Opracowanie modelu 3D „Mózg na statywie-kręgosłupie”

1. Cel projektu

Stworzyć realistyczny model 3D ludzkiego mózgu (skala 1:1) z możliwością integracji elektroniki:

• podświetlenie (diody LED WS2812B);

• sterowanie (przyciski, mikrokontroler Arduino / ESP32);

• efekty audio (mikro głośnik);

• zasilanie z zewnętrznego adaptera 5 V.

Model przeznaczony do druku 3D, montażu elektroniki

2. Ogólna struktura

Konstrukcja składa się z trzech węzłów montażowych:

1. Mózg — anatomicznie dokładny model, rozbierający się na dwie połowy (lewa/prawa)

2. Statyw kręgowy — pusty kanał-trzymak do prowadzenia przewodów zasilających i sygnałowych.

3. Podstawka (podstawa) — blok elektroniki i sterowania (przyciski, głośnik, zasilanie, kontroler)

3. Wymagania dla każdego węzła

3.1. Mózg

• Skala: 1:1 (≈ 140 × 170 × 130 mm).

• Forma: anatomicznie wiarygodna, z naturalnymi bruzdami i zakrętami.

• Konstrukcja:

  
  

  • Rozbieralny na dwie połowy, połączone magnesami neodymowymi (Ø 6–8 mm × 2–3 mm).

  • Wewnątrz — komora pod montaż segmentowanych diod LED.

  • Gniazda (rowki) do mocowania taśm LED (typ WS2812B, szerokość ≈ 10 mm).

  • Grubość ścianki 2–3 mm dla równomiernego rozpraszania światła.

  • Materiał do druku: półprzezroczysty PLA/PETG Clear.

  • Przewidzieć otwór od dołu do przeprowadzenia kabla od statywu.

3.2. Statyw kręgowy

• Wysokość: 180–250 mm (zgodnie z proporcją kompozycji).

• Design zewnętrzny: stylizowany kręgosłup / słup kręgowy.

• Wewnątrz — przelotowy kanał Ø 8–12 mm do prowadzenia kabla (5 V, DATA, GND).

• Górna część — osadzenie w mózgu z mechanicznym mocowaniem i złączem (np. JST 3-pin).

• Dolna część wsuwa się w podstawkę (kołek, gwint, zatrzask).

3.3. Podstawka (podstawa)

Funkcjonalny blok łączący sterowanie, zasilanie i moduł dźwiękowy.

Podstawowe elementy:

• Górna płyta:

  
  

  • 5 otworów pod przyciski sterujące (średnica ≈ 12 mm, pod przyciski Momentary Switch).

  • 1 otwór pod mikro głośnik (Ø ≈ 15–20 mm, z dekoracyjną siatką).

• Wewnątrz obudowy podstawki:

  
  

  • Komora na płytkę Arduino Nano / ESP32 DevKit v1;

  • Komora na sterownik / kondensator / przewody;

  • Demontowalna pokrywa od dołu (na śrubach lub zatrzaskach) dla dostępu do elektroniki;

  • Mocowania lub platforma pod montaż płytki (M2.5–M3);

  • Otwory wentylacyjne do odprowadzania ciepła.

• Zasilanie:

  
  

  • Z tyłu podstawki — otwór pod złącze zasilania (DC 5.5×2.1 mm lub USB-C);

  • Wewnątrz — miejsce na zarządzanie kablami i bezpiecznik.

• Materiał: wytrzymały PLA/PETG, nieprzezroczysty.

• Rozmiar podstawki: orientacyjnie 120–150 mm średnicy / szerokości, wysokość ≈ 50–70 mm.

• Dolna część — obciążona (możliwe, że wnęka na metalowy ciężar).

4. Montaż i konserwacja

• Mózg ↔ kręgosłup ↔ podstawka — rozłączne węzły.

• Wszystkie połączenia powinny umożliwiać ponowny montaż bez kleju.

• Dostęp do elektroniki przez dolną pokrywę podstawki.

• Kabel przechodzi przez kręgosłup do mózgu, gdzie łączy się z łańcuchem LED.

5. Wymagania estetyczne

• Wygląd mózgu — maksymalnie realistyczny, z miękkim półprzezroczystym świeceniem.

• Kręgosłup — stylizowany, może mieć lekki design techno (organika + technologia).

• Podstawka — minimalistyczna, schludna, z gładką powierzchnią i ukrytymi śrubami.

• Siatka mikro głośnika powinna być starannie wkomponowana w ogólną geometrię.

6. Format plików wyjściowych

• STL — do druku (każda część osobno).

• STEP / OBJ — do edycji i montażu.

• Rysunek PDF z podstawowymi wymiarami i miejscami montażowymi.

• Renderingi PNG (widok z przodu, z boku, izometria).