die Trichteröffnung einen grösseren Durchmesser als der Aktivkohlefilter hat, kann die Baugruppe nicht flach auf die Unterlage gelegt werden. Damit der Lüfter inkl. Filter und Trichter wie vorgesehen platziert werden kann, müssen noch die Füsse hergestellt und montiert werden. Das wurde bei der Konstruktion des Gehäuses bedacht und deshalb haben die MDF Wände bereits je vier für die Füsse vorgesehene Löcher. Um den Lötdampfabzug ein wenig angewinkelt auf den Tisch stellen zu können, werden der Einfachheit halber nur die vorderen beiden Füsse montiert. Dies kann dann je nach Situation abgeändert werden. Die Füsse selber werden im 3D-Drucker hergestellt.

Schaltung

Um die verbesserte Schaltung umzusetzen wurde das Arduino mit einem Attiny85 ersetzt. Das ist im wesentlichen ein Microcontroller der ausreicht für die Funktionen die programmiert werden sollen, auch reichen die Pins aus. Da dieser Mikrochip viel kleiner ist als ein Arduino und kann damit effizienter verbaut werden kann, soll dieser verwendet werden. Natürlich ist auch der Lerneffekt, der damit verbunden ist, ein interessantes Kriterium.

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Um das Attiny programmieren zu können wird es auf auf eine Dockingstation eines Interface auf einem Arduino gesteckt. Nachdem der Code adaptiert und aufs Attiny geladen ist, kann der Microcontroller auf das neue, kleinere bread board gesteckt werden. Auf dieses werden auch alle notwendigen Kabel gelötet, die zum Relais, dem Schalter und der Stromversorgung führen. Als Stromquelle wird ein 5V zu 12V Up Converter verwendet. Der ist ebenfalls sehr klein und kann platzsparend verbaut werden. Zudem kann er mit einem handelsüblichen USB-C Kabel betrieben werden. Die ganze Schaltung sieht dann so aus:

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Das dazugehörige Schaltbild so:

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Attiny Code

Der adaptierte Code fürs Attiny sieht sie folgt aus:


int Relais = PB4; int Taster = PB0; int tasterstatus = 0;

void setup() {

 pinMode(Relais, OUTPUT);
 pinMode(Taster, INPUT);

}

void loop() {

 tasterstatus = digitalRead(Taster);
 if (tasterstatus == LOW)
 {
   digitalWrite(Relais, HIGH);
   delay (500);
 }
 else
 {
   digitalWrite(Relais, LOW);
   delay (5000);
 }

}

Ergebnis

Am späteren Freitagnachmittag kann tatsächlich ein funktionsfähiger Prototyp gebaut werden. Die ganze Konstruktion wird zusammengebaut und sauber verkabelt und die durchgeführten Tests zeigen, dass der Prototyp funktioniert. Wenn der Lötkolben aus der Halterung genommen wird, geht der Lüfter an, die Zinndämpfe werden eingesaugt und durch den Aktivkohlefilter gezogen. Wenn der Lötkolben wieder in die Halterung zurückgesteckt wird, geht der Motor und damit der Lüfter nach fünf Sekunden wie vorgesehen aus. Sogar das kann-Kriterium ist erfüllt, der Motor ist so leise, dass man ihn kaum hört.

Nachdem alles aufgeräumt und an seinem Platz ist, sieht der Prototyp wie folgt aus:

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Auch die Schaltung ist sauber verdrahtet und verstaut:

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Ausblick

Da die Zinndämpfe abgesaugt werden, soll in einem nächsten Schritt geklärt werden, wie gut die Zinndämpfe aus der Luft gereinigt werden. Dabei können verschiedene Varianten von Aktivkohle (Pallets, Granulat, grobkörniges Pulver) und auch andere Substrate miteinander verglichen werden.

Nebenprojekte

Weil bei Hack 1 und Hack 2 dasselbe Projekt verfolgt wurde, haben alle Teammitglieder noch ein kleines Nebenprojekt bearbeitet, um einen Einblick in etwas anderes zu erhalten und etwas umzusetzen, worauf sie persönlich Lust hatten oder etwas zu lernen, was sie interessiert. Die drei Kurzprojekte sind nachfolgend kurz beschrieben.

