Ricordo che
tutto è cominciato in una
mattina piovosa, quindi perfetta per rimanere davanti
al PC senza rimpianti. Così ho avviato
il programma e mi sono messo a disegnare in 3D i
pezzi che mi servivano per il mio progetto.
Cominciai dal volante, lo presi in mano, me lo girai
davanti agli occhi ben bene cercando di
osservarlo da tutte le posizioni (quelle
soprattutto che non si notano quando si usa)
cercando mentalmente di capire qual'era la posizione
migliore per iniziare a disegnare (ogni pezzo ha la
sua, e se si sbaglia il lavoro si decuplica). Poi col
righello iniziai a prenderne le dimensioni
principali. La larghezza della base, il diametro
della ruota dello sterzo e così via. Pian piano
sullo schermo iniziava a prendere forma l'oggetto
che fino a poco prima stava morzettato sul bordo
della scrivania. Ovviamente poi ci ho preso gusto e
visto che stava venendo carino, anche dal punto di
vista visivo,
ho deciso di aggiungergli più dettagli possibili,
anche se sapevo che questi erano del tutto inutili
al fine del progetto. Ho quindi iniziato a
aggiungere gli smussi ed i raccordi, a introdurre le
bombature qua e là, i pulsantini, lo spinotto dei
cavi e così via. Per ultimo ho sostituito l'anonimo
grigio con cui il CAD genera le parti nuove e
l'ho sostituito con dei materiali più o meno
credibili, in modo che il risultato finale fosse il
più credibile possibile. Per fortuna il CAD che ho
usato è molto ricco di librerie con materiali
diversi e quelli plastici abbondano. Il risultato
di questo lavoro, come quello delle altre parti, lo
potete vedere qui intorno nelle immagini di questo
box. Non credo sia venuto male!
Subito dopo passai alla
pedaliera. Questa per fortuna ha una
forma molto
più semplice del volante che è tutto svergolato
nello spazio. Però fu molto difficile ricostruire la
posizione esatta dei pedali, sia quella a
riposo e quella schiacciata. Infatti per poter
introdurre questa parte nel progetto e per potermi
fidare del CAD che stavo facendo per poi calzarci
sopra la struttura e decide la posizione migliore
del pilota, ho dovuto controllare 100 volte gli
angoli dei pedali rispetto al piano di appoggio, cosa
non facile con un semplice righello!
Altra storia invece è stata
disegnare lo schermo, in quanto la sua forma
è banalmente un rettangolo. L'unica dimensione
importante è la posizione del centro rispetto al
piano di base, in quando questa informazione è
essenziale per il suo posizionamento. Ero partito
disegnando il mio vecchio 17" e copiandolo
altre 2 volte, in quanto nella primissima idea del cockpit
volevo usare appunto 3 schermi da 17" collegati al Pc con lo scatolotto matrox triplehead to go o una
futura scheda compatibile con le dx11 che
nativamente supportano 3 schermi. In realtà poco
dopo ho acquistato il monitor/tv 16:9 full hd e quindi
questo è stato usato come riferimento per il
progetto finale.
Ben più
complicato è stato capirci qualcosa del sedile e
riuscire a rappresentarlo nel cad. Il sedile del
kart infatti è un'unico pezzo in vetroresina,
completamente sagomato. Questa sagomatura è
estremamente utile durante la giuda in pista poichè
ti avvolge come un guanto, specie sui fianchi, e il contenimento in curva
è perfetto, ma ha una forma molto complicata e
praticamente nessun piano di riferimento se non un
appiattimento sul fondo. In più i punti di attacco
tipici ad un vero telaio sono ben 6, di cui 4 sui fianchi e 2
sulla parte anteriore del fondo, e praticamente
nessuno di questi fori (fatti a mano sul posto) è
allineato con gli altri o hanno una zona
piatta nell'intorno. Data quindi questa complessità
intrinseca nella sua forma ho ritenuto inutile
cercare di rappresentarlo completamente nel CAD e mi sono
limitato a estrarre i punti di interfaccia
schematizzando la forma molto ad occhio. Infatti
come si nota dalle immagini di questa pagine il
sedile è la parte decisamente più rozza del mio
disegno. Cmq anche il montaggio finale è stato
complicato quanto il disegno, e abbiamo dovuto
correggere e slargare i fori, così come muovere le posizioni dei pezzi
di interfaccia per
far tornare il tutto.
