Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Charles Guan: Bauen Sie alles wirklich sehr schnell auf

Charles Guan ist ein MIT-Alumnus und hat in den letzten Jahren festliche und erstaunliche Projekte gemacht. Charles war einflussreich im MIT makerspace / club MITERS, wo Studenten allerlei Großes schaffen. Charles war am MIT als Lehrassistent im Maschinenbau tätig und half seinen Kommilitonen, die Träume ihrer Träume zu konstruieren. Er hat die gleichen Fragen immer und immer wieder gehört, also hat er eine Lehrdokumentation erstellt, um das Leben von ihm und seinen Mitschülern mit einem umfangreichen Instructable zu erleichtern: Wie man alles wirklich schnell baut, oder HTBYERRF. Die Konzepte und Techniken, die er vorstellt, sparen viel Zeit und Kopfschmerzen, wenn Sie mit einer Vielzahl von Werkzeugen bauen, insbesondere wenn Sie mit digitalen Fertigungsgeräten wie Laserschneidern, CNC-Fräsern oder Wasserstrahlschneidern arbeiten.

Er erzählte mir von den von ihm entwickelten Techniken und seinen Überzeugungen, wie man Dinge herstellt. Die in diesem Beitrag verwendeten Fotos stammen von Charles via HTBYERRF. In seinen Antworten spricht Charles aus seiner eigenen Perspektive und nicht als Vertreter des MIT.

Könnten Sie sich und Ihre Erfahrungen kurz beschreiben? Ich habe einen Bachelor-Abschluss in Maschinenbau vom MIT und habe einen Master-Abschluss gemacht, dieses Jahr aber das Programm verlassen, um mich ausschließlich auf die Lehre von Maschinenbau-Konstruktionslaboren zu konzentrieren und eine Quelle für Studentenprojekte zu sein. Mein Hintergrund ist ungefähr 11–12 Jahre elektromechanisches Basteln und Bauen (ab 2000, als ich ungefähr 12 Jahre alt war), ein paar Jahre in BattleBots und auch in kleinen Elektrofahrzeugen. Daher ist ein Großteil meiner Erfahrung Autodidakt und durch die Praxis gelernt.

Wer ist Ihre ideale Zielgruppe, wie Sie wirklich alles wirklich schnell aufbauen können? Mein Publikum besteht aus Leuten, die bereits einige Erfahrungen mit dem Bau kleiner mechanischer Geräte gesammelt haben, vielleicht ihren ersten oder zwei ersten Roboter, aber immer noch vor allem in der Phase "Gebäudeklebeband, Kabelbinder und Home Depot-Aluminiumdach blinkt". Roboterhobbyisten werden genau wissen, worüber ich spreche.

Es ist nicht als "Einführung in alles" gedacht, weil es dann 300 Seiten gewesen wäre. Ich gehe davon aus, dass Sie im Grunde wissen, was eine Schraube ist, was ein Bohrer macht oder sogar eine Mühle oder ein RP-Werkzeug (Rapid Prototyping) wie einen Laserschneider oder einen Wasserstrahl gesehen bzw. verwendet hat. Da ich nicht der Meinung war, dass nicht jeder es getan hat, habe ich versucht, so viel einzubeziehen, was ohne RP-Tools möglich ist, als ich mich damals erinnerte - zum Beispiel, um Extrusionen und Barstock usw. zu nutzen, auf Methoden, auf die ich mich seit vielen Jahren verlassen habe. Darüber hinaus ist es jetzt, da die RP-Dienste weit verbreitet sind, für jemanden kein Anlass, durch Online-Bestellung erste Erfahrungen mit ihnen zu sammeln. Viel einfacher als früher am Tag.

Während das Bauen von Robotern, Motorrollern und motorisierten Einkaufswagen spielerisch und lustig ist, warum sollten die Leute das tun? Ich glaube fest an den Wert der sogenannten Bottom-up-Ausbildung. Sie nehmen Herausforderungen an und erlernen neue Fähigkeiten, die durch den Zugang zu Ressourcen und Wissen katalysiert werden. Es ist sowohl eine Pause als auch eine Ergänzung zu der traditionellen Ausbildung, die selbst im Ingenieurwesen ziemlich "top down" ist - ganz gleich, wie "praktisch" ein Ingenieurkurs ist, es ist zwangsläufig jemand, der Ihnen sagt, was zu tun ist und welche Tasten gedrückt werden müssen und welche Anweisungen zu befolgen sind.

