2016年12月5日

手機顯微鏡加上一般顯微鏡的物鏡與環形補光燈

前些時候看科學maker社團裡,江老師又設計了顯微鏡的通用物鏡模組。

雖然手邊還沒有,不過也想自己嘗試看看能不能DIY做出來。從社團裡大家貼的照片來看,似乎手邊倒立模組裡的一片載物台剛好能派上用場,就把物鏡和那有洞的載物台互相連接就好,再用黏土黏一下。

照明的部份,想到了自拍補光燈,口徑剛好又跟物鏡對得上,再用黏土補上去。

調了一下焦距,發現可以用顯微鏡的底板作為載物台,不過有時要觀察淺色的物體,所以就找了奕杰先前介紹的焊接黑色護目鏡,拿這當作載物台。

原來用這樣的物鏡,就可以作為有大工作距離的實體顯微鏡使用(解剖顯微鏡),比對了一下,這樣工作距離大概5公分。

影像和實際是相反的,在操作上需要練習一下,不過如果使用webcam來拍攝影像,倒是可以直接從軟體設定上下左右翻轉的模式,這樣從螢幕中看影像就沒有顛倒的問題了。再來是手邊的物鏡有4X、10X、40X,我都試了一下,覺得10X的物鏡是比較適合使用的。


(結合環形補光燈的物鏡)
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(環形補光燈和物鏡,TopView)
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側面看載物台與環形補光燈還有物鏡。使用上是要把這個反過來的,會這樣擺只是因為拍照穩而已。
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實際拍攝一個蘚苔標本
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關掉環形補光燈再拍一次
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工作距離很大,手指頭都能塞進去的
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觀察路邊的土壤剖面

我對土壤的剖面也很感興趣,這是一次路過寶山的時候,看到路邊一處邊坡有開挖的痕跡,可惜牆太高,攀不上去,只能遠遠拍這剖面的樣子。
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我覺得剖面是很有趣的,並不是每一層都會有茂盛的野草。仔細看這剖面,只有在表層有植被,然後中間有一層又不長植物,到某一層又開始長。我實在很想靠近一點看看這些層位到底有什麼不同。
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2016年11月29日

觀察地基土壤

這幾個月,學校附近有個大工程,是在蓋一個大賣場,最近的進度是在挖地基。隔壁居高臨下,剛好可以從跨越工地圍牆看到裡頭的樣子。

我很喜歡看工地裡的樣子,不是想要偷窺,而是工地裡因為會挖地基,所以可以看到數公尺下的土壤樣子,這我們一般人根本沒辦法作到這件事,所以都只有等到施工時,才能看到這些景象。

我們學校附近應該都是頭前溪的沖積平原,也才會有「湳雅」的名稱,這是台語中泥地、溼地、沼澤地那種意思,我想這個基地的地方也是。
大潤發停車場大魯閣的地基土壤02


這天我觀察工地的時候,看見一個有趣的顏色分界,我不確定這是人為的還是天然的?如果有機會可以近一點觀察,應該就可以知道為什麼會這樣。如果是天然的,那又是什麼原因造成?
大潤發停車場大魯閣的地基土壤04


大潤發停車場大魯閣的地基土壤03


大潤發停車場大魯閣的地基土壤05

台北數位藝術節-硬主體的生物相關展覽

2016台北數位藝術節展出主題《硬主體》,展出的時候剛好去參加一個工作坊,就順便去看這些有趣的展示,其中國際邀請展當中許多是跟生物有關的展示,

共生船,作者伊凡‧亨利克斯,來自荷蘭的創作者。設計概念是結合微生物燃料電池以及淨水植物,此裝置放置水上飄盪,利用此裝置底部的碳刷共生的細菌發電,將電能儲存於上部的電池中,電池再推動排水幫浦讓此共生船移動,移動的共生船搭載了淨水植物,可以直接把植物送去需要淨水的環境。
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龜井潤的珍珠母,你可以從連結過去的照片看到操作的樣子。設計概念是「假如人體的一部分能夠變成珍珠,會怎樣?」

看起來很不可思議,但其實非常可行,甚至我們課程就在做這件事了,那就是吹氣到澄清石灰水,讓石灰水變混濁。
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這位創作者,就讓那些吹氣產生的碳酸鈣附著在他的作品上頭。記得喔,那個碳酸鈣裡頭就有來自人體的二氧化碳。其實我最近也在跟著嘗試這件事,不過還沒抓到要領,要怎麼讓碳酸鈣附在我要它附上的地方,我總是讓它都附在容器壁上啊。
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這個展示《撿到陌生人的臉》,作者希勒‧杜薇海博

