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Plan interactif de la qualité de l'air - 3ème partie : Idées qui ont échoué

Je suis sur le point de procéder à la construction finale du Plan de la qualité de l'air et je me suis demandé si je n'avais pas manqué une meilleure façon de construire ce Plan.

 

Je me suis dit : et si le Plan n'avait pas besoin d'avoir une forme fixe ; si le Plan pouvait afficher des données dans un format différent à la demande ; et si le Plan n'était pas seulement interactif visuellement mais aussi physiquement. Toutes ces questions m'ont amené à réfléchir et à explorer d'autres idées sur la façon dont je pourrais construire un projet comme le Plan de la qualité de l'air. Au centre de toutes mes hypothèses, je voulais simplement un Plan qui soit un peu plus personnalisable, un Plan qui puisse en quelque sorte se former ou se dessiner lui-même.

Idée n°1

Dans l'idée d'un Plan qui se dessine tout seul, j'ai fait un lien évident avec le fait de dessiner sur une planche, une planche lumineuse. Les planches lumineuses sont juste des tableaux de marqueurs fantaisistes et elles sont généralement faites de verre ou de plastiques transparents comme l'acrylique. Le verre qui est éclairé par un de ses bords va piéger la lumière à l'intérieur de lui-même en raison de la réflexion interne totale, de sorte que lorsque vous écrivez sur la carte avec un type spécial de marqueur luminescent, vous obtenez un effet de texte lumineux.

Je me suis dit que si je pouvais construire une sorte de tableau lumineux mécanique, en plus de montrer les niveaux de qualité de l'air en utilisant l'éclairage du tableau, j'aurais également un Plan capable de se dessiner lui-même et de présenter des données dans de nombreux autres formats amusants.

Construire un tableau lumineux mécanique n'est pas très compliqué, c'est très similaire à la construction d'un traceur à plume. Ce qui est compliqué pour moi, c'est d'implémenter la détection de proximité capacitive sur le Plan. Si vous vous souvenez de mon premier article, un capteur de proximité capacitif doit être aussi proche que possible de la surface de détection, ce qui va être difficile compte tenu de la longueur d'un marqueur standard pour tableau blanc. J'avais cependant une solution en tête –que ce soit une idée intelligente ou une idée stupide, je vous laisse en juger.

Ayant compris que l'idée d'un Plan lumineux mécanique avec détection de proximité capacitive n'était pas réalisable, je suis passé par la négociation normale que nous traversons tous en tant que créateurs avant d'abandonner à contrecœur une mauvaise idée. J'ai envisagé de déplacer le mécanisme de dessin à l'avant de la carte lumineuse, de cette façon je n'avais pas à penser à la longueur du marqueur, mais cela signifiait aussi que lorsque quelqu'un s'approcherait du Plan et pointerait un emplacement, si la tête de dessin devait faire un changement sur le Plan, alors le mécanisme pourrait passer sur les mains de la personne, ce qui semblait être une très mauvaise idée pour un dispositif accessible au public. J'étais tellement attaché à l'idée de la carte lumineuse, que j'ai même envisagé de mettre au rebut la détection de proximité en faveur du maintien du mécanisme de dessin à l'arrière de la carte lumineuse.

À ce stade, j'avais déjà investi une quantité importante de temps dans l'idée de la planche lumineuse mécanique, et j'avais donc un prototype des électroaimants que je prévoyais d'utiliser pour actionner la tête du marqueur. J'étais juste en train de jouer avec lesdits électroaimants quand j'ai eu une idée différente.

Idée n°2

Je me suis dit que si je pouvais forcer un tas d'aimants au néodyme sur un axe, je devrais pouvoir le retourner à la demande à l'aide d'un électroaimant monté sur une plate-forme mécanique similaire à la tête de marquage issue de l'idée du tableau lumineux. Si les aimants étaient colorés différemment sur leurs pôles et disposés en grille, je pourrais créer une sorte d'affichage magnétique à matrice de pixels.

