OSHW Documentation Jam - OSEG

Aus Open Source Ecology - Germany
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This is the contribution of OSE Germany to the OSHW Documentation Jam.


English: The UniPro-Kit

The UniPro-Kit (Universal Prototyping Kit) project was originated by the wish to have a kind of universal construction kit available.

It should resemble the well known metal construction sets like Meccano/Erector, with basic elements like bars, angles and plates with rows of drilled holes, wheels, flanges, transmission-rods etc., up to more specific elements like stepper motors and linear drives, less toy-like, but more stable and slightly bigger dimensioned.

Applications

Such a thing would be desirable for all kind of projects, for fast and easy testing of approaches and ideas - just rapid prototyping, or for building smaller machines like a 3D-printer or pcb-router. It could also be used for structural supports and mountings in experiments, or jigs for producing other parts. One can also use it for building assembly groups and modular components in other projects, e.g. a lineardrive-module within a tracking-system of a CSP-project (CSP=concentrating solar power).

The application range is wide and similar like those commercial and aluminium-extrusion-profiles based T-slot-systems often used by engineers, but we dont want to be limited only on such quite expensive system-solutions. It is an important aspect of the UniPro-Kit Sets, that they are consisting mainly of these parts, which are easy and everywhere available, like in the next local hardware store. Or one can make use of materials like aluminum-profiles, which can become DIY-processed with hand-tools and simple jigs, e.g. drilling rows of holes and cutting at different lengths.

It is an important and typical part of the OSE-concept, to become independent of industrial producers, not absolutely and by 100%, but as much as possible.

Compatability

Within the ongoing development of this project eventually occurred - as a kind of by-product - the idea, to make the UniPro-Kit open and extendable towards all directions and to support any possible kind of compatibility with other Open Hardware Construction sets like Gridbeam, OpenStructures, Openrails and Openbuilds, etc., and to integrate and combine all these and others together into a kind of open standard.

Now we try to define conditions and criteria of a classification-systematics, in which all kind of parts from different other construction sets can become integrated and registered, getting a unique part-no., and act as a common base for a kind of catalog-system or parts-database.

The aim and our hope is, that such parts would be preferred and more often used in many maker-projects, so that it may later results in a kind of independent de-facto-standard of OpenHardware-parts.

Advantages

This would offer the following advantages:

  • each part that was integrated into this system contains in its database-entry at least a reference on a source of supply and a technical drawing. In some cases there may be also a detailed description how to produce this part on your own with appropriate tools and jigs ("DIY-able").
  • in case of some parts which are not so easy to produce some groups or Open Hardware projects may specialize themselves on producing and offering them the Open Hardware Community to buy. This could lead into a small market with independent suppliers ( like "OpenSourceEconomy").
  • the parts and their producing-process itself can be optimized by the community and better adopted at the specific demands of the individual Openhardware projects.
  • one can create OpenSource-CAD-libraries of the parts, which allow a pure virtual construction, development and optimization of Open Hardware projects by a big developer-community, longtime before its necessary, to spend real money for materials or having access to well equipped workshops.
  • the systematics and the database would allow a direct search and access of special parts. That's different compared to sites like thingiverse, on which also exists a lot of useful things, but they are only small organized and less catalog-like, so it needs a time-consuming search to find there the appropriate thing.

Status

The recent state of the project is, that we have already started with defining first basic-sets of our construction kit and provide them for download as parts-libraries in some important CAD-fileformats like .igs, .stp and .dwg, as well as sketchup-file. Meanwhile we can use them as working-examples, for discussing and developing different contents and practical aspects of the systematics.

It would be nice and certainly useful for everyone, if such a kind of systematics could be well established as an independent standard of parts and parts lists in Open Hardware projects. Whether this will really happen or not depends on different facts and influences, like e.g. the acceptance of the community.

Links

German: Das UniPro-Kit Projekt

Das UniPro-Kit (Universal Prototyping Kit) Projekt entstand ursprünglich aus dem Wunsch heraus eine Art von Baukastensystem verfügbar zu haben.

Es sollte gestaltet sein nach Art von bekannten Metallbaukästen wie Meccano/Erector, mit Grundelementen wie gelochten Bändern, Winkeln, Rädern, Flanschen, Transmissionsstangen usw., bis hin zu spezifischeren Elementen wie Steppermotoren und Lineartrieben, aber weniger Spielzeug-artig, sondern robuster und etwas größer dimensioniert.

Anwendungen

Soetwas wäre wünschenswert für verschiedene Projekte, es lassen sich damit recht schnell Ansätze und Ideen ausprobieren - halt schnelles Prototyping oder auch kleinere Maschinen wie 3D-Printer oder PCB-Router bauen. Es könnte auch genutzt werden für Strukturelemente oder Halterungen in Experimenten, oder für Jigs zur Herstellung anderer Bauteile. Man kann damit auch ganze Baugruppen realisieren, die als Modul in anderen Projekten Verwendung finden, wie z.B. ein Lineartrieb-Modul für ein Tracking-System bei einem CSP-Projekt (CSP=Concentrating Solar Power).

