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© Fraunhofer
OPEN ADAPTRONIK
Makeathon
© Fraunhofer
Die Herausforderung
 Umsetzung einer Schwingungsmessung
für ein Mountainbike
 Anbringungsort: Lenker
 Klein, leicht, robust gegen
Umwelteinflüsse
 Aufzeichnung von
Schwingbeschleunigungen auf einer
Speicherkarte
 Auswertung: Visualisierung der
Zeitdaten und Ermittlung der
störenden Frequenzen/ Resonanzen
des Lenkers
© Fraunhofer
Erfolgskriterien
 Bewertung der entwickelten Systeme in finaler Testsession:
 Probefahrt
 Gesamtmasse und Bauraum
 Qualität der aufgenommen Daten
 Wasserdichtigkeit
 Schwingfestigkeit
© Fraunhofer
Ablauf des Projekts: Phase 1
 Kick Off 23.05.17 - 17.00 Uhr
 Workshop Nr. 1 (FabLab) 30.05.17 - 14:00-18:00 Uhr
 Workshop Nr. 2 (FabLab) 06.06.17 - 14:00-18:00 Uhr
 Finale (LBF) 13.06.17 - 13:00-17:00 Uhr
 Möglichkeit zur Nutzung der Einrichtungen des FabLab Darmstadt
© Fraunhofer
Preis: „Phase 2“
 Anpassung des Systems an die
Anwendung in Absprache mit dem
technischen Berater des Sportlers
(Gehäusedesign)
 Reise ins alpine Trainingslager
 Testtage im Schnee
© Fraunhofer
Weitere Preise
 Teams dürfen ihre Systeme behalten
(besonders attraktiv, falls das System die Tests übersteht)
 Sonderpreise im Ermessen des Schiedsrichters
© Fraunhofer
Randbedingungen & Hilfsmittel
 Verwendung der vorgegebenen Hardware
 Technische Spezifikationennächste Folie
 Low Cost:
 Nutzung von Material aus dem Fablab (kostet nichts)
 Nutzung von weiterem Material in einem Wert bis zu 5 Euro
 GitHub Repository und Wiki
 https://github.com/Fraunhofer-LBF/Makeathon
 https://github.com/Fraunhofer-LBF/Makeathon/wiki
© Fraunhofer
Spezifikationen
Phase I 120 Hz
Wasser-
beständig
± 16gTriax
8 h Autark
Low-
Cost
Geringes
Gewicht/
Volumen
Variable
Anbind-
ung
RTC
Start/
Stop
SD-
Karte
Flash memory
RTC
Power-
management
Li-ion
battery
SPI
MEMS vibration
sensor (digital)
analog
MCU
SD Card ADC
Start/Stop LED
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Hardware-Kit
© Fraunhofer
Adafruit Feather M0 Adalogger
© Fraunhofer
Datenvisualisierung und -analyse
z.B. offline mit Kst
 Robustes Plotten von Live-Streaming-
Daten.
 Leistungsstarke Plugins und
Erweiterungen verfügabar.
 Große Auswahl an eingebauten
Plotting und
Signalverarbeitungsfunktionen
(Histogramme, Powerpektren etc.)
 Eingebaute Filter- und Curve-fitting
Funktionen.
 Unterstützung für mehrere gängige
Datenformate.
 Skriptfähig in python (beta verfügbar
unter Linux).
© Fraunhofer
Was ist das FabLab?
 Offene Werkstatt
 Jeder ist willkommen!
 Einweisung, Erklärung,
Unterstützung für alle, die es
benötigen
 3D Drucker, Lasercutter, 3D Scanner,
etc.
