Разработка 3D-модели «Головной мозг на штативе-позвоночнике»

1. Цель проекта

Создать реалистичную 3D-модель человеческого головного мозга (масштаб 1:1) с возможностью интеграции электроники:

• подсветка (светодиоды WS2812B);

• управление (кнопки, микроконтроллер Arduino / ESP32);

• аудиоэффекты (микродинамик);

• питание от внешнего адаптера 5 В.

Модель предназначена для 3D-печати, монтажа электроники 

2. Общая структура

Конструкция состоит из трёх сборочных узлов:

1. Головной мозг — анатомически точная модель, разбирающаяся на две половины (левая/правая)

2. Позвоночный штатив — полый канал-держатель для прокладки проводов питания и сигнала.

3. Подставка (основание) — блок электроники и управления (кнопки, динамик, питание, контроллер)

3. Требования к каждому узлу

3.1. Головной мозг

• Масштаб: 1:1 (≈ 140 × 170 × 130 мм).

• Форма: анатомически достоверная, с естественными извилинами и бороздами.

• Конструкция:

  
  

  • Разборка на две половины, соединённые неодимовыми магнитами (Ø 6–8 мм × 2–3 мм).

  • Внутри — полость под монтаж светодиодов сегментированных.

  • Посадочные каналы (пазы) для фиксации LED-лент (тип WS2812B, ширина ≈ 10 мм).

  • Толщина стенки 2–3 мм для равномерного светорассеяния.

  • Материал для печати: полупрозрачный PLA/PETG Clear.

  • Предусмотреть вход отверстия снизу для прохода кабеля от позвоночника.

3.2. Позвоночный штатив

• Высота: 180–250 мм (по пропорции композиции).

• Внешний дизайн: стилизованный позвоночник / спинной столб.

• Внутри — сквозной канал Ø 8–12 мм для прокладки кабеля (5 В, DATA, GND).

• Верхняя часть — посадка в мозг с механическим фиксатором и разъёмом (например, JST 3-pin).

• Нижняя часть вставляется в подставку (штифт, резьба, защелка ).

3.3. Подставка (основание)

Функциональный блок, объединяющий управление, питание и звуковой модуль.

Основные элементы:

• Верхняя панель:

  
  

  • 5 отверстий под кнопки управления (диаметр ≈ 12 мм, под кнопки Momentary Switch).

  • 1 отверстие под микродинамик (Ø ≈ 15–20 мм, с декоративной решёткой).

• Внутри корпуса подставки:

  
  

  • Отсек под плату Arduino Nano / ESP32 DevKit v1;

  • Отсек под драйвер / конденсатор / провода;

  • Съёмная крышка снизу (на винтах или защёлках) для доступа к электронике;

  • Монтажные стойки или площадка под крепёж платы (M2.5–M3);

  • Вентиляционные щели для отвода тепла.

• Питание:

  
  

  • В задней части подставки — отверстие под разъём питания (DC 5.5×2.1 мм или USB-C);

  • Внутри — место под кабель-менеджмент и предохранитель.

• Материал: прочный PLA/PETG, не прозрачный.

• Размер подставки: ориентировочно 120–150 мм диаметр / ширина, высота ≈ 50–70 мм.

• Нижняя часть — утяжелённая (возможно, ниша под металлический груз).

4. Сборка и обслуживание

• Мозг ↔ позвоночник ↔ подставка — разъёмные узлы.

• Все соединения должны обеспечивать повторную сборку без клея.

• Доступ к электронике через нижнюю крышку подставки.

• Кабель проходит сквозь позвоночник к мозгу, где подключается к LED-цепи.

5. Эстетические требования

• Внешний вид мозга — максимально реалистичный, с мягким полупрозрачным свечением.

• Позвоночник — стилизованный, может иметь лёгкий техно-дизайн (органика + технология).

• Подставка — минималистичная, аккуратная, с гладкой поверхностью и скрытыми винтами.

• Решётка микродинамика должна быть аккуратно вписана в общую геометрию

6. Форматы выходных файлов

• STL — для печати (каждая часть отдельно).

• STEP / OBJ — для редактирования и сборки.

• PDF-чертёж с основными размерами и посадочными местами.

• PNG-рендеры (вид спереди, сбоку, изометрия).