Per
quanto riguarda invece il pilota, le cose sono state
semplificate da un modello standard che mi era stato
passato ai tempi dell'università. Infatti
disegnare un modello di un corpo umano da zero non è
difficilissimo (se fatto in modo schematico) ma
richiede un tempo praticamente infinito, per via delle tanti
parti (mano, avambraccio, braccio, busto ecc) e della definizione
di tutti i giunti (cioè il polso, il gomito, la
spalla e così via). Il modello che vedere in questa
pagina era stato creato proprio allo scopo di poter
rappresentare le posture di un corpo umano standard
per poi adattarlo ad una struttura. Ho solo dovuto cambiare la lunghezza
della varie parti del modello perchè fossero
rappresentative delle dimensioni del mio corpo. Inutile dire che mi sono
dovuto far aiutare da un amico per misurare le principali
lunghezze del busto delle braccia e delle gambe.
Per la
schematizzazione del capo,
avrei potuto usare una semplice sfera, ma anche in
questo caso, ho fatto ricorso ad un modello di un
casco che avevo ereditato. Certo un casco non è una
testa però visto il contesto ho pensato che fosse
carino da usare. Anche in questo caso sono stato
fortunato ad avere già pronto il modello, poichè un casco è una
delle cose più difficili da disegnare in tredimensioni,
a causa del fatto che una calotta vera è tutt'altro che sferica,
e presenta curvature variabili in tutte le direzioni
oltre che rialzi e scassi qua e là, la visiera e tutto il resto. Per fortuna tempo
fa mi era stato passato questo oggetto virtuale da
un collega ed amico che durante la tesi aveva fatto
uno studio di impatto proprio su di un casco
commerciale e tramite una tecnica automatica e
robotizzata aveva realizzato la riproduzione fedele
della superficie esterna di questo specifico casco.
E' stata mia premura adattare il casco al corpo del
modello e far in modo che la visiera
corrispondesse agli occhi, tarando l'altezza
rispetto alle spalle. In realtà, per certe misure, ho realizzato anche una sfera
con un piano di riferimento che la tagliasse all'altezza della
vista dell'osservatore. A livello estetico però non
c'è paragone col casco originale verniciato
virtualmente con le due bande colorate come la
livrea della auto americani di fine anni 60.
Una volta raccolti e
preparati tutti i pezzi è iniziata la fase di
progettazione vera e propria. Come in un grosso
puzzle, o meglio come in un grosso
Lego, ho iniziato a posizionare virtualmente tutti i
pezzi nella loro posizione corretta. In questa prima
fase ovviamente tutti i pezzi erano come sospesi nel
vuoto, visto che la struttura era ancora da fare,
anzi da immaginare, ma
la loro posizione era definita. Infatti avevo ben
chiaro quale dovessero essere le posizioni relative
dei pezzi, in particolare del volante, della
pedaliera e dello schermo rispetto al corpo. Come spiegato sopra, grazie alla
collaborazione di un amico, ho preso varie misure su di
me nella posizione che mi sembrava più confortevole, e
che mi permettesse di impugnare il volante nella
posizione più efficace. Ho quindi riportato nel CAD queste
distanze e questi angoli, cercando di essere
il più fedele possibile, anche se ovviamente il
margine di incertezza è grande, ma anche la capacità
del corpo di adattarsi lo è per fortuna.
A questo punto,
guardando e riguardando lo schermo, e ruotando
l'assemblato in tutte le posizioni possibili e
immaginabili, ho
dovuto iniziare ad affrontare la fase più delicata,
e cioè trovare il modo più semplice per
collegare tutte le parti. Ovviamente di
soluzioni ce ne
sono tantissime, dalle strutture più raffinate con
materiali di alta qualità e tecnologia fino alle cose più banali.
La mia idea era di realizzare qualcosa che non
costasse come una stagione di Formula1, che non fosse eccessivamente
pesante (anche se la massa è importante per la
stabilità) e che fosse facile da montare e smontare
in un normale appartamento. Quindi fin da subito
l'idea è stata quella di usare delle semplici assi di legno
o simile, magari con rinforzi o piccole parti di
metallo. Parti che fossero disponibili in un
qualsiasi centro di "fai da te" forniti a catalogo o su misura con una semplice lista di
parti/dimensioni. La scelta alla fine è caduta su assi di truciolare,
che è molto economico ma anche poco resistente. In
realtà, ad essere precisi, esso non è poco
resistente, ma come tutti i materiali "compositi", è
molto resistente a certi carichi e poco ad altri.
Quindi non ci si può fare di tutto, a meno che si
conosca bene come esso lavora, e far in modo che
ogni pezzo della struttura lavori nel modo giusto, altrimenti sono guai.
La parte più
complicata della struttura da dimensionare
è stata di gran lunga quella intorno al sedile. Infatti
in primis è molto difficile interfacciare in modo
efficiente le travi di legno con la sagoma
complessa ed in vetroresina del sedile, ed in
socondis
il sedile è l'unica parte su cui agiscono
dei grossi carichi, in quanto esso deve
tenere in peso del corpo, resistere
ai movimenti, spesso repentini del pilota durante la
giuda, ma sopratutto alle manovre tortuose per entrare ed uscire dal
sedile stesso.
