Mixly开源项目设计23：蜗牛小屋的设计

伊柏权 李遵炼 季铮铮

不久前，科学老师布置了养殖蜗牛的家庭作业，发了一个塑料盒，但是学生在实践的过程中发现很不方便，于是创客社团的指导教师开始引导学生能不能使用3D打印技术来制作一个蜗牛养殖的智能温室。整体项目环节包括了解蜗牛的生活习性、食物喜好，蜗牛的生活环境，养殖的器具。并让学生学习操作3D建模软件，培养学生的思维能力和创意设计水平，将技术运用到学习生活实际中去，学以致用。

初期调研

蜗牛小屋设计的过程中，可以让学生学会很好地饲养小动物，珍爱生命，体会对小动物的关爱。首先是项目调查，图1为学生调查资料并整理笔记。

根据以下分类整理资料：①关于饲养的器具;②关于温度;③关于湿度;④关于光照;⑤关于活动习惯;⑥关于环境卫生清理;⑦关于食物。

接下来引导学生分析资料，在对蜗牛有一定了解的基础上进行分析，同时，教师提问，小组讨论，学生回答，进而给出可行性较高的思路或结论。

师：如何解决蜗牛的环境适宜温度呢？

生：太热了要降温，太冷了要加温，可以用编程模块来达到这个目的。

师：关于环境卫生清理这个问题怎么解决好呢？

生：清理的时候把蜗牛拿出来;设计备选房间，清理的时候就换房间。

……

接下来针对分析结果画设计稿。纸稿要求：纸稿上标注有后期建模所要考虑的功能要点及注意点，以便建模时更加方便、明确，尽量避免频繁的修改。通过小组讨论，完善设计，取长补短，整合成一个设计稿。

设计建模

接下来需要完善设计稿，进行小组讨论，确定设计稿。最终版纸稿要求：要有正视图、侧视图、俯视图（如果多层，需要多层的俯视图），以及各环节的大小数据。并根据设计稿进行3D建模。一开始的模型由于没有考虑到3D打印机尺寸等因素，所以需要适当调整（如图2）。拆分后就完成了基礎的建模工作（如图3）。

电子编程

实验过程中学生采用了几种不同颜色的LED来提供蜗牛小屋的光照，对温湿度进行显示，并且用一个电子风扇来进行湿度的调节（如图4）。Mixly的原始程序如图5所示。

程序使用了温湿度传感器作为输入，将一个数码管和三个LED以及一个风扇作为输出。最终通过组装和调试，蜗牛小屋作品就完成了（如图6）。

这是一个比较大型的3D打印作品，伴随着技术越来越成熟，3D打印机已经可以作为一种值得信赖的加工设备制作一些大尺寸的生活用品了。

总结提升

为了让其他学习者也能够共享我们的劳动成果，我们制作了一个分享PPT，并根据这个PPT制作了演示视频，方便其他人根据我们提供的工程文档自己来制作蜗牛小屋。这个小屋只是完成了理论设计的需求，蜗牛住起来舒不舒服，还要看具体的实验。我们之所以将制作过程的源文件分享出来，也是期望能够在全国范围内寻找朋友一同改进。目前，可以在chuangkoo.com上下载这个项目的原始文件，期待通过创客社区的共同努力，这个开源项目可以越来越好，最终甚至可以帮助我们在外太空养蜗牛，开源分享，造物创新，让小蜗牛走向大世界。