Mixly開源項目設計23：蝸牛小屋的設計

伊柏權 李遵煉 季錚錚

不久前，科學老師布置了養殖蝸牛的家庭作業，發了一個塑料盒，但是學生在實踐的過程中發現很不方便，于是創客社團的指導教師開始引導學生能不能使用3D打印技術來制作一個蝸牛養殖的智能溫室。整體項目環節包括了解蝸牛的生活習性、食物喜好，蝸牛的生活環境，養殖的器具。并讓學生學習操作3D建模軟件，培養學生的思維能力和創意設計水平，將技術運用到學習生活實際中去，學以致用。

初期調研

蝸牛小屋設計的過程中，可以讓學生學會很好地飼養小動物，珍愛生命，體會對小動物的關愛。首先是項目調查，圖1為學生調查資料并整理筆記。

根據以下分類整理資料：①關于飼養的器具;②關于溫度;③關于濕度;④關于光照;⑤關于活動習慣;⑥關于環境衛生清理;⑦關于食物。

接下來引導學生分析資料，在對蝸牛有一定了解的基礎上進行分析，同時，教師提問，小組討論，學生回答，進而給出可行性較高的思路或結論。

師：如何解決蝸牛的環境適宜溫度呢？

生：太熱了要降溫，太冷了要加溫，可以用編程模塊來達到這個目的。

師：關于環境衛生清理這個問題怎么解決好呢？

生：清理的時候把蝸牛拿出來;設計備選房間，清理的時候就換房間。

……

接下來針對分析結果畫設計稿。紙稿要求：紙稿上標注有后期建模所要考慮的功能要點及注意點，以便建模時更加方便、明確，盡量避免頻繁的修改。通過小組討論，完善設計，取長補短，整合成一個設計稿。

設計建模

接下來需要完善設計稿，進行小組討論，確定設計稿。最終版紙稿要求：要有正視圖、側視圖、俯視圖（如果多層，需要多層的俯視圖），以及各環節的大小數據。并根據設計稿進行3D建模。一開始的模型由于沒有考慮到3D打印機尺寸等因素，所以需要適當調整（如圖2）。拆分后就完成了基礎的建模工作（如圖3）。

電子編程

實驗過程中學生采用了幾種不同顏色的LED來提供蝸牛小屋的光照，對溫濕度進行顯示，并且用一個電子風扇來進行濕度的調節（如圖4）。Mixly的原始程序如圖5所示。

程序使用了溫濕度傳感器作為輸入，將一個數碼管和三個LED以及一個風扇作為輸出。最終通過組裝和調試，蝸牛小屋作品就完成了（如圖6）。

這是一個比較大型的3D打印作品，伴隨著技術越來越成熟，3D打印機已經可以作為一種值得信賴的加工設備制作一些大尺寸的生活用品了。

總結提升

為了讓其他學習者也能夠共享我們的勞動成果，我們制作了一個分享PPT，并根據這個PPT制作了演示視頻，方便其他人根據我們提供的工程文檔自己來制作蝸牛小屋。這個小屋只是完成了理論設計的需求，蝸牛住起來舒不舒服，還要看具體的實驗。我們之所以將制作過程的源文件分享出來，也是期望能夠在全國范圍內尋找朋友一同改進。目前，可以在chuangkoo.com上下載這個項目的原始文件，期待通過創客社區的共同努力，這個開源項目可以越來越好，最終甚至可以幫助我們在外太空養蝸牛，開源分享，造物創新，讓小蝸牛走向大世界。