Adrian

Ich wollte den Lasercutter noch etwas näher kennen lernen und habe deshalb einen Gutschein in Herzform ausgeschnitten mit gravierten Mustern und einem Schriftzug drauf. Dazu habe ich eine Vorlage im Internet gesucht und diese in einem gratis online Converter von png zu dxf konvertiert, damit sie in die Software für den Laserdrucker importiert werden konnte. Dann habe ich mit Hilfe meiner Mitstudenten einige Linien angepasst, einen Schriftzug eingefügt und definiert, welche Linien ausgeschnitten und welche graviert werden sollen. Dann habe ich die Vorlage auf den Lasercutter geladen und den Gutschein aus MDF ausschneiden und gravieren lassen. Dabei habe ich gelernt, wie ich das notwendige Format für den Lasercutter aus einer normalen Bilddatei erhalte oder alternativ im Programm selber zeichnen könnte. Das habe ich auch ausprobiert, die Variante mit der Vorlage hat mir aber viel besser gefallen. Auch habe ich den Zusammenhang zwischen Laserpower, Bewegungsgeschwindigkeit und Intensität nochmal an einem praktischen Beispiel gesehen. Das wurde zwar schon bei der Einführung erklärt, trotzdem ist es sehr hilfreich fürs Verständnis, das nochmal an einem Beispiel selber durchzuspielen. Mit dem Ergebnis bin ich ebenfalls sehr zufrieden:

Nebenprojekt Adrian.jpeg

Claudio

Martin

Um ein bisschen mehr Ordnung in unsere Küche zuhause zu bringen, habe ich mir mithilfe des Lasercutters einen Schubladeneinsatz gelasert. Die Box habe ich mithilfe des kostenlosen Onlinetools MakerCase konstruiert und dann mit dem lasercutter gefertigt. Beim anschliessenden Zusammenbauen nahm ich mir einen Heissleim zu hilfe, damit die Box nicht auseinander fällt und die Trennwände stabil eingebaut sind. Fertig war die Box, die dann am Abend gleich in die Küchenschublade eingebaut wurde. Einzig bereue ich, dass auf dem Kästchen keine Gravur eingebrannt ist. Dies werde ich bei kommenden FabLab Projekten sicherlich ausprobieren.

Nebenprojekt Martin.jpeg

Nebst des gelaserten Schubladen Trennsystems habe ich mir auch eine kleine Steuerung für eine neue 3D Drucker Teilchenlüftung zusammengebaut. Fertig ist diese Steuerung noch nicht, sie wird jedoch nach der MedTechDIY Blockwoche sicherlich noch fertiggestellt und dann in den Omega Printer eingebaut. Hier noch ein Bild der Luftpumpe, die dann die Luft durch einen kleinen flexiblen Schlauch der Düse zuführt und dort das noch flüssige Plastik innert kürzester Zeit unter den Schmelzpunkt kühlt. Durch diese Art der Teilchenlüftung sind in der Regel grössere Überhangswinkel möglich und die Druckqualität wird ebenfalls verbessert.

Berd Air Omega Printer.jpeg

Skillshare Vormittag

Am Mittwoch war Skillshare Vormittag. Die Studierenden haben in einem Brainstorming Themen aufgeschrieben, über die sie mehr erfahren möchten. Dann haben die Dozierenden und Studierenden aufgeschrieben, bei welchen Themen sie einen Input geben könnten. Anschliessend hatten alle je drei Stimmen die sie abgeben konnten, um für die interessantesten Themen zu voten. So kamen sechs Vorträge zusammen, von denen jeweils zwei parallel gehalten wurden. Man konnte also jeweils drei Vorträge besuchen. Die DIY Dudes haben insgesamt die vier Vorträge Pumpspeicherkraftwerk, Schlössli knacken, MedTech Kartenspiel und Arduino was Yesterday, today is ESP besucht. Die Präsentation zum Pumpspeicherkraftwerk wurde dabei von Claudio aus unserem Team gehalten. Im Folgenden geben wir einen kurzen Überblick zu den einzelnen Themen.

Pumpspeicherkraftwerk

Ich, Adrian, habe den Vortrag selber besucht und fand ihn sehr spannend und informativ. Wasserkraftwerke interessieren mich persönlich und Claudio hat eine sehr gute Präsentation gehalten. Da er der Fachmann bei diesem Thema ist, gibt er selber eine kurze Zusammenfassung zu dem Thema.

Eines der grössten Probleme unsere Zeit ist die Speicherung von Energie. Dank der hohen Energiedichte sind Kohle, Gas und Benzin, bzw. Diesel, immer noch sehr gute Energiespeicher. Vor allem da diese Generatoren extrem schnell in das Netz eingespeisten werden können. Das macht es sehr schwierig für Erneuerbaren Energien weiterhin Fuss zu fassen. Genau dafür sind Pumpspeicherkraftwerke wie das Nant-de-Drance gedacht. Sie können riesige Mengen an Energie speichern und innert 5 Minuten am Netz bis zu 900MW Strom einspeisen. Während dem Skillshare «Pumpspeicherkraftwerk erklärt» wurden die Grundlagen eines solchen Kraftwerkes gezeigt. Dazu habe ich Aufnahmen und Bilder, welche ich vor Ort beim Nant-De-Drance machen konnte, gezeigt. Dadurch konnte man besser verstehen wie das Kraftwerk funktioniert und wie gross es eigentlich ist.