這是個相當讓人省思的展品,如果你的基因隨處可撿到,那麼你的面容是不是也能被其他人發現。作者採集了公共場合掉落的煙蒂,把這些煙蒂上的DNA拿去檢測,就知道這些丟煙蒂的人是哪個種族、是男性還是女性、有什麼特殊基因......,你體內的祕密在DNA裡被洩漏了。

接著創作者再根據這些資訊,創作出此人的臉孔,然後把他印出來!
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上面就是模擬的臉孔,而下方的黑色展示,就是此人的煙蒂還有他的基因資訊。
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DIY四軸飛行器LDSLITE 250

週六到台北參加了一場翔探科技舉辦的四軸飛行器組裝的工作坊,組裝的機型是他們公司開發的LDSLITE250,用的是他們自己研發的飛控版(LDSLITE馬達驅動載板),還有他們自己研發的遙控器板-PAW 輸出輸入載板

其他的硬體都是現成就有的,例如
  • 250mm四旋翼骨幹、馬達、槳
  • 560mAh的鋰電池
  • Arduino pro micro
  • NRF24L01 2.4Ghz 無線模組

課程前先有旋翼機的基本介紹,像是旋翼機和直昇機的比較,雖然直昇機的速度比不上一般飛行機,但是它能夠垂直起降的特點是大勝一般飛行機的。

多軸旋翼機比起直昇機穩定得多,強健度比單旋翼好,但因馬達多,比較耗電。

我對旋翼機的第一印象就是印度電影-三個傻瓜,裡頭一個學生研發的作品。記得第一次看到的時候,覺得真是高科技的東西啊,一定是很貴的東西吧,不過過了幾年目前居然也有數百元就買得到的迷你四軸旋翼機。


旋翼機的技術整合非常多,包括

  • 無線通訊(通訊協定、天線設計、天線理論、編碼技術)
  • 飛航控制(Sensor Fusion、RTOS實時作業系統、資料結構、作業系統、ESC電子穩定控制系統)
  • 電子變數控制(無刷有刷控制、電路設計)
  • 馬達(機構設計、電機設計、材料科學、有限元模擬)
  • 旋翼(機構設計、熱流設計、流體力學、材料科學、熱流模擬)
  • 機體結構(接構設計、配重、應力模擬)
  • 影像系統

如果是要從零打造起,恐怕不可能用個一天工作坊來完成。

下一世代的無人機可能有電腦視覺自動控制、人臉辨識...。用旋翼機來辨識人臉的利基在於由於辨識人臉需要正對鏡頭,如果裝在無人機的鏡頭上,就可以自主移動攝影機和鏡頭去拍攝人臉,這比起固定型的攝影機好太多了。
想像有個小偷要偷竊,如果是過去,那小偷只要知道固定型攝影機在哪,閃來閃去就可以但是現在可以發展呈無人機透過人體感測發現有人進來,於是起飛進行多角度的拍攝與人臉辨識。

無人機在的應用包括農業、保安、緊急救護、物流、軍事、監控。這其實也是我想玩玩無人機的原因之一,我想用無人機進行一些空中拍攝的任務,還有進行空拍量測的事情。


這次學習的LDSLITE250,因為都已經模組化設計,許多硬體都已經整合在主板上,所以只要花一個小時左右把硬體組裝好,再來就把遙控器和飛行器的燒錄進去就可以了。其他就是要根據飛行狀況微調PID,這是比較細節的部份。

這台的起飛重量小於100g,旋翼轉速也比較慢,聽說也不容易撞傷就是。預留掛載重量約150g,可以加掛一些東西,像是感測模組及通訊模組。


硬體的部份擺出來有這些
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先組裝馬達,套上齒輪
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裝上馬達架、把線拉出來
四軸10

電線穿過四軸
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軸和馬達架相連
四軸14

把四軸和主體結合
四軸17

加上槳,再鎖上飛控版,這樣幾乎就完成了
四軸18

四軸19

硬體組裝很簡單,熟練的話,我覺得半個小時以內應該可以組好。軟體部份其實就是把現成的檔案燒錄進去就行了,比較要注意的是要特別設定遙控器和主板的頻道和Address,設錯的話就不能遙控了,另外就是PID的參數調整,這點就要花點時間理解和調整了。

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