Making Fun: la habitación de los niños en la nave espacial - 💡 Fix My Ideas

Making Fun: la habitación de los niños en la nave espacial

Making Fun: la habitación de los niños en la nave espacial


Autor: Ethan Holmes, 2019

Cuando estaba construyendo la Oficina de Control de la Misión para la habitación de mi hijo mayor, quedó claro que también necesitaríamos una nave espacial para ir con ella. Durante los últimos cuatro meses, en ratos de tiempo entre otros roles, construí una nave espacial para la habitación de mi hijo menor. Tiene un panel de control lleno de pantallas interesantes y sonidos de espacio de whizz-bang. Un joystick controla luces y sonidos para el motor y los propulsores. El compartimento de carga útil tiene una compuerta motorizada y contiene un brazo de robot que se puede operar de forma remota a través de video para desplegar cargas útiles como satélites de juguete. Los auriculares proporcionan un enlace de audio entre la nave espacial y el Control de la Misión en la otra sala, para que mis hijos puedan practicar colaborando en sus misiones espaciales. El video de arriba es una excelente descripción de las características principales de la nave espacial, pero si desea conocer algunos detalles más de la implementación, siga leyendo.

El casco es una interpretación rectilínea de una nave espacial Apolo. Ir con un cilindro lleno y una parte superior cónica habría ocupado demasiado del dormitorio, así como un tiempo y costo adicionales para la construcción. Construí la nave en tres secciones separables, lo que hizo posible moverla desde el garaje al dormitorio (y al local Maker Faire), aunque no del todo fácil. En la pared derecha entre la nave espacial y la estantería, puede ver la puerta de nuestro Sistema de transporte neumático, que corre entre las habitaciones de los niños. Dado que el control de la misión de la era de Apolo de la NASA tenía un sistema de transporte neumático, creo que eventualmente incorporaré el nuestro a nuestro programa espacial en el hogar para entregas de última hora de piezas y suministros de misión crítica. Al construir la nave espacial, no me limité por completo al tema de Apolo. Incluí algunas características del transbordador espacial, como la bodega de carga con el brazo del robot.

La boquilla del motor principal alberga el mezclador de audio y el amplificador de bajos. En la parte inferior de la boquilla, monté una hilera de luces de Navidad LED GE Color Effects. Para un proyecto anterior, pirateé la cuerda para controlar el color y el brillo de cada bombilla. Programé un Arduino para controlar la hebra, preparando un simple patrón de cambio de color que se parece a las llamas de un cohete. Este Arduino también controla los LED rojos en cada uno de mis propulsores. El comando de las luces del motor y las luces del propulsor se realiza a través de un joystick USB. Programé una Raspberry Pi para leer el joystick. El Pi mapea los diferentes ejes del joystick en diferentes direcciones, y le ordena al Arduino que encienda los LED apropiados a un brillo acorde con la distancia que se presiona el joystick en cada una de las direcciones. El Pi también reproduce sonidos de cohetes a través del sistema de sonido de la nave, con el volumen de sonido vinculado a la gravedad del movimiento. En otras palabras, si presiona el joystick un poco, obtendrá una luz tenue y un sonido suave. A medida que mueves la palanca hacia esa dirección, la luz se vuelve más brillante y el sonido se hace más fuerte.

Hablando de sonido, sabía que sería importante que el oficio tuviera un buen audio, ya que confiamos en eso para transmitir gran parte de la acción. Para ello, monté un conjunto decente de altavoces de computadora en el panel de control principal, frente al astronauta. El subwoofer se encuentra en el compartimiento a los pies del astronauta. Un agitador de graves se atornilla a la parte inferior del tablero sobre el que se encuentra el astronauta. El agitador de bajos tiene su propio amplificador potente. Para aquellos que no están familiarizados con un agitador de graves, es similar a un altavoz, pero en lugar de mover un cono liviano para transmitir las vibraciones a través del aire a sus oídos, el agitador mueve un peso para transmitir vibraciones a su cuerpo a través de objetos sólidos. Esto es excelente para brindar una experiencia intensa sin dejar de sonar, ya que la coctelera no tiene que ser fuerte para que funcione bien. Al ver el video, puedes ver cómo se agitan las cosas durante los disparos de cohetes y las explosiones, mientras la cámara estaba descansando en el barco mientras grababa.

Para obtener todos los sonidos para el panel de control, exploré freesound.org y los propios archivos de sonido completos de la NASA, especialmente el Apollo 11 Flight Journal. Utilicé un software de edición de audio para recortar, combinar o editar los sonidos.

