Хорошая идея
Мы часто ведем себя противоречиво и нелогично. Возвращаюсь вечером с дачи и уже за 300…400 метров узнаю, что спереди экипаж ДПС, есть время пристегнуть ремень или свернуть в какую-нибудь прилежащую тёмную улочку. Но у меня все в порядке, права и страховка действуют, а ремень пристёгнут. Блюстители правопорядка не обращают внимания на мою потрепанную Кию и я качусь дальше. В знак солидарности предупреждаю встречный Хёндай о надвигающейся опасности. Если бы все соблюдали правила, то на дорогах было бы спокойнее, а культура вождения выше. Крайне нелогично предупреждать потенциальных нарушителей о том, что их ждет засада.
Или еще пример, предположим, к вам в гости приезжают родственники. В этом случае квартира будет потрескивать от частоты, вещи разложены по своим полкам, посуда и плита вымыта, пылинка затаится разве что за шкафом. А потом мы удивляемся, почему перед приездом какой-нибудь шишки город преображается до неузнаваемости. И улицы заметно освежаются, и газон появляется и даже дыр на дорогах становится ощутимо меньше. Ведь надо же наоборот показывать, что есть проблемы, денег не хватает, плохо, мол, живем. Но видно в природе человека заложено желание казаться лучше, чем есть на самом деле.
Вот и в разработке постоянно случаются казусы, выбранный курс оказывается тупиковым или бесполезным, а то и вообще абсурдным. Незавершенные проекты висят в памяти тяжким грузом, иногда пробуждают ностальгию, иногда занимают место в подсобке, иногда остаются «до лучших времен». Но как быт там ни было, они бывают полезными.
Есть люди, которые генерируют идеи непрерывно, черпая вдохновение практически из воздуха. У них постоянно горят глаза, любое начинание кажется перспективным, захватывающим и коммерчески выгодным. «Вижу цель, не вижу препятствий», подшучивали мы над директором одной компании, в которой мне как-то довелось работать. Такие менеджеры часто добиваются успеха, занимают руководящие должности. Наверняка многим приходилось трудиться в организации, возглавляемой человеком подобного типа, оригинальность идей и смелость предложений которого периодически обескураживает инженерный состав.
Некоторые начинания буквально витают в пространстве. Как коты своими усиками улавливают малейшие вибрации воздуха, так и технические специалисты без труда определяют Main Stream. Если не верите, задайте вопрос в чат… как там его. Разумеется, со временем фокус меняется, и народ повально жаждет стать C#, Phyton или Java программистом, либо собрать какую-нибудь популярную «штуковину». Около десяти лет назад, к примеру, многие самостоятельно делали станки с числовым программным управлением. Оставаться в стороне было просто неприлично.
Станок с числовым программным управлением
Как по мне, так сделать трехосный фрезерный станок своими руками — хорошая идея. Студенческие годы, на китайский денег нет, да и получить готовую железку совсем не то, теряется дух соревновательности. Интернет кишит разными вариантами конструкций, кто собирает механику из дерева, кто из алюминия, кто покупает под шаговые двигатели готовые драйвера, а кто делает сам. Меня вдохновила конструкция, предложенная Павловым Сергеем. Без претензии на новизну, зато качественно, надежно, достаточно просто. Механику также было решено делать из металла, так прочнее, электронику — лазерно-утюжным методом. В качестве направляющих я выбрал штыри с метрической резьбой по которым должны перемещаться латунные втулки. На последних удерживаются вертикальные направляющие, а дальше история повторяется для осей Y и Z.
Когда идея горит — дело клеится. Пара эскизов на бумаге, несколько поездок на сенной рынок за дюралевыми плитами, несколько обращений к токарю. Валы нужно сточить под диаметр подшипников, которые, в свою очередь, должны монтироваться в опоры. Размещается всё на столе, удерживается стальными уголками. Оси горизонтального стола синхронизируются при помощи ремня, экономия на одном шаговом двигателе. Для электроники используем самую простую схемотехнику, микроконтроллер PIC16F84A в DIP корпусе и драйвер на микросхеме SLA7029M.