 Immer Montag und Donnerstag 15
bis 19 Uhr
 Für den Makeathon gibt es
Sondertermine (per Doodle)
 Fraunhofer IGD (hinter
Darmstadtium)
 Und das Beste: Kostenlos!*
*Terms and Conditions apply ;-
)
© Fraunhofer
3D-Drucker
 Aktuell sechs 3D-Drucker (FDM)
 Verschiedene Materialien: PLA, ABS,
PETG, NinjaFlex, TPU
 Dateiformat: STL (exportierbar aus
jedem gängigen CAD Programm)
 Demnächst: Form2 SLA Drucker
Drucker Maße [cm]
Prusa i3 MK2S 25 x 21 x 20
3Dator 18 x 17 x 27
MakerBot Replicator
2
28 x 15 x 15
Ultimaker 2 22 x 22 x 20
2 Prusa i3 Rework 20 x 20 x 20
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Urformen
 Drucken einer Urform mittels 3D Druck
 Erweiterung der verwendbaren Materialien ( Silikon und Polyurethan)
 Bauteile herstellbar mit günstigeren Eigenschaften (keine Schichten)
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Lasercutter
 Epilog Laser
 50 Watt CO2 Laser
 Schneiden und Gravieren
 Arbeitsraum: 609 mm x 304
mm
 Materialien:
 Kartonagen, Holz, Plexiglas
und Polymere ohne Chlor
(max. 15 mm Stärke)
 Metalle, Keramik und Glas
sind gravierbar
 Dateiformat: Vektorgrafik (z. B.
pdf, dxf, dwg, svg, etc.)
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3D Scanner
 David 3D Scanner
 Structured Light Scanner
 Scangröße: 6 - 50 cm
 Auflösung: 0,05 % der
Scangröße
 0,03 mm – 0,25 mm
 Scandauer: 2 Sekunden pro
Scan
 Exportiert in OBJ, STL, PLY
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CNC Fräse
 Mostly Printed CNC → MPCNC
 Open Source Projekt
 Theoretische Auflösung liegt
bei 12,5μm ( gleiche
Hardware Prusa i3)
 Arbeitsraum 500mm x 500mm
x 120mm
© Fraunhofer
Arbeiten mit Elektronik
 Oszilloskop
 4 Kanal, 100 MHz
 Funktionsgenerator, 25 MHz
 Logic Analyzer Modul
 Lötequipment
 2 Lötstationen
 Dritte Hand
 Digitale Multimeter

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  • 2. © Fraunhofer Die Herausforderung  Umsetzung einer Schwingungsmessung für ein Mountainbike  Anbringungsort: Lenker  Klein, leicht, robust gegen Umwelteinflüsse  Aufzeichnung von Schwingbeschleunigungen auf einer Speicherkarte  Auswertung: Visualisierung der Zeitdaten und Ermittlung der störenden Frequenzen/ Resonanzen des Lenkers
  • 3. © Fraunhofer Erfolgskriterien  Bewertung der entwickelten Systeme in finaler Testsession:  Probefahrt  Gesamtmasse und Bauraum  Qualität der aufgenommen Daten  Wasserdichtigkeit  Schwingfestigkeit
  • 4. © Fraunhofer Ablauf des Projekts: Phase 1  Kick Off 23.05.17 - 17.00 Uhr  Workshop Nr. 1 (FabLab) 30.05.17 - 14:00-18:00 Uhr  Workshop Nr. 2 (FabLab) 06.06.17 - 14:00-18:00 Uhr  Finale (LBF) 13.06.17 - 13:00-17:00 Uhr  Möglichkeit zur Nutzung der Einrichtungen des FabLab Darmstadt
  • 5. © Fraunhofer Preis: „Phase 2“  Anpassung des Systems an die Anwendung in Absprache mit dem technischen Berater des Sportlers (Gehäusedesign)  Reise ins alpine Trainingslager  Testtage im Schnee
  • 6. © Fraunhofer Weitere Preise  Teams dürfen ihre Systeme behalten (besonders attraktiv, falls das System die Tests übersteht)  Sonderpreise im Ermessen des Schiedsrichters