Mi característica favorita de todas es el intercomunicador con auriculares que se ejecuta entre los dormitorios de mis dos hijos para vincular la nave espacial y el escritorio de control de la misión. Utilicé un sistema de intercomunicación con cable barato diseñado para que los conductores de motocicletas lo usen debajo de sus cascos para comunicarse mientras viajan. Conecté las tomas de los auriculares en el escritorio de control de la misión y la nave espacial a la caja de intercomunicación de la motocicleta. Esto permite al niño sentado en el Control de la Misión hablar con el niño en la nave espacial, dirigiéndolo a través de los distintos pasos de la misión, como el lanzamiento, el despliegue de la carga útil, la reparación de la nave espacial, el aterrizaje lunar, el reingreso y la recuperación. Cada vez que juegan, los escucho recoger más terminología de espacio y mejorar instruyéndose unos a otros.

El panel de CapCom también tiene un botón PTT, que significa "Push to Talk". Cuando se presiona el botón, el LED que se encuentra arriba se enciende y se reproduce el Tono de Quindar. Cuando se suelta el botón, el LED se apaga y se reproduce el tono de Quindar exterior.

El Payload Bay de la nave es un montón de diversión. Usando la pantalla de video y el control remoto montados en el panel de control en el compartimiento de la tripulación, el astronauta puede controlar el brazo del robot para desplegar o recuperar las cargas útiles. Tenemos un juego de juguetes espaciales que viene con un pequeño Telescopio Espacial Hubble, que es nuestra carga útil favorita. También tenemos varias minifigs y satélites Lego de temática espacial para desplegar. Aunque tengo planes más elaborados para el futuro, la "órbita" está representada actualmente por una línea de pesca de cinco pies de largo colgada del techo cerca del barco.

La Bahía de carga útil parece un poco desordenada desde este ángulo, pero todo lo que ve el astronauta es la vista nítida desde la cámara, que puede ver a la izquierda, montada en la barra transversal al lado de la luz. Un cabrestante en la parte inferior del compartimiento tira lentamente de una cuerda a través de una polea que baja una palanca que está sujeta a la escotilla con bisagras. Con todos los engranajes para aumentar el par, se tarda aproximadamente un minuto en abrirse, pero considerando que el motor en el servo del cabrestante es más pequeño que un dedal, hace un gran trabajo. Las baterías D proporcionan energía para el cabrestante, para mantener el motor eléctricamente ruidoso alejado de los demás componentes electrónicos. Las fuentes de alimentación para el panel de control y la pantalla LCD también se encuentran en esta parte de la nave, así como la Raspberry Pi y Arduino para el joystick. El panel de control tiene sus propias Raspberry Pi y Arduino.

Estoy orgulloso de mi pequeño panel de estado, ya que tuve que inventar una forma barata de replicar una pantalla elegante.

Utilicé un grupo de LED discretos montados en una placa posterior, pero con su luz separada por un panal de plástico cortado a mano. Usé un poco de tabla de cortar de cocina para difundir la luz, y puse una transparencia de inyección de tinta encima de una etiqueta. Los diferentes LED se utilizan como indicadores y advertencias para los distintos sistemas.Algunos de ellos se iluminan en verde para mostrar que un sistema está en uso, como los paracaídas (Main y Drogue) y el empuje de los motores. Otros se iluminan en rojo para advertir sobre condiciones peligrosas, como cuando el uso excesivo de los botones en el panel de refuerzo provoca que varias cosas fallen, o cuando el interruptor marcado como "Bomba de glicol" más de seis veces provocará una advertencia de "Temp. Baja de glicol" .

"C&WS" significa sistema de advertencia y precaución. La funcionalidad de este panel es muy similar al sistema en la nave espacial Apollo real. Cuando un sistema necesita advertir o advertir a la tripulación, suena una alarma, el botón de alarma principal se ilumina y se encienden las luces correspondientes en los paneles de estado. Al presionar el botón de Alarma principal, se detendrá el ruido y se apagará la luz en el botón, pero el panel de estado aún mostrará la causa de la alarma. El botón "LÁMPARA" realiza una prueba de la lámpara, encendiendo todas las luces de estado para que pueda comprobar si hay alguna quemada. Utilizo los otros interruptores en el panel de C&WS como un disparador secreto para un rayo simulado.