Das Anwendungsspektrum ist ähnlich vielseitig wie bei den von Ingenieuren gerne genutzten kommerziellen auf Aluminium-Extrusions-Profilen basierenden T-Slot-Systemen, aber wir wollen uns nicht auschliesslich auf solche käuflichen und zumeist recht teure Systemlösungen beschränken, sondern es ist ein wichtiger Aspekt des UniPro-Kits, das die jeweiligen Sets aus Teilen zusammengestellt werden können, die leicht erhältlich und gut verfügbar sind, etwa im örtlichen Baumarkt. Es können auch Materialien wie Aluprofile verwendet werden, die dann mit normalen Handwerkzeugen und einfachen Jigs selbst in einem DIY-Prozess weiterverarbeitet werden, also z.B. mit Bohrungen von Lochreihen versehen werden und auf verschiedene Längen gekürzt werden.

Hierbei kommt ein wichtiger und grundlegender OSE-Gedanke zum tragen, nämlich der, das man gerne weitgehend unabhängig von industriellen Herstellern werden möchte, nicht absolut und hundertprozentig, aber doch so gut wie eben möglich.

Kompatibilität

Im Verlauf der Entwicklung dieses Projektes entsand - sozusagen als Nebenprodukt - der Gedanke und Wunsch, das UniPro-Kit nach allen Seiten hin offen und erweiterbar zu machen, um eine mögliche Kompatibilität zu anderen OpenHardware-Baukastensystemen wie Gridbeam, Openstructures, Openrails und Openbuilds etc. zu unterstützen und dies alles zu einer Art offenem Standard zusammenzufassen.

Derzeit versuchen wir formalen Anforderungen und Kriterien für eine Systematik zu definieren, in welcher Bauteile aus solchen Projekten erfasst, eingeordnet und mit einer eindeutigen TeileNr. versehen werden können, als Grundlage für eine gemeinsame Bauteile-Datenbak bzw. eine Art Katalog-System.

Das Ziel und die Hoffnung dabei wäre, das solche Bauteile bevorzugt und immer häufiger in diversen Maker-Projekten verwendet werden, so dass mit der Zeit eineigener und unabhängiger De-facto-Standard für Open-Hardware Bauteile entstehen würde.

Vorteile

Dabei bieten sich folgende Vorteile:

  • Ein Bauteil, welches in dieses System integriert wurde, enthält im Datenbankeintrag mindestens einen Verweis auf eine Bezugsquelle und eine technische (Fertigungs-)Zeichnung. In manchen Fällen kann es auch eine detaillierte Anleitung geben wie man das Bauteil mit geeigneten Tools und Jigs selbst herstellen kann ("DIY-able").
  • Bei Teilen die nicht so einfach herzustellen sind könnten sich einzelne Gruppen oder OpenHardware-Projekte darauf spezialisieren, diese herzustellen und der OpenHardware-Community zum Kauf anbieten. Es könnte dadurch mit der Zeit ein kleiner dezentraler Markt von unabhängigen Zulieferern entstehen (vgl. "OpenSourceEconomy").
  • Die Bauteile selbst, aber auch deren Herstellungsprozesse können durch die Community optimiert und noch besser an die spezifischen Anforderungen des jeweiligen Openhardware-Projektes angepasst werden.
  • Es können von den Bauteilen OpenSource-CAD-Bibliotheken erstellt werden, welche eine zunächst rein virtuelle Konstruktion, Entwicklung und Optimierung von OpenHardware-Projekten durch eine große Entwickler-Gemeinde ermöglichen, noch ehe tatsächlich Geld für Material ausgegeben werden muss oder Zugang zu einer passend ausgestatteten Werkstatt vorhanden sein muss.
  • Die Systematik und die Datenbank ermöglichen einen gezielten Auswahl und Zugriff auf die einzelnen Bauteile. Anders als z.B. bei Thingiverse, wo es zwar auch viele nützliche Entwürfe und 3D-Druckvorlagen gibt, aber alles relativ wenig sortiert und katalogisiert, so dass man sehr lange suchen muss ehe man etwas geeignetes findet.

Status

Der aktuelle Status des Projektes (Stand 22.04.2013) ist, das wir bereits angefangen haben, erste Basis-Sets für unser Baukastenystem zu definieren und diese als Bauteilebibliothek in den wichtigsten CAD-Dateiformaten wie .igs, .stp und .dwg. sowie als Sketchup-Datei zum download bereitzustellen. Gleichzeitig nutzen wir diese als Anschauungsbeispiele, anhand derer wir verschiedene inhaltliche und praktische Aspekte der Systematik diskutieren und weiterentwickeln.

Es wäre schön und sicherlich sehr nützlich für alle, wenn sich diese Systematik als unabhängiger Standard für Bauteile in den Stücklisten von OpenHardware-Projekten etablieren würde. Ob das gelingt wird die Zukunft zeigen und hängt von vielen Faktoren ab, wie z.B. der Akzeptanz von Seiten der Community.

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