  • 7. © Fraunhofer Randbedingungen & Hilfsmittel  Verwendung der vorgegebenen Hardware  Technische Spezifikationennächste Folie  Low Cost:  Nutzung von Material aus dem Fablab (kostet nichts)  Nutzung von weiterem Material in einem Wert bis zu 5 Euro  GitHub Repository und Wiki  https://github.com/Fraunhofer-LBF/Makeathon  https://github.com/Fraunhofer-LBF/Makeathon/wiki
  • 8. © Fraunhofer Spezifikationen Phase I 120 Hz Wasser- beständig ± 16gTriax 8 h Autark Low- Cost Geringes Gewicht/ Volumen Variable Anbind- ung RTC Start/ Stop SD- Karte Flash memory RTC Power- management Li-ion battery SPI MEMS vibration sensor (digital) analog MCU SD Card ADC Start/Stop LED
  • 11. © Fraunhofer Datenvisualisierung und -analyse z.B. offline mit Kst  Robustes Plotten von Live-Streaming- Daten.  Leistungsstarke Plugins und Erweiterungen verfügabar.  Große Auswahl an eingebauten Plotting und Signalverarbeitungsfunktionen (Histogramme, Powerpektren etc.)  Eingebaute Filter- und Curve-fitting Funktionen.  Unterstützung für mehrere gängige Datenformate.  Skriptfähig in python (beta verfügbar unter Linux).
  • 12. © Fraunhofer Was ist das FabLab?  Offene Werkstatt  Jeder ist willkommen!  Einweisung, Erklärung, Unterstützung für alle, die es benötigen  3D Drucker, Lasercutter, 3D Scanner, etc.  Immer Montag und Donnerstag 15 bis 19 Uhr  Für den Makeathon gibt es Sondertermine (per Doodle)  Fraunhofer IGD (hinter Darmstadtium)  Und das Beste: Kostenlos!* *Terms and Conditions apply ;- )
  • 13. © Fraunhofer 3D-Drucker  Aktuell sechs 3D-Drucker (FDM)  Verschiedene Materialien: PLA, ABS, PETG, NinjaFlex, TPU  Dateiformat: STL (exportierbar aus jedem gängigen CAD Programm)  Demnächst: Form2 SLA Drucker Drucker Maße [cm] Prusa i3 MK2S 25 x 21 x 20 3Dator 18 x 17 x 27 MakerBot Replicator 2 28 x 15 x 15 Ultimaker 2 22 x 22 x 20 2 Prusa i3 Rework 20 x 20 x 20
  • 14. © Fraunhofer Urformen  Drucken einer Urform mittels 3D Druck  Erweiterung der verwendbaren Materialien ( Silikon und Polyurethan)  Bauteile herstellbar mit günstigeren Eigenschaften (keine Schichten)
  • 15. © Fraunhofer Lasercutter  Epilog Laser  50 Watt CO2 Laser  Schneiden und Gravieren  Arbeitsraum: 609 mm x 304 mm  Materialien:  Kartonagen, Holz, Plexiglas und Polymere ohne Chlor (max. 15 mm Stärke)  Metalle, Keramik und Glas sind gravierbar  Dateiformat: Vektorgrafik (z. B. pdf, dxf, dwg, svg, etc.)
  • 16. © Fraunhofer 3D Scanner  David 3D Scanner  Structured Light Scanner  Scangröße: 6 - 50 cm  Auflösung: 0,05 % der Scangröße  0,03 mm – 0,25 mm  Scandauer: 2 Sekunden pro Scan  Exportiert in OBJ, STL, PLY
  • 17. © Fraunhofer CNC Fräse  Mostly Printed CNC → MPCNC  Open Source Projekt  Theoretische Auflösung liegt bei 12,5μm ( gleiche Hardware Prusa i3)  Arbeitsraum 500mm x 500mm x 120mm
  • 18. © Fraunhofer Arbeiten mit Elektronik  Oszilloskop  4 Kanal, 100 MHz  Funktionsgenerator, 25 MHz  Logic Analyzer Modul  Lötequipment  2 Lötstationen  Dritte Hand  Digitale Multimeter