สร้าง Orrery ด้วย LEGO

 (marian42.de)
1 คะแนน โดย GN⁺ 2024-06-10 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • Orrery เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์สำหรับจำลองการเคลื่อนที่ของเทห์ฟากฟ้า
  • จำลองวงโคจรและคาบการหมุนของโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ได้อย่างแม่นยำ
  • ออกแบบ Orrery ขึ้นเองด้วยชิ้นส่วน LEGO Technic โดยได้แรงบันดาลใจจากดีไซน์ของ JKBrickworks

การเอียงของแกนหมุนโลก

  • แกนหมุนของโลกเอียง 23.5° เมื่อเทียบกับระนาบวงโคจร
  • สามารถใช้อธิบายการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลได้ด้วยการจำลองมุมเอียงนี้
  • ใช้คอนเนกเตอร์มุม 22.5° เพื่อสร้างตัวยึดทรงกลมโลกที่เอียง

ความเอียงของวงโคจรดวงจันทร์

  • ระนาบวงโคจรของดวงจันทร์เอียง 5.15° เมื่อเทียบกับระนาบวงโคจรของโลก
  • สามารถใช้อธิบายสุริยุปราคาและจันทรุปราคาได้ด้วยการจำลองความเอียงนี้
  • ใช้รางเฟืองวงกลมที่เอียงเพื่อสร้างวงโคจรของดวงจันทร์

แกนร่วมศูนย์

  • การทำให้เกิดการหมุนร่วมศูนย์ใน Orrery ที่สร้างด้วย LEGO เป็นเรื่องยาก
  • ในระบบโลก-ดวงจันทร์ จำเป็นต้องมีแกนอิสระ 4 แกน
  • แก้ปัญหานี้ด้วยการใช้ turntable และเฟืองหลายชุด

ลำดับเฟือง

  • ชุดย่อยโลก-ดวงจันทร์ต้องใช้แกน 4 แกน: โลก, ดวงจันทร์, ฐานของโลก และวงแหวนเอียงของดวงจันทร์
  • Orrery ทั้งชุดต้องมีแกนเพิ่มเติมอีก 2 แกน: การหมุนของดวงอาทิตย์และการโคจรของโลก
  • ใช้ลำดับเฟืองเพื่อให้ได้อัตราทดที่แม่นยำ
  • ใช้เครื่องมือ LEGO gear sequence เพื่อหาอัตราทดที่ต้องการ

การออกแบบฐาน

  • ดีไซน์ฐานในช่วงแรกใช้มอเตอร์ LEGO แต่ถอดออกเพราะปัญหาเรื่องเสียงรบกวน
  • เลือกใช้ดีไซน์แบบ 12 ส่วนเพื่อเน้นความสวยงาม
  • ออกแบบแบบดิจิทัลด้วย BrickLink Studio

คู่มือ

  • ใช้ BrickLink Studio เพื่อสร้างโมเดลดิจิทัลและคู่มือการประกอบ
  • คู่มือมีทั้งหมด 264 หน้า 436 ขั้นตอน
  • ขายคู่มือดิจิทัลบน Rebrickable

ดีไซน์แบบใช้ชิ้นส่วนน้อย

  • ออกแบบฐานใหม่เพื่อลดจำนวนชิ้นส่วน
  • พยายามใช้ชิ้นส่วนจากชุด Rough Terrain Crane ของ LEGO ให้ได้มากที่สุด
  • ใช้ชุดสีของผลิตภัณฑ์ LEGO ปัจจุบันเพื่อให้หาชิ้นส่วนได้ง่าย

Orrery อื่น ๆ

  • ในปี 2022 CaDA ได้เปิดตัว Orrery ที่ออกแบบโดย JK Brickworks
  • ในปี 2024 LEGO เปิดตัว Orrery ของตัวเอง แต่มีความซับซ้อนน้อยกว่าและความเชื่อถือได้ด้อยกว่าดีไซน์ของ CaDA