Худо ли бедно, но первый прототип через несколько месяцев был собран. Правда я тогда еще не знал слова «прототип», думал все получится с первого раза.
Рисунок 1 — Самодельный фрезерный станок с ЧПУ
Когда нет плана, то проект движется по принципу «куда выведет». Горизонтального перемещения добиться удалось, но итоговые зазоры, люфты и противоборствующие силы оказались несовместимы с жизнью. Если в холостую каретка как-то передвигалась, то под малейшей нагрузкой двигатель бессовестно пропускал шаги. Соосность оставляла желать лучшего, латунные втулки стачивались от давления валов, этакий аналог плохого развал-схождения автомобиля. В общем, продолжать с такой механикой смысла не имело, проект был заморожен.
Круг, спираль или прямая, спорят философы на тему течения времени, while (1) ответит embedded программист. Вот и идеи будто циркулируют по кругу. Сделать трехосный фрезерный станок своими руками — такая хорошая идея! Разве можно её бросать. Поднабравшись опыта на первой работе, познакомившись с основами проектирования электронных устройств и в качестве практики с Sold Works, через пару лет решено было вдохнуть в идею новую жизнь. «Серьезный» подход требует финансовых вложений, поэтому были приобретены шпиндель с частотным преобразователем, направляющие, скользящие подшипники, концевики и гофра для проводов. Не будем повторять старых ошибок, мощные шаговые двигатели размещаем на каждой оси. А главное — проект и 3D модель станка.
Рисунок 2 — Модель фрезерного станка с ЧПУ
Не отвечу читателю на вопрос, выдержит ли представленная механика нагрузку при фрезеровке материала, т.к. до реализации дело не дошло. К тому времени стали появляться доступные 3D принтеры, народ начал размещать объявление на печать, а значит потребность в прототипах корпусов, шестеренок, подставок и прочих замысловатых фигурках, была удовлетворена. А шпиндель с насадками и частотником я продал, практически за те же деньги что купил. Покупатель приехал на микроавтобусе, бородатый мужичок в очках с горящими глазами, сразу было видно, у него есть хорошая идея.
Аэрохоккей
К счастью встречаются те немногие, которые доводят начатое до конца. Мой хороший приятель Сергей задумал сделать аэрохоккей. Он купил лист напольного ламината, вентиляторы, сосновый брус, прочие принадлежности и в течение недели собрал отличный стол. Насколько мне известно, сверление двух тысяч отверстий по площади стола относится к самой увлекательной части процесса производства. Но усилия не прошли даром, и мы с Серёгой просидели до полуночи, увлечённо играя в аэрохоккей, пока, наконец, нас не разогнала его супруга.
Недостаток у изделия был один — счет нужно либо записывать, либо запоминать. И то и другое плохо клеится с количеством потребляемого спиртного, некоторые раунды приходилось обнулять, начинать игру заново. Кроме того возникают спорные моменты, по правилам, битка не должна пересекать среднюю линию стола. В самых напряжённых сериях динамика игры зашкаливает, разум полностью сосредоточен на игровом пространстве, атаки и ответные удары происходят за доли секунд. Так что времени на подсчет очков уже не остаётся.
Как по мне, так сделать электронный счетчик аэрохоккея для друга — хорошая идея. Уже на следующий день в Altium появился первый набросок схемы. Два семисегментных индикатора, OLED дисплей 0.96 дюйма, три кнопки для управления, аккумулятор и схема заряда, плюс радиомодуль на микросхеме Si4432 — вот что вошло в проект «Табло». В стол монтируем лазеры и ИК-приёмники, пересечение линии дает сигнал на компараторы, расположенные на отдельной плате. Там же происходит обработка сообщения, которое передается на табло через радиоканал.
А дальше пошли проблемы. Ошибки в трассировке DC/DC преобразователя, вопрос энергопотребления, трудности регулировки пары лазер-приемник, запутанная логика программы. И самая жирная клякса: питание семисегментных индикаторов через плис EPM3064ATC44–10N с напряжением питания 3.3 В, при котором они светятся еле-еле. На плис построен преобразователь последовательного кода, счет просто высылается в SPI порт. Не самое разумное решение с точки зрения цены, да и здравого смысла, зато в тему публикации.