El panel marcado "Control" se ocupa de varios sistemas mecánicos imaginarios en el barco. El interruptor de la sonda de acoplamiento tiene tres posiciones, para retraer, apagar y extender. No tuve tiempo de agregar una sonda de acoplamiento física a la nave, pero tengo eso en mente como una futura actualización que mis hijos pueden ayudar a diseñar y construir.

El interruptor marcado como "SCE Power" es una réplica de un interruptor real en la nave espacial Apollo, donde se usa para controlar si el equipo de acondicionamiento de señal usa la fuente de alimentación principal o la fuente de alimentación auxiliar. El SCE es responsable de limpiar las señales que se enviarán como telemetría a Mission Control. Poco después del lanzamiento del Apollo 12, un rayo golpeó la nave en el aire, sin que nadie lo supiera (los lanzamientos son ruidosos). El control de la misión comenzó a recibir todo tipo de señales erróneas, lo que sugiere que muchas cosas están mal con la nave espacial. John Aaron, al mando de la estación EECOM en el Control de la Misión, reconoció que la situación tenía los síntomas de un rayo y recordó la solución de su entrenamiento. Recomendó que los astronautas "Cambiar SCE a Aux." La telemetría se restauró de inmediato, lo que permitió que la misión continuara. En mi nave espacial, construí un disparador secreto para un rayo que causó que varias alarmas y advertencias se dispararan hasta que el interruptor SCE se cambia a Aux.

El interruptor favorito de mi hijo de cuatro años es "Waste Dump", que a él le parece gracioso porque emite un sonido de inodoro. Sabe que el apodo de los astronautas para el dispositivo de recolección de orina es "Sr. Sediento ", por lo que siempre se ríe y hace un" Sr. Sediento ”comenta cuando alguien acciona el interruptor.

Para manejar la monitorización y el control relacionados con el oxígeno y el hidrógeno, diseñé el panel Criogenia. Tanto el O2 como el H2 requieren "agitación" dentro de sus tanques para obtener mediciones precisas de presión y cantidad. Cuando el Control de la Misión instruyó a la tripulación del Apollo 13 para agitar sus tanques criogénicos, el cableado defectuoso del ventilador en el tanque de O2 se encendió y causó la explosión que inició la emergencia. El interruptor "Ventilador O2" en el panel de control de mi nave espacial hace algo similar, reproduce un poco de ruido del ventilador, luego el sonido de una explosión (que el agitador de bajos realmente ayuda a transmitir), seguido por la presión de O2 y los medidores de cantidad que caen en el rojo. Al igual que con la misión real, la pérdida de oxígeno provoca una falla en la celda de combustible (las celdas de combustible generan electricidad), y mi panel de estado muestra "Suburbana de bus principal B", y el audio de la infame llamada de radio reproduce "Houston, hemos tenido un problema. "Hemos tenido una subvoltura principal del autobús B".

El panel EECOM contiene cuatro potenciómetros que se asignan a una pantalla de gráfico de barras de 12 segmentos. Al girar las perillas, se ajusta el número de segmentos iluminados, y lo hice para que todos los segmentos cambien de color para reflejar la urgencia de un valor dado. Si el valor se ajusta a los cuatro segmentos intermedios seguros, todos los segmentos iluminados se iluminan en verde. Si se ajusta un poco más alto o un poco más bajo, todos los segmentos iluminados se iluminan en amarillo. Si el nivel se ajusta demasiado alto o demasiado bajo, los segmentos iluminados son rojos. Esto crea grandes escenarios de juego entre el astronauta y el Control de la Misión, preguntando cuáles son los niveles e instruyendo al astronauta para que cambie los niveles "para obtener más poder" o "para conservar energía".

El panel de cancelación proporciona una forma divertida de apagar toda la nave espacial cuando finaliza el tiempo de juego. Al presionar el interruptor para "Armar", se enciende el botón "Abortar". Al presionar "Abortar" se reproducirá un sonido, "Misión abortada, apagar" y apagar las computadoras de manera segura. En una nota relacionada, a veces estaré en otra habitación de la casa y escucharé o sentiré un rumor distante, y honestamente no puedo decir si es una tormenta eléctrica que se aproxima o si acabo de dejar la nave espacial encendida y con un gato o un gato. niño ha empujado el joystick. Durante el juego, el barco no es tan ruidoso, pero el ruido sordo de los graves recorre las paredes y el piso.