Einige der Bilder sind hier zu sehen, damit man sich das ganze besser vorstellen kann:

Schlössli knacken

Bei dieser Skillshare Session hat Alejandro von den Baboons gezeigt wie man Schlösser knacken kann. Angefangen mit einer Präsentation um die Funktionsweise eines Schlosses zu erklären und mit einem Schlüssel geöffnet wird und wie das mittels Dietrich gemacht werden kann, ohne den passenden Schlüssel zu haben. Anschliessend konnte man die Theorie in der Praxis ausprobieren, indem man sich mit mitgebrachten Dietrichen an verschiedenen Schlössern probieren konnte. Manche davon waren durchsichtig, damit man nochmal sehen konnte, was man darin macht, andere handelsübliche Schlösser wie man sie zB. an Fahrrädern oft sieht. Dabei war erstaunlich, wie viele Studierende ohne Schlossknackererfahrung innert kurzer Zeit ein Schloss öffnen konnten. Und Spass gemacht hat das ganze ebenfalls sehr.

MedTech Kartenspiel

Die Medizintechnik Studierenden treffen sich jeden Mittag oberhalb der Mensa um ein bestimmtes Kartenspiel zu spielen. Bei diesem Skillshare Block wurde dieses Kartenspiel erklärt, damit auch Studierende von anderen Studiengängen, oder Medizintchnikstudenten, die das Spiel noch nicht kannten, mitspielen können. Zuerst wurden die Regeln erklärt, anschliessend wurde eine Runde gespielt. Das hat Spass gemacht und wird sicher zur Vernetzung zwischen den Studierenden beitragen, wenn künftig in der Mittagspause noch mehr Studierende mitspielen werden.

Arduino was Yesterday, today is ESP

Der Arduino Uno hat sich beim Aufschwung der DIY Scene zu einem sehr beeliebten Produkt entwickelt. Dadurch ist er auf Youtube oder auch auf anderen Seiten wie zum Beispiel Instructables bei DIY Projekten mit elektronischen Steuerungsvorgängen fast nicht mehr wegzudenken. Nebst seiner Konkurenz, dem Raspberry bi, gibt es jedoch auch noch einige sehr interessante Alternativen auf dem Markt. Wie zum Beispiel das ESP Board, welches in der "Arduino was Yesterday, today is ESP" etwas näher erklärt wurde. Was vorallem interessant war, war die Tatsache, auf welch kleinen Raum sämtliche Funktionen des Adruino Uno heruntergebrochen werden konnten. Der Vorteil des Arduino liegt da ganz klar höchstens nur noch in seiner gegenwärtigen Popularität und in den tausenden Anleitungen, welche man für dieses Board im Internet findet. Längerfristig werden aber sicherlich kleinere und teils auch leistungsfähigere Boards wie das ESP an Beliebtheit gewinnen und vermehrt eingesetzt werden. Deshalb lohnt es sich bereits jetzt mit diesen Boards kleinere Projekte durchzuführen. Auch die MedTechDIY Blockwoche wird in Zukunft höchst wahrscheinlich mit ESP Boards durchgeführt. Der kleine Einblick in die Funktion eines ESP Boards, seiner Möglichkeiten, dem Aufbau und den jeweiligen Vergleich zu der herkömmlichen Arduino Variante war nicht nur lehrreich sondern auch sehr interessant.

Arduino vs ESP.png

Reflexion

Wir alle fanden diese Woche sehr spannend und hatten viel Spass beim hacken. Auch haben wir alle sehr viel gelernt. Die Arbeit in der Gruppe hat sehr gut funktioniert, da sich unsere Stärken gut ergänzt haben und wir alle gewillt waren, von einander zu lernen und uns auch gegenseitig etwas beizubringen.

Wir fanden das Arbeitsklima und die vielen Freiheiten während der Woche sehr angenehm. Auch der Skillshare Vormittag hat viel Spass gemacht und die Möglichkeit geboten, fachfremde Skills zu lernen, was sehr interessant war. Die Aufteilung in mehrere Hacks war ebenfalls gut und dass wir zum Schluss einen funktionierenden Prototypen entwickeln konnten, hat uns sehr gefreut.

Die Klassen- und Gruppengrösse fanden wir angenehm. So waren die Geräte nicht ständig belegt und man konnte alles kennenlernen. Einige von uns waren das erste mal seit dem Einführungsrundgang im FabLab, deshalb war das ideal.

Vorschläge zur Verbesserung wären: Skillshare früher ankündigen, so dass die, die präsentieren, mehr Zeit haben sich vorzubereiten. Auch könnte sich ein Gastvortrag oder dergleichen mit der Entwicklung von Medizinprodukten befassen, um diesen Teil etwas besser abzudecken.

Insgesamt hatten wir eine tolle und lehrreiche Woche und werden die Blockwoche sicher weiterempfehlen.

Abschlusspräsentation

Die Folien der Abschlusspräsentation sind hier zu sehen:

File:Abschlusspräsentation.pdf