Рисунок 3 — Плата табло для аэрохоккея
Доводим изделие при помощи преобразователей уровня и проводков до функционирующего прототипа. Затем убеждаемся, что схема работает нестабильно, сталкиваемся с трудностями радиоканальной связи, которую вообще не удалось запустить, а в жизни появляются более срочные дела. И так очередная разработка перемещается в морозильную камеру.
Под корпус изначально планировалось использовать покупную квадратную коробку. Дешево и доступно, но не красиво. Нас окружает множество вещей с достаточно банальным дизайном, ручные единичные изделия обязаны быть привлекательными. Пару лет спустя под рукой появилось оборудование для проверки радиомодулей, кое-какие знания. Как выяснилось, антенна на модулях практически не излучала, потребовалась подстройка несущей частоты, модули просто не слышали друг друга. Табло сделало второй рывок к жизни.
Рисунок 4 — Табло для аэрохоккея
Дизайн корпуса мне до сих пор симпатичен, круглая увесистая железка, алюминиевые грани по бокам напоминают шайбу, металлические кнопки подобраны достаточно удачно. Забавно, что грани на заказ выточил человек, не бросивший идею самодельного станка с ЧПУ. Я приехал к Геннадию в гараж за заказом, с восторгом созерцал его детище. Массивная станина, мощные двигатели, качественные подшипники скольжения, в общем, все то, чего не было в моём изделии.
Но время было упущено. Особого желания отлаживать табло уже не было, ковыряться с проводами хлопотно, заказывать новую плату без должной отладки прототипа бессмысленно. К тому же Сергей приобрел простой счетчик очков, по типу механических счёт, а впоследствии и вовсе переместил стол в гараж. Такова уж мудрость кольца Соломона.
Библиография
Два описанных проекта — не единственные провальные попытки воплотить хорошую идею в жизнь, и их вряд ли можно назвать масштабными. Уверен, подобного рода начинания ежедневно возникают в головах миллионов жителей планеты и выдыхаются они с такой же частотой. Неудачами делиться не интересно. Невольно вспоминается Нассим Талеб и его «Черный лебедь». Сколько мы знаем историй успеха и сколько историй поражений? Кому интересно знать, что не достроился мост, что не влетел самолет или сгорела материнская плата. Хотя «эпичные» провалы все-таки становятся достоянием общественности, иногда достопримечательностями. Космический шаттл «Буран» или авианосец «Ульяновск»; город Ксианюнь в Китае или стадион «Арена да Амазония» в Бразилии; мобильные телефоны Kin One и Galaxy Note 7 — широко известные примеры несбывшихся надежд.
Ну, а как понять, что идея хорошая? Многофакторное уравнение, учитывающее индивида, его возможности, время, общество и саму идею. Получается вавилонская библиотека Дэниеля Деннета, этакое проектное пространство. Множество решений, удачные и не очень. Нужен постоянный поиск при помощи его «Насосов интуиции». Другие авторы, например Эдвардс Деминг, считают, что следует больше думать о качестве, финансовый успех придет сам. Но ведь не все качественные продукты занимают нишу на рынке. В своей книге «Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем» Джефф Раскин повествует о весьма удачных, на мой взгляд, концепциях. Общее рабочее пространство документов, интерактивное взаимодействие между приложениями, локусы внимания, привычки, временные интервалы и число операций, всё необходимо учитывать для повышения качества взаимодействия между человеком и компьютером. Тем не менее Canon Cat не получил должного распространения.
В своей книге «Думай медленно, решай быстро» Даниэль Канеман высказывает идею о мысленных счетах. Суть в том, что инвестировав в какое-либо направление, человеку тяжело все бросить, даже если продолжать бессмысленно. Мозг цепляется за прижившуюся вещицу или идею, её ценность для индивида становится выше рыночной цены. Книга изобилует примерами иррациональности и логическими просчетами. В очередной раз доказывается, что мы часто ведем себя противоречиво и нелогично.
