OpenFlexure

Начиная с этого поста в качестве примера эталонного open hardware проекта я буду указывать на https://openflexure.org .

OpenFlexure это лабораторный 3D-печатный микроскоп. В отличии от MicroManipulatorStepper, котором я писал ранее, точность обеспечивается механикой без энкодеров - т.н. Flexure-шарнирами, отсюда название. Но в остальном проекты очень похожие: оба по сути предлагают одно и тоже - прецизионное XYZ-позиционирование - шаговики, кастомная PCB Sangaboard с RP2040 (RPi HAT для управления движками), 3D-печать, заявленный шаг в 50 нм по оси Z.

Себестоимость по BOM (без Raspberry Pi) low-cost около $185, high-res около $305. С учётом RPi 4, HQ Камеры и Sangaboard устройство укладывается в $400–500.

Интересны методы разработки - например, все CAD-исходники проекта хранятся в OpenScad, что позволяет генерить STL-файлы для печати непосредственно в CI с помощью связки Python+Ninja.

Проект породил несколько отдельных инструментов, которые использовались для разных нужд.
- Инструмент автоматизации подготовки рабочей документации GitBuilding, который парсит markdown с тегами деталей и автоматически собирает спецификацию (BOM), превью STL и чек-листы шагов сборки. В результате формируется страница с интерактивным 3D-просмотром, рендерами и пошаговой инструкцией - пример можно посмотреть тут. GitBuilding является самостоятельным проектом, но пока что используется в основном для внутренних нужд проекта и не получил широкого распространения.
- Для серверной части был разработан фреймворк LabThings, который реализует W3C Web of Things Thing Description поверх REST + OpenAPI и нужен любому лабораторному прибору, который хочется выставить в сеть. Сейчас идёт миграция на labthings-fastapi — переписанную с нуля версию на FastAPI + Pydantic, которая ляжет в основу будущего OpenFlexure software v3.

Отдельно следует упомянуть работу с сообществом. Многое из того, о чём указывал Джок Мертик в своём руководстве в качестве best practice по созданию open source сообществ, в нём соблюдено, что и позволяет проекту жить и развиваться аж с 2015 года - развитый и активный форум, мерч, коммерческая поддержка, на сайте есть отдельная страница с вендорами (представлены 13 компаний в более чем 11 странах), у которых можно заказать изготовление микроскопа, если вы не можете сделать это самостоятельно.

Несмотря на широкую коммерческую адаптацию ядровая разработка по-прежнему держится на грантах - за всю историю существования проект получил более 10 разнообразных грантов из целевых программ, а также получает регулярную поддержку от университетов.

#hardware #oshw