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让奇思妙想变成现实 十件又酷又实用的创意产品

在过去的几年里,大量普通题材的创意作品在网络上不断涌现,充分展示全球创客们的奇思妙想……

在工程开发项目成果在网络上接受众人喝采之前、在令人兴奋的新点子可能爆红之前,可能都只是某个工程师独自一人天马行空的想象;这些日子以来,我们总是可以看到杰出的创客(Maker)们打造出优秀的作品,而就算那些都是个别工程师的独特开发作品,它们可能只是为了解决某些普通问题的常见题材,却充分展现了世界各地工程师们独特的想象力与创意。op7esmc

以下我们将锁定几个所有工程师可能都会想要解决的问题,不过这些题目尽管我们想过、却会把它们视为优先选择;老实说,笔者还不曾遇过正在进行类似开发的工程师,因为大多数人觉得这种题材太老掉牙。随便到网络上搜寻这类题目,你也会发现在过去几年来有大量类似作品甚至产品问世…op7esmc

或许它们已经赚不了大钱,但这些题材的开发案仍然值得投入、也仍然在创客社群中占有一席之地;事实上,它们被视为开始第一个DIY设计案的、很不错的出发点,因为不需要掌控陡峭的学习曲线,也能替未来的开发工作提供坚实的基础。而其实回溯到10或15年前,它们有大多数还都是不可能的任务,但现在却是如此简单。op7esmc

自己会割草的自动割草机op7esmc

首先是德国工程师Andreas Haeuser用3D打印打造的Ardumower割草机器人,类似的割草机器人开发案可能数都数不清,但这一个看起来是最简单的──试着想象把一台扫地机器人放到草地上,它的运作原理跟真空吸尘器有点像,只是对象不是地板。
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Ardumower 仰赖边界线栅栏(boundary wired fence,BMW)来导航,而且其硬件架构非常简单直接──配备一对12V减速马达(geared motor)作为动力传动系统,一个12V直流马达驱动3D打印制作的刀片式切割器;整个系统由Arduino Uno以及采用开放源码软件的主板控制。它内建可充电12V镍氢电池,充一次电能割大约500平方公尺范围的草皮。op7esmc

气垫滑板就是可以这么简单op7esmc

下 面这个由Tom’s Workshop打造的气垫滑板(Hoverboard/Hovercraft)感觉很容易…但踩上去好像有点危险?它用固定在胶合板上的30cc Flymo吹叶机(leaf blower)引擎提供升力,并配备一根弯折90度的管子把空气往下推。
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有信来的时候会发简讯给你的信箱op7esmc

创客社群网站Instructables成员Nicole Grimwood设计的智能信箱,会在实体信件送达的时候发出简讯到使用者的手机;信箱平台是以Arduino Uno、GPRS/GSM扩充板、预付SIM卡、光探测器、按键式开关,一对奥姆电阻以及电池组成。
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这个信箱平台在侦测到特定的光量──也就是信箱被邮差打开时透进来的光线──时会通知Arduino主机发送简讯通知给使用者;平台的设定非常简单,只要按下红色开关按钮就可以启动或关闭系统。op7esmc

自动百叶窗op7esmc

自动开关(智能)百叶窗在这个物联网(IoT)时代不是新鲜玩意儿,但是应该很少有像是BRUH Automation这种只花15美元就可以自己打造的;这种自动百叶窗采用NodeMCU CH340控制经修改的MG995伺服马达,链接一个小瓶子用来开关窗子。
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其主体结构链接在一个木框上,并以铝制C型夹固定于窗户边缘;在快速安装经修改的MQTT软件之后,还能用Android平台的MQTT应用程序(抱歉,iOS目前不支持),以手机无线遥控开关百叶窗。op7esmc

自动水耕植物栽培系统op7esmc

自动化水耕植物栽培系统(hydroponics systems)也是一个非常老掉牙的题材,Instructables网站成员Austin Simonson所开发的Hyduino自动水耕平台,利用Arduino Mega 2560,让你可以在家自己种植营养无毒蔬菜。
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该系统主板控制LED光源以及电磁阀,根据感光器以及水位侦测器读数,让植物获得正确的光照以及灌溉水量,并可根据编程信息提供的阈值进行调整;用户可以透过一个LCD触控屏幕设定数值,以维护植物的最佳生长环境。op7esmc

对…又是大型游戏机台op7esmc

最老掉牙的DIY项目莫过于电子游戏机台──特别是有了Raspberry Pi之后,大概有上千种类似的开发项目问世;而Bob Clagett这位来自「I Like to Make Stuff」在线社群的朋友所开发的游戏机台,号称完全不需要写程序。
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这是因为他用RPi Model B+执行RetroPi仿真器以及储存现成游戏的ROM来打造机台,所以不需要写程序;Pi与一个IPAC-2控制板连结,上面是所有的自制按钮与游戏杆; 一台Dell的液晶屏幕做为游戏机显示器,还能调整为显示游戏的原始分辨率,让机台感觉更有「复古」风。op7esmc

很常见但仍然很实用的…闹钟op7esmc

另一个被拿来开发超过千次、但仍然很实用的项目,就是模仿日出效果的闹钟;虽然有人可能比较喜欢用智慧灯泡来进行开发,但Jason Poel Smith这位Instructables网友是以一排会在一段时间内逐次点亮的小型LED灯,设计了一个迷你化方案。
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他的设计基本上是用一个以电阻/电容控制电路输出的简单照明控制电路,为了设定时间让LED逐次点亮,该电路链接了一个简易的定时器;虽然结构很简单,却是设计十分巧妙的作品,是非常适合做为创客入门项目的题材。op7esmc

吧台机器人帮你调一杯好喝的op7esmc

这 是笔者自己的作品Drinkmotizer调酒机器人,几乎可以量产了──我自己觉得;它是用Raspberry Pi Model B以及Arduino Uno打造,驱动一根长导杆让杯子可移动至适当的饮料供应机下方;饮料供应机则是透12V DC汽车锁致动器的重力来控制液体量。
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自动化雷射水平仪是Maker的好帮手op7esmc

Instructables 网友Crispndry设计的自动雷射水平仪(laser level),为创客社群以及需要精准水平线的使用者提供好用的工具;这个作品是用一颗旧硬盘的轴承零件打造──磁头轴承做为X轴,读写臂轴承做为Y轴 ──并以MDF板结合方型铝管,将雷射连接于底部。所有部分组合成能利用可调整螺丝校准的加重钟摆(weighted pendulum)结构。
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搞一台卡丁车其实很简单op7esmc

这是自1970年代以来,不排第一也排第二的热门DIY项目──卡丁车(go-kart);如果你小时候不够好命、没有厉害的爸妈会帮你组一台,让你在邻居同学面前耍威风,那现在自己来吧…而且需要的材料越来越简单,安全度也够高。
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Instructables上有一群工程系学生组成的团队Liquidhandwash,发表了他们以最简单的方法打造的卡丁车成品,可以按着他们的方法一步步用最简易的工具以及架构,包括割草机引擎、剎车盘…等等,制作一台你自己的卡丁车──现在就去试吧!20160719-ESMC-1op7esmc

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Cabe Atwell
机械工程师/EE Times资深博主。Cabe Atwell是一名居住在芝加哥地区的电气工程师。
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