Was könnte dieses Bauen / Machen / Fabrizieren bewirken? Das Tolle an selbstgesteuertem Lernen ist, dass Sie ständig nach Ihrer eigenen Antwort suchen und als Ergebnis Ihre eigene Messlatte anheben - es ist nicht so, als hätten Sie das Labor beendet und Sie können jetzt nach Hause gehen. Sie lernen Problemlösung, Ideenfindung und vor allem Debugging-, Reparatur- und Wartungsfähigkeiten und bilden mentale Toolchains, die Sie in allen Phasen des Prozesses unterstützen. Sie entdecken neue Tricks und wenden das Wissen anderer an, um Ihren eigenen Stil zu entdecken. Durch die Teilnahme an allen Phasen der Projektentwicklung gewinnen Sie einen tieferen Einblick und Verständnis für den Engineering- und Projektentwicklungsprozess.

Wie wichtig ist die Wiederholung? Ich denke, dass iteratives Design in der modernen Ingenieurausbildung unterbewertet wird und für Hersteller und Bastler sehr wertvoll ist. Im Allgemeinen wird in einer Konstruktionsklasse erwartet, dass Sie ein Teil oder ein System vor dem Erstellen gründlich analysieren und optimieren, wenn Sie es überhaupt erstellen müssen. Dies ist zwar eine großartige "Übung der Theorie" und absolut geeignet für Situationen, in denen Sie dies nicht tun erhalten iterieren (Boeing wird nicht nur 13 verschiedene 747s machen, um zufällige Ideen zu testen), es ist definitiv nicht der einzige Weg.

Wenn Sie eine erste Version oder sogar ein Prototyp / Modell erstellen, erfahren Sie manchmal so viel mehr darüber, wie sich das System verhält, wo etwas schief gehen könnte usw. Sie können eine perfekt entworfene und gültige CAD-Baugruppe und eine Mappe mit numerischer Analyse verwenden Der Computer wird Ihnen jedoch immer noch nicht sagen, dass Ihre Stellschraube herausfallen wird oder dass das Produkt einer anderen Person, das Sie in Ihr Design integriert haben (Sie hatten also keine Kontrolle über das Engineering), die Leistungsspezifikationen nicht erfüllt. Anschließend können Sie alle gewünschten Änderungen im Design für Version 2 zusammenfassen.

Wie wichtig ist ein Misserfolg? Heutzutage sind wir ziemlich gut ausgebildet, um alle Fehler als schlecht zu betrachten und um jeden Preis absolut zu vermeiden, was meiner Meinung nach einfach dumm ist. Meine Behauptung ist, dass die meisten Dinge, die Sie erstellen, fehlschlagen werden. Lernen Sie also aus jeder Gelegenheit, die Sie erhalten, und dokumentieren Sie sie, damit andere verstehen, warum Sie versagt haben.

Was ist eine aktive Imagination wert? Ich denke, die Vorstellungskraft wird beim Projektieren besonders gut ausgeübt, da nur die Suche nach einer Lösung kreative Kopfarbeit erfordert und im Kopf simuliert, ob etwas funktionieren könnte oder nicht. Das schnelle Nachdenken über Ideen und das Denken über weniger Ideen, die sofort gut geformt werden, sind nur zwei Dimensionen in der Ebene des Brainstorming. Ich denke, es ist zu begrüßen, wenn man mit ein paar möglichen Lösungen im Kopf jonglieren muss. Nach meiner Erfahrung sehen manche Leute diesen geistig unbestimmten Zustand tatsächlich als negativ.

