Začali jsme vymýšlet koncept stroje, něco podobného jsme viděli na internetu. Akorát my jsme to trošku vylepšili. Náš nápad byl tedy jasný, pomocí cívek jsme chtěli rozhýbat těleso se stálými magnety. Základní myšlenku, jak dosáhnout našeho cíle jsme měli. Půjčili jsme si koncept „Vozíku“ z minulého roku naší soutěže, jen jsme ho trošku upravili. Myšlenka zůstala stejná, vozík, na který je možno přidělat cokoliv. Hlavní problém vozíku z loňska byla jeho hmotnost. Tu jsme zredukovali z cca 500g na cca 98g. Toho jsme dosáhli menšími rozměry, nahrazením některých šroubů plastovými díly a menším počtem ložisek. Tohle všechno byla opatření, která jsme zaujali proto, aby náš stroj byl účinnější.
Návrh stroje začal v CADu vytvořením vozíku. Je to velice složitý tvar, plný odlehčení, výztuh atd. Pokračovali jsme navržením dráhy, na metrové hliníkové profily (2 jako dráha a 2 jako výztuhy) jsme navrhli držáky ve tvaru U, každý držák má na sobě dvě cívky, jeden spínač a tři svorky. Cívky jsme propojili drátky. Držák má docela složitou geometrii, ale je navržen tak, aby ho bylo možno 3D tisknout na plocho bez podpěr. Tyto držáky bylo potřeba na dráhu přidělat. Do všech 4 profilů jsme museli vyvrtat díry pro každý díl.
Stavba stroje započala prvotními testy součástek (jestli vše sedí ?) a pak jsme se vrhli na tu nejotravnější část celého projektu – namotávání cívek. Sestrojili jsme maličké počítadlo, z jednoho spínače a arduina, které přes Sériový monitor posílalo aktuální počet otáček do počítače. Každá cívka je složena ze dvou tištěných dílů, má na sobě šipky pro správné zapojení drátků a má 600 závitů. Párů cívek bylo 22, tedy bylo potřeba namotat 44 cívek a všechno potom sestavit – jeden držák jsme stavěli přes půl hodiny.
A vše bylo připraveno. Teď už to zbývá jen postavit. Na dráhy jsme nasadili jednu koncovou zarážku a koncový, hlavní držák. Pak jsme nasunuli každý pár a připevnili ho ke dráze a k výztuhám. Toho jsme docílili pomocí 3D tištěných vložek, ve kterých byly matičky, do nich jsme přišroubovali každý držák skrz hliníkové profily. Nakonec to bylo potřeba zase uzavřít druhou koncovkou. Pak už zbývala jen jedna věc, všechny páry pospojovat drátky, tak aby každý byl správně připojený.
Seřízení stroje nebyla žádná legrace, měli jsme asi 20 různých dílů regulující pozici a dobu sepnutí jednotlivých párů cívek. Po několika pokusech se nám povedlo najít „sweet spot“ a vše doladit do posledního detailu. Pak jsme vytvořili odlehčené a přesné díly, aby vozík nebyl zbytečně velký a těžký.
Zároveň s procesem výroby probíhala ještě jedna činnost – natáčení, během šesti natáčecích dnů jsme natočili přes 5 hodin záběrů. První den jsme pouze testovali, postavili jsme první prototyp cívek a zkoušeli, zda se nám povede vozíček rozhýbat. To se povedlo. Druhý den jsme natáčeli úvod, scény na vedlejší parcele a několik záběrů z auta. Samozřejmě jsme měli připravený scénář s dialogy, které nyní můžete vidět v úvodní minutě. Scény v autě byly natáčeny na veřejných komunikacích s registrovanou značkou, SPZ „VIMPROC“ byla do záběrů z veřejných komunikací dodána v postprodukci. Vozidlo, vystupující ve videu bylo na veřejných komunikacích řízeno pod dozorem registrovaného mentora. Záběry jsme natáčeli s gimbalem, Honzova parketa, dronem, Honzova parketa ? a na telefon jako druhotný, případně „close up“ záběr, Honzova parketa. (Honza má víceméně podlahářství). Pak přišlo na řadu natáčení stavby, celý proces jsme dokumentovali, i proto máme těch hodin videa docela dost, i když jak je asi zjevné, nenatáčeli jsme ZDALEKA celý proces sestavování – na to by nám asi paměti počítačů nestačily, už takhle mají záběry něco přes 650 GB.
Vše je připraveno, zbývá jen poslední věc k natočení – pokusy s naším strojem. To nám zabralo také pěkných pár hodin. Natočili jsme nespočet pokusů s různými hodnotami napětí, různými sklony atd.
Začali jsme stříhat video, úvod šel dobře, to se jen poskládalo za sebe a napasovalo do hudby. Problémy začaly u tvoření animací, kde „bereme předměty ze vzduchu“. Martin udělal precizní 3D animaci a Honza mezitím začal připravovat video pro její vložení. Spojili jsme své síly a nervy, a pokusili si vytvořit co nejplynulejší přechod mezi animací a realitou. To se Honzovi povedlo skvěle. Další na řadě byla dlouhá sága animací, na kterých vysvětlujeme princip našeho stroje. K těm byl potřeba vytvořit dabing. K popsání veškerých jevů byl potřeba čas, kterého jsme ve videu už moc neměli. Po doplnění všech animací a vysvětlení do videa jsme měli video o délce 5:33. To samozřejmě přesáhlo limit a museli jsme začít zkracovat. Z tohoto důvodu je celý úvod kratší než bylo zamýšleno a některé záběry Honza musel vystřihnout. Po několika revizích od našich známých, kamarádů, rodiny a vyučujících zbývalo video jen nahrát na web. Připravili jsme k němu náhledový obrázek i dlouhý popis. Ten nám ovšem nešlo nahrát právě kvůli jeho obsáhlosti. Nechtěli jsme nikoho o tento popis připravit a tak vznikla tato webová stránka. Celý popis jsme ještě rozepsali a doplnili fotografiemi z videa, příprav, natáčení i střihu.
Hodiny rozmýšlení: 5
Hodiny 3D návrhu: 20
Hodiny příprav pro sestavení: 12
Hodiny sestavování: 7
Hodiny záběrů: 5
Hodiny střihu: 25
Hodiny tisku: 40
Počet natáčecích dní: 6
Počet vytvořených animací: 10
Počet součástek: 1000+ komplet, bez drátků 750, bez spojovacího mat. 350
Hmotnost vozíčku: 98 g
Hmotnost celkového stroje: 7 kg
Délka drátu na cívkách: 1700 m
Počet vlastnoručně namotaných cívek: 44
Maximální testované napětí: 42 V
Maximální naměřený proud: 6,5 A
Maximální dosažené zrychlení: 15,5 m/s2
Maximální dosažená rychlost: 5,8 m/s
Použitá technika:
Kamery:
Canon EOS R50
Iphone 16 Plus
DJI Mini 5 Pro
Gimbaly, mikrofony, kabely, objektivy, atd.
3D tiskárny:
Prusa core one L
Prusa I3 MK3s
Materiál: PLA
Aluminium
Velikost souborů: 650 GB
Vyrobeno Martinem Šafratou a Janem Svobodou z Gymnázia Pierra de Coubertina Tábor do soutěže Vím proč - 2026
Martin Šafrata: 3D návrh, scénář, 3D animace, stavba
Jan Svoboda: kamera, scénář, 2D animace, střih, speciální efekty, stavba