Ce qui est génial avec cette idée, c'est que, contrairement au tableau lumineux, je peux placer les électrodes de détection de proximité directement derrière la grille de pixels magnétiques, puis avoir la tête mobile avec l'électroaimant à l'arrière de l'ensemble, puisque le flux magnétique de l'électroaimant pénétrera sans problème dans une électrode de détection capacitive.

Tout cela fonctionnait assez bien dans ma tête, alors j'ai fait un peu de modélisation et d'impression 3D, et j'ai assemblé la première pièce d'essai. Spoilers !, ça n'a pas marché.

Il y avait plusieurs choses qui n'allaient pas avec mon premier prototype : le premier problème c’était l'espacement. Pour une première pièce d'essai, j'aurais dû être plus malin et plus généreux avec l'espacement pixel à pixel. Le deuxième problème avec la conception c’était la façon dont il est pénible à assembler : Si vous venez de voir le travail qui est allé dans l'assemblage du premier prototype, vous conviendrez qu'il ne s'adapte pas bien du tout ; j'ai donc décidé de réessayer avec une meilleure conception.

La nouvelle conception semble fonctionner à tous les niveaux importants, et avec la nouvelle méthode d'insertion des aimants au milieu de l'impression, puis le changement de couleur du filament à mi-chemin de l'impression, je peux effectivement me voir faire des centaines de pixels magnétiques. Cependant, il y a un problème inhérent à toute cette idée de pixels magnétiques, et je suis sûr que la plupart d'entre vous l'ont déjà remarqué ; c'est le couplage magnétique, assez évident non ? Lorsque vous avez des aimants dans une disposition quelconque, ils s'alignent en fonction de leurs pôles, et plus il y a d'aimants à proximité, plus l'alignement est fort. Cet alignement est également ce qui empêche les pixels de rester entièrement roses ou entièrement blancs lorsque l'électroaimant est éteint.

Je n'étais pas complètement inconscient de ce problème, c'est pourquoi j'ai choisi d'utiliser des aimants fins dans la première itération, mais j'ai définitivement sous-estimé les effets et je ne l'ai remarqué que lorsque j'ai assemblé la deuxième pièce d’essai, c'est pourquoi je n'ai pas pris la peine de remplir complètement la grille. Vous remarquerez également que j'ai ajouté certains des pixels cylindriques initiaux que j'ai réalisés à la deuxième pièce d'essai et qu'ils ont fonctionné, ce qui confirme que le manque de dégagement était bien l'un des principaux problèmes de la première conception.

Le problème du couplage magnétique ne semble pas trop difficile à résoudre, il faudra probablement un mécanisme pour forcer les pixels magnétiques jusqu'à ce qu'ils soient prêts à être retournés par l'électroaimant, j'ai quelques idées en tête, mais je n'ai pas actuellement assez de ressources pour les essayer.

La principale raison pour laquelle j'ai décidé d'abandonner l'idée du Plan de la qualité de l'air est que, quelle que soit la solution que je trouverai, elle compliquera sans aucun doute le processus de construction, ce qui n'est pas pratique pour un projet potentiellement aussi grand que ce Plan. Les pixels magnétiques sont en revanche parfaits pour les petits affichages de fantaisie comme une horloge, ce qui est probablement ce que je construirai finalement avec l'affichage à pixel magnétique lorsque j'aurai trouvé la solution.

Prototype of the air quality map

J'ai commencé cet exercice dans l'espoir de faire évoluer le projet de Plan interactif sur la qualité de l'air, mais cela n'a pas fonctionné de cette façon, ce qui est un peu décevant, mais j'ai eu quelques idées pour de futurs projets, donc ce n'était pas une perte de temps totale, et j'espère que vous avez trouvé un peu de valeur dans mon expérience aussi.

Restez à l'écoute pour la construction finale du Plan de la qualité de l'air de Lagos, ça devrait être une construction assez amusante.

I am a passionate Hardware Engineer, with a deep interest in Robotics and Embedded hardware/software. I enjoy picking up new skills and challenging myself with finding innovative technological solutions.
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