Энтузиаст создал гипнотический стол-улей с симуляцией пчелиной колонии в реальном времени

YouTube-канал Full Stack Woodworking представил результат шестимесячной работы – рабочий стол, который не просто выглядит как пчелиный улей, но и полноценно симулирует его работу. То, что начиналось как простая концепция, превратилось в один из самых сложных самодельных проектов (в области столов), который можно найти в интернете.

Готовый стол содержит 74 шестиугольных ячейки, 44 из которых представляют собой активные RGB-элементы. Каждая многослойная ячейка отображает свой статус через прозрачные вставки и множество светодиодов. Между ячейками проложены пути, по которым "перемещаются" пчелы – также с RGB-подсветкой. Всего в столе установлено 3745 светодиодов, управляемых специально написанным ПО.

Создание верхнего слоя ячеек из африканской твердой древесины потребовало невероятно трудоемкого процесса с несколькими этапами подготовки тонких полос дерева для последующей лазерной резки. Full Stack Woodworking работал три сессии в день – до работы, после работы и перед сном. Изготовление всех 74 рамок заняло 25 дней, и это лишь небольшая часть одного элемента стола.

Внутри каждой ячейки установлен акриловый стержень для передачи света – все 1628 штук вклеивались вручную. Затем ячейки заполнялись прозрачной эпоксидной смолой и шлифовались до уровня с деревянной рамкой. Шестиугольные рамки состоят из нескольких вырезанных лазером слоев. В общей сложности на станках с ЧПУ было выполнено 222 различные операции для выравнивания рамок и достижения одинаковой толщины.

Для светодиодов потребовались заказные печатные платы под каждой шестиугольной рамкой, плюс еще 130 плат для путей перемещения пчел. Управление всей системой осуществляется через код на Python, который Full Stack Woodworking написал специально для симуляции улья.

Симуляция включает правила для каждой пчелы: матка откладывает яйца в пустые ячейки, пчелы-служанки доставляют еду из хранилища для кормления матки, пчелы-няньки кормят яйца, и через определенное количество дней они "вылупляются". Пчелы-фуражиры покидают улей для сбора пищи и помещают её в ячейки хранения. Пчелы стареют и проходят через различные роли.

Все это отображается с помощью RGB-светодиодов. Каждая ячейка имеет светодиод, который активируется при использовании. Несколько цветов от второго RGB-светодиода указывают на статус ячейки и активность пчел. Светодиоды на путях также подсвечиваются RGB-цветами, указывая на тип перемещающейся пчелы.

Физическая сборка оказалась не менее сложной. Окантовка столешницы требовала точной подгонки к краям шестиугольных рамок. После установки окантовки рамки перестали подходить, так что каждую пришлось пронумеровать и подгонять вручную.

Отверстия для светодиодов под ячейками высверливались вручную методом направляющей и пробойника – все 3720 отверстий, включая отверстия для светодиодов путей между рамками. Затем устанавливались светопроводящие стержни для путей – опять же вручную, сверху наносилась прозрачная эпоксидная смола, после чего следовали многоэтапная шлифовка и выравнивание. Тысячи отверстий снизу заполнялись круглыми и квадратными акриловыми заглушками, которые также шлифовались.

Нижняя структура стола с креплениями для питания, кабелей и Raspberry Pi была построена на базе металлического каркаса старого стола IKEA. Всё это требовало индивидуальной подгонки под сложную компоновку шестиугольных рамок.

Финальная шлифовка и полировка верхней стороны проводилась абразивами от 180 до 4000 зернистости, с последующим применением специального полировального состава для эпоксидной смолы для достижения почти стеклянной поверхности ячеек. Затем последовал монтаж электроники для 44 активных рамок и 130 активных путей – около 700 паяных соединений.

Результат представляет собой завораживающую органическую визуализацию активности пчелиного улья. Симуляция идет примерно в реальном пчелином времени, так что для наблюдения за развитием улья требуется почти столько же терпения, сколько потребовалось для создания стола.

В реальной жизни поведение пчел настолько сложное и захватывающее, что любая симуляция может быть лишь упрощенной копией. Однако наблюдать за работой улья гипнотизирует.

Каждый запуск симуляции уникален. Иногда улей процветает, иногда быстро угасает. Это очаровательное отвлечение от ежедневного информационного потока определенно заслуживает внимания.