Eine der wertvollsten Fähigkeiten, die ich glaube und die ich leider auch schwer zu lehren finde, ist eine Art mentale Multiphysik-Engine. Wenn Sie mir beim Entwurf von SolidWorks dabei zusehen, wie ich in 80% der Fälle nur sehr hart auf den Bildschirm starrte, und die anderen 20% nur eine Folge des Klickens ist. Ich habe buchstäblich ein Modell des gesamten Designs im Kopf und probiere verschiedene Kombinationen von Teilen aus, bewege Strukturen herum und führe sogar einige mentale FEA-Modelle aus und visualisiere, wie Dinge versagen oder brechen könnten. Warum machen Sie das nicht in SolidWorks? Weil es so viel länger dauert und am Ende des Modellierens des neuen Teils habe ich vergessen, was ich damit machen würde. Das menschliche Gehirn ist immer noch ein verdammter Supercomputer. Warum also nicht?

Ich kann nicht erklären, wie Sie zu diesem Punkt gelangen. Dies ist letztlich eine Funktion von gesehen-es-getan-es: vorherige Erfahrung und Vorstellungskraft. Als ich jünger war, verbrachte ich viele Stunden damit, BattleBots in meinem Kopf zu entwerfen und simulierte Matches gegen Gegner auszuführen (und ich mache das immer noch). Das Ansehen von echten BattleBots-Videos sowohl aus der alten TV-Show als auch von Builder-Run-Events hat mir gezeigt, wie sich Metall verformt und wie Roboter vor Schlägen fliehen, also habe ich das in die „Physik-Engine“ integriert. Mit der Zeit und der Übung wird es besser. Ich habe Sie auf zahlreichen Veranstaltungen gesehen, bei denen öffentliche Demos durchgeführt wurden. Warum ist das wichtig? Ich unterstütze die öffentliche Anzeige von Projekten, wenn dies praktikabel ist. Da ich im Allgemeinen Dinge mit Rädern gebaut habe, war es eine ausgemachte Sache, dass sie in der Stadt herumrollen. Es kann frustrierend sein, Fragen aus der Öffentlichkeit zu stellen, indem Sie dasselbe Konzept 20-mal erläutern, aber ich habe festgestellt, dass mir dies in den letzten Jahren eine entscheidende Kommunikationsfähigkeit beigebracht hat: Wie Sie Ihre technische Beschreibung in eine Sprache integrieren, die nicht technisch ist kann verstehen, ohne den Punkt entweder so zu verwässern, dass er bedeutungslos ist oder herablassend ist. Was bewirkt die Erstellung einer Dokumentation für Ihre Arbeit? Auf meiner eigenen Arbeit finde ich meine umfangreiche Dokumentationsbesessenheit sehr hilfreich. Bei vielen Gelegenheiten habe ich meine Build-Berichte von 2008 oder 2009 durchforstet, um nach einem Bild von etwas Bestimmtem zu suchen, das ich gemacht habe. In letzter Zeit habe ich herausgefunden, dass meine Dokumentationen zum Entwerfen von Motorcontrollern hilfreich sind, wenn Sie Verfeinerungen vornehmen oder ein neues Board-Design starten. Wenn ich zurückschaue, kann ich sicherstellen, dass ich nicht dieselben schlechten Hacks oder nicht funktionierenden Komponentenanordnungen einbeziehe.

Was hast du in letzter Zeit vor? Ich gehe gerade etwas zurück zu meinen Wurzeln, indem ich mich an einen neuen Kampfroboter (BattleBot) baue. Im Frühjahr führe ich wieder die Klasse „2.00Gokart“ als Laborteil von 2.007 [Design and Manufacturing], und es ist geplant, sie im Sommer für eine Gruppe von Gastschülern erneut durchzuführen.

Ich sehe gerne Menschen beim Bau von Dingen und lerne dabei: Elektronische, mechanische, kinetische Flüssigkeitsskulptur mit Beleuchtung - was auch immer es ist. Wenn Sie noch nichts gebaut haben, ist es schwer, mit dem ersten Wissen umzugehen und zu versuchen, all das Wissen in sich aufzunehmen, aber sobald Ihre erste Vorrichtung funktioniert, ist sie so herrlich.

Vielen Dank, dass Sie Ihre Gedanken und Ideen mit uns geteilt haben! Besuche Charles 'Site und seine Instructables. Sie können HTBYERRF (Wie Sie alles wirklich sehr schnell bauen) lesen, und vergessen Sie nicht zu sehen, was die Leute von MITERS machen.

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