Programé el panel BOOSTER para que fuera una caja de resonancia de ruidos de cohetes. El agitador de bajos realmente conduce estos hogares, haciéndolos realmente intensos. Además, cuento la cantidad de veces que se presiona cada botón y se activa una advertencia de C&WS para cualquier sistema que se use en exceso. Por ejemplo, el panel de estado tiene dos advertencias posibles para SPS, y al presionar el botón SPS en el panel BOOSTER las dos veces eventualmente. El LED de estado verde "THRUST" se ilumina cuando se presiona cualquiera de los botones BOOSTER.

Las cubiertas de seguridad de estos increíbles interruptores deben apalancarse con un movimiento diferente al girar el interruptor, lo que reduce considerablemente las posibilidades de una activación accidental. Los sistemas pirotécnicos usan explosivos para accionar algo, como volar una escotilla para desplegar los paracaídas o detonar rayos explosivos que habían estado sosteniendo juntos módulos separados de la nave espacial. Estos sistemas no se pueden reiniciar y usar nuevamente una vez que se activan, por lo que es importante evitar activaciones accidentales. Los sonidos vinculados a estos interruptores son varios tipos de explosiones seguidas de otros ruidos que reuní en un programa de edición de sonido. Como puedes imaginar, el agitador de bajos también vale la pena aquí.

Mirar hacia abajo en la parte posterior del panel de control me recuerda que esta nave espacial tiene aproximadamente la mitad del cableado que tenía el escritorio de control de la misión.

Publiqué el código en GitHub. La programación de la consola tiene el Arduino y la Raspberry Pi funcionando cooperativamente. El Arduino utiliza tres expansores de E / S (MCP23017) para leer el estado de los interruptores y botones. Cada vez que un interruptor (ya sea un interruptor de botón momentáneo, un interruptor basculante o un interruptor de palanca) cambia de estado (encendido a apagado o apagado a encendido), el Arduino le indica a la Raspberry Pi sobre una conexión en serie (cable USB). La Raspberry Pi reproduce un sonido o inicia una secuencia de eventos, si es necesario, y envía cualquier comando para controlar los LED al Arduino. El Arduino utiliza cuatro controladores de matriz de LED (HT16K33 en una tarjeta de transporte de Adafruit) para controlar todos los LED. Eso permite 291 LED separados, lo que suena a mucho, hasta que considere que las pantallas numéricas tienen ocho LED por dígito y las pantallas de barra de LED tienen 24 LED por gráfico (hacen tres colores al tener un LED rojo y verde en cada segmento). para que puedan hacer rojo, amarillo o verde). Los potenciómetros son leídos por las entradas analógicas del Arduino.

Escuché a alguien observar que ninguna película espacial de ciencia ficción está completa sin la escena donde se guarda la misión al quitar un panel en algún lugar y jugar con algunos componentes. Eso sonaba como una característica excelente para mi nave espacial, así que construí un pequeño compartimento dentro del compartimiento de la tripulación. La cubierta, hecha de tablero de clavijas, se puede quitar al desatornillar (a mis niños les encanta usar herramientas). Dentro hay unos cuantos conectores, mangueras y válvulas divertidas que tenía por ahí. Las futuras misiones espaciales requerirán que los niños caminen entre sí a través de reparaciones y adiciones a este compartimiento. Eso será genial para actividades prácticas y jugar con herramientas, así como para desarrollar sus habilidades de comunicación.

Diseñé la nave espacial y la mesa de control de la misión para proporcionar un juego abierto. Este no es un juego en sí mismo que se pueda ganar o perder, solo un elegante accesorio para que mis hijos utilicen con sus propias imaginaciones florecientes. En lugar de limitarlos a lo que puedo pensar en términos de juego, quiero darles espacio para que piensen las cosas por sí mismos. En lo que respecta al aspecto de la creación, espero que pensemos en nuevas capacidades a medida que jugamos más. Trabajaremos juntos para agregar capacidades. Simples al principio, como satélites caseros, kits de herramientas y nuevos dispositivos para el compartimiento de reparación. Cada vez más lujosos vendrán más tarde, a medida que aprendan más.

El barco es una colección de varias cosas sencillas que reuní e integré para brindar una experiencia cohesiva y divertida. Solo, ninguna característica en particular fue tan difícil de hacer, simplemente hay muchos detalles y una buena cantidad de integración. Si está interesado en hacer algo similar, simplemente divídalo en partes manejables, y no tenga miedo de aprender nuevas habilidades. Puedes construir todo tipo de cosas divertidas con solo unas pocas horas a la semana usando herramientas y habilidades simples que puedes aprender tú mismo. ¡Tienen en él!

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