มุมมองในอนาคต

  • กำลังวางแนวคิดที่จะจำลองดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะ
  • โปรเจ็กต์ถัดไปคือการสร้าง Orrery โดยใช้แผ่นอะคริลิกตัดเลเซอร์แทนชิ้นส่วน LEGO

ความเห็นของ GN⁺

  • คุณค่าด้านการศึกษา: Orrery เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการเรียนรู้ดาราศาสตร์และวิศวกรรมเครื่องกล
  • ความท้าทายทางเทคนิค: การสร้างโครงสร้างกลไกที่ซับซ้อนด้วยชิ้นส่วน LEGO เป็นความท้าทายอย่างมาก
  • ความสำเร็จเชิงพาณิชย์: ด้วยต้นทุนชิ้นส่วนที่สูงและความซับซ้อน ความสำเร็จเชิงพาณิชย์อาจมีข้อจำกัด
  • ผลิตภัณฑ์ทางเลือก: Orrery ของ CaDA เรียบง่ายกว่าและเชื่อถือได้มากกว่า จึงเหมาะแนะนำสำหรับผู้เริ่มต้น
  • ความเป็นไปได้ในอนาคต: บริษัทของเล่นตัวต่ออย่าง LEGO อาจมีโอกาสนำเสนอดีไซน์ Orrery ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นในอนาคต

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-06-10
ความเห็นจาก Hacker News
  • ผู้เขียนใช้เวลามากในการจำลองการเอียงของแกนเพื่อแสดงฤดูกาล
  • โปรแกรมที่ใช้สร้างคู่มือการประกอบแบบดิจิทัลทำงานได้ดีมากกับโมเดลขนาดเล็ก แต่มีปัญหาด้านการใช้งานกับโมเดลขนาดใหญ่ ใช้เวลามากในการสร้างไฟล์ PDF คู่มือจำนวน 264 หน้า 436 ขั้นตอน
  • ตอนเรียนมัธยมไม่เคยรู้มาก่อนว่าแกนชี้ไปในทิศทางเดิมตลอด เลยไม่เข้าใจ ตอนนี้เพิ่งรู้เหตุผลแล้ว
  • นี่เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนว่าผลงานสร้างสรรค์จากคอมมูนิตี้ดีกว่าดีไซน์เลโก้แบบ "ทางการ" มาก
  • เครื่องคำนวณอัตราทดเฟืองมีประโยชน์มาก และก็ดีที่ควบคุมผ่านพารามิเตอร์ใน URL ได้
  • ประทับใจกับความพยายามเพิ่มเติมที่ใส่ลงไปในซอฟต์แวร์เพื่อให้เรนเดอร์/ภาพแสดงผลออกมาดี
  • ผู้สร้างยังทำเครื่องมือสำหรับออกแบบชิ้นส่วนที่เข้ากันได้กับเลโก้แบบคัสตอมและพิมพ์ 3D ได้ด้วย
  • เลโก้เคยทำผลิตภัณฑ์ที่จำลองวงโคจรของโลกและดวงจันทร์
  • ศิลปะมักดีขึ้นจากข้อจำกัดของสื่อ เลโก้ควรจ่ายเงินให้กับแผนนี้เยอะ ๆ แล้วขายเป็นคิทสักหลายชุด
  • ออร์เรอรีที่ไม่ใช่ของ LEGO™ ที่ผู้เขียนพูดถึงนั้นยอดเยี่ยม คุ้มราคาและประกอบสนุก แต่ก็น่าเสียดายที่ใช้ อธิบายเรื่องฤดูกาลไม่ได้
  • ชอบเลโก้และปกติพอประกอบเสร็จก็จะยกให้คนอื่น แต่ชิ้นนี้น่าทึ่งมาก ถึงจะไม่ได้อยากประกอบเอง แต่สุดยอดจริง ๆ