L'altra parte
della struttura molto delicata è quella relativa ai
componenti che devono sostenere volante e schermo. Sul volante
si scaricano tutte le forze relative alla guida ed
al force-fedback, e quindi la struttura deve essere
in grado di reagire efficientemente a queste forze,
tipicamente laterali,
senza deformarsi o indurre fastidiose vibrazioni e
oscillazioni allo schermo, che sta immediatamente
dietro la base del volante stesso. A tale scopo è
stato concepito un tavolino, con un piano
orizzontale e due assi verticali, in modo da
alloggiare facilmente dentro le gambe e che come
tutti sappiamo dall'esperienza quotidiana, pur nella sua
semplicità, funziona perfettamente per appoggiarsi
anche oggetti pesanti. L'unica accortezza è stata quella di
introdurre sul fondo un'ulteriore tavola che
assorbisse gli sforzi di taglio. Questa tavola in
pratica permette di prevenire la deformazione
laterale del rettangolo ideale formato dai montanti
del "tavolino", dal piano superiore e dal pavimento.
(a tal proposito vedere immagine in fondo di questo
bpx relativa ad una simulazione specifica).
Per collegare insieme
questi due primi macroblocchi, la mia idea è caduta
subito su di un binario, cioè su di una coppia di
longheroncini che corressero paralleli tra loro.
Questa soluzione, oltre alla semplicità, aveva come punto di forza la
possibilità di creare naturalmente delle guide per far scorrere il tavolino avanti ed
indietro. Stessa cosa valeva anche per il supporto
per la pedaliera. La soluzione dei binari mi piaceva
anche perchè mi permetteva di scaricare a terra
tutte le forze ed i pesi su zone limitate e note, e
quindi proteggibili per evitare di danneggiare il pavimento. A
tale scopo ho previsto vari feltrini adesivi
posti in cima, in fondo e nel mezzo ai binari
stessi, lasciando il resto delle parti vicino ma non
in contatto col pavimento.
Nel primo
progetto avevo pensato ai dei profilati metallici a
sezione quadrata, persino telescopici, ma poi con la revisione
dello stesso sono
passato a delle lunghe assi di legno anche per questo
componente. Allo stato delle cose infatti, i pezzi
di metallo erano molto costosi e pesanti (anche
comprandoli in alluminio), e per come si è
sviluppato il design, avevo bisogno di qualcosa di
alto da terra (per poter regolare il tavolino nche
in questa direzione), e contemporaneamente qualcosa
di sottile per motivi di ingombro laterale. Quindi alla fine la
soluzione delle assi messe di taglio è stata la più
logica e la più economica.
Il supporto per la
pedaliera è stato molto semplice da concepire, in
quanto si tratta di un semplice piano di appoggio
inclinato.
L'unico dettaglio da curare era proprio l'angolo di
inclinazione, di cui però mi era noto il valore di
riferimento dopo
le varie misure prese su di me. La scelta del binario con le assi di
legno mi ha permesso di concepire delle semplici
"ali" solidali al piano inclinato della pedaliera, che
semplicemente si
appoggiassero alla sommità dei binari stessi (senza nessun collegamento
meccanico) e qualche vite/bullone a posizioni
differenti per gestire l'angolo di inclinazione. Poi
nella fase finale della costruzione, per evitare che
durante la concitazione della guida la pedaliera ed
il relativo supporto si spostassero
involontariamente, ho applicato due strisce
longitudinali di velcro che fanno egregiamente il
loro lavoro (infatti sono caricate solo di taglio).
Nella prima versione del progetto questo componente
era tenuto da due aste passanti da parte a parte del
tavolino e regolato da una cerniera. La soluzione
poteva sembrare più raffinata ma alla fine devo
ammettere che la configurazione finale si è
dimostrata efficacissima, come tutte le cose
semplici e il velcro la regolazione longitudinale è
veramente perfetto!
Nei paragrafi qui
sopra ho accennato spesso alla revisione del progetto.
Anche nelle prime immagini della pagina, ho scritto
"dall'idea...al progetto". Infatti il primo disegno
è stato, se pur con una certa logica, un puro
esercizio di disegno al CAD, senza chiedersi se ciò
che stavo disegnando esisteva davvero in commercio o
poteva essere realizzato. La seconda parte di questo
lavoro, quella che appunto chiamo "la revisione", è
stato il progetto vero e proprio, perchè riferito a
ciò che avrei dovuto realmente acquistare e montare,
ed ha avuto in uscita da tutto il lavoro, la lista
delle parti con le dimensioni relative (distinta
base).
La revisione è stata una fase necessaria nel momento
in cui ho individuato la falegnameria in cui far
realizzare i pezzi. Sono andato presso questo
laboratorio, insieme al mio amico Claudio dopo aver
dibattuto a lungo sul progetto, ed abbiamo iniziato
a capire che cosa potevano realizzare e cosa no.
Abbiamo quindi raccolto fondamentali informazioni
sui tipi di tavole di "truciolare nobilitato", sui
colori e sui relativi spessori che avevano a
disposizione e le lunghezze massime e minime. Presso
questa falegnameria abbiamo anche preso visione di
tutta una serie di pezzi e pezzettini che ci
sarebbero serviti per la costruzione, come viti e
bulloni, staffette, rinforzi, bacchette, feltri,
gommini e così via.
Tutte queste informazioni sono state trasformate
nella versione #2 del progetto, in cui praticamente
tutte le parti sono state ridisegnate con le
dimensioni corrette. E' stata fatta anche una lunga
ed attenta fase di verifica sulle posizioni relative
della parti, cioè ho voluto capire quanto fosse la
corsa delle parti mobili, quali eventuali
interferenze e problemi durante i movimenti e gli
adattamenti. Ho cercato anche di verificare che con
gli spessori scelti le viti fossero troppo lunghe o
troppo corte. Stessa cosa per i bulloni. Anche la
selezione di rondelle e distanziali, dove necessari
sono stati verificati e registrati prima
dell'acquisto.
Alla fine di tutto il
lavoro, delle verifiche, è stata definita in
dettaglio la "lista della spesa" ed un pomeriggio io
e Claudio siamo andati ad ordinare tutto il
materiale. Nel giro di pochi giorni ci hanno
chiamato per dirci che potevamo andare a ritirare i
pezzi. In quest'occasione abbiamo scelto ed
acquistato tutti i
componenti secondari, in particolare le viti, e
abbiamo saldato il conto. Sono stato contento di sapere il
prezzo poichè alla fine me la sono cavata con una
cifra ragionevole, e questo era uno dei requisiti
del progetto. Il prezzo è stato modesto anche
considerando che la
minuteria l'ho acquistata in esubero, ed ho preso
anche una serie di attrezzi per aiutarmi nella
costruzioni che non avevo in casa. Credo che se uno
avesse già gli attrezzi per lavorare il
legno, perchè per esempio appassionato di bricolage,
potrebbe costruirsi un oggetto come il mio con
veramente pochi euro. Non voglio dare cifre, ma
tutto è costato molto meno della consol ed il volante/pedaliera,
e se prendiamo a paragone i cockpit che
vengono venduti in commercio non ci sono proprio
paragoni.
La realizzazione
è
stata abbastanza semplice, nel senso che grazie allo
studio attento del progetto, non ci siamo imbattuti
in particolari intoppi. Certamente ci è voluto un
bel pò di tempo, quantificabile in due serate dal
tardo pomeriggio, fino a notte fonda. In realtà il
tutto è stato complicato dal fatto che era la prima
volta che facevamo qualcosa del genere, e quindi
abbiamo dovuto imparare tante piccole astuzie. Anche
il fatto di dover lavorare in un appartamento, senza
nessun tipo di attrezzatura (tavolo da lavoro,
supporti, morzetti ecc) ha allungato molto il
lavoro. Come ho detto prima se qualcuno avesse
dell'attrezzatura per il legno e un minimo di
esperienza, credo che potrebbe
assemblare tutto in 3 o 4 ore.
Poi un'altra mezza
giornata è stata dedicata all'assemblamento di tutta
la parte elettronica. La stanza in cui ho costruito
e adesso uso il cockpit, era stata praticamente svuotata, sopratutto
per proteggere quei componenti
elettronici che soffrono per il pulviscolo, visto
che forando il legno si generano un pò di trucioli e
perchè con lo spazio libero si lavora meglio e non
si fa danno. Quindi dopo
aver finito il lavoro, ho dato un profonda pulita a
tutto l'ambiente ed ho iniziato a ri-collocare tutto,
a partire dalle 2 ciabatte che portano l'elettricità
a tutti i sistemi, per poi passare alle consols ed infine
all'impianto audio che a livello di cavi è
decisamente il più ingarbugliato.
Inutile dire
l'emozione della prima volta. Cavarsi nel sedile
tenendosi alle sponde come si fa realmente in pista
entrando in un kart o sentire il suono dell'avvio di
Gt4 sparato da tutte le casse attorno a me. E che
soddisfazione dopo tanto lavoro, teorico e pratico,
veder realizzato qualcosa con le proprie mani che
risponde a cui che ci si era prefitti.
E-C-C-E-L-L-E-N-T-E !! |