Konstrukční tištěná stavebnice BitBeam

Konstrukční stavebnice BitBeam je inspirovaná v USA oblíbenou stavebnicí Grid Beam, kterou Jason Huggins v roce 2011 zmenšil do rozměrů kompatibilní se stavebnicí Lego® Technic. Vytvořil pár dílků a po roce 2013 se stavebnici dále nevěnoval. V roce 2015 si stavebnice všiml Tomáš Feltl, který stavebnici rychle rozšířil. Přidal zejména krabičky k různým senzorům a dílky pro stavbu jednoduchých robotů. Stavebnici dále šířil pod jménem m-BITBEAM. Od roku 2018 na projektu začal pracovat i Ondřej Tůma, který se postupně stal jediným aktivním vývojářem stavebnice. Od roku 2024 je stavebnice dále šířena pod původním názvem BitBeam a vznikl její kanonický web na doméně bitbeam.cc.

Původní stavebnice Grid Beam (zdroj: gridbeam.xyz)

Stavebnice je šířena pod licencí Creative Commons Attribution NonCommercial ShareaLike. Všichni tak mohou šířit stavebnici nekomerčním účelem nebo se dohodnout s autory. I když stavebnice původně byla vyřezávaná z překližky, dnes je běžné ji tisknout na 3D tiskárně, což většina speciálních dílků explicitně vyžaduje. Svou kompatibilitou a způsoby propojování stojí někde mezi stavebnicí Lego® Technic a Merkur®. Mohou s ní tedy pracovat děti i dospělí. Může sloužit k tvorbě jednoduchých mechanismů i složitějších konstrukcí.

Stavebnice BitBeam vyřezaná z překližky (zdroj: bitbeam.org)

Základním rozměrem je kostička o velikosti 8 mm, s otvorem 4,8 mm. Tyto kostičky rozmanitých tvarů mohou být spojovány buď šrouby M4, nebo plastovými kolíčky. Ty jsou navrženy tak, aby šli tisknout a zároveň plnily svůj účel. Při použití plastových kolíčků je vhodné konstrukce dostatečně provázat a zajistit tak pevnost ve spojích. V případě používání šroubů je nutné v návrhu konstrukce počítat s tím, že šrouby potřebují prostor na obou stranách navíc.

Ukázka spojování stavebnice Bitbeam plastovými kolíčky (vlevo) a šrouby M4 (vpravo)

Mezi základní dílky stavebnice patří tzv. beam (nosník, trám, břevno). Vedle těchto dílků existuje i mnoho dalších dílků odvozených z nosníku. Jsou to například dílky svírající úhel, tzv. L profily. Existují také tzv. O, U, H, nebo Y profily. Mnoho takových kombinací je již obsaženo v sortimentu stavebnice. Díky dostupnosti zdrojových kódů v OpenSCAD a dostupnosti specifikací je ale možné stavebnici libovolně rozšiřovat o vlastní speciální dílky.

Základní dílky stavebnice BitBeam

Stavebnice obsahuje širokou škálu kol různých velikostí a speciálních tvarů. Některé jsou hotové, jiné vyžadují doplnit, např. gumovými O kroužky, které dodají kolům správnou adhezi na hladkém povrchu. Kola se k osičkám připojují adaptéry, těch existuje velké množství na různé typy. Díky těmto adaptérům lze nasadit kola přímo na hřídele motorků.

Stavebnice používá jeden z typů osiček jako vlastní a to konkrétně průměr 4,3 mm, zploštění 3,7 mm. Osičky v tomto rozměru lze pak tisknout a fungují dostatečně. Vždy je možné je nahradit kovovými, doporučujeme průměr 4,5 mm.

Uchycení kolečka s adaptérem a použití t-osičky ve stavebnici BitBeam

Z dob m-BITBEAM období má stavebnice velké množství různých krabiček a držáků na elektroniku nebo motory. Tyto speciální dílky byly dále rozšiřovány a do stavebnice tak lze snadno upevnit většinu běžných motorů nebo elektro desek. A to včetně Arduina, BBC Micro:bit desek nebo OctopusLab desek.

Uchycení desky OctopusLab ESP32 do stavebnice BitBeam

Stavebnice obsahuje i celou škálu ozubených koleček. Ty lze nasazovat buď na adaptér, nebo přímo na osičky stavebnice. Díky nim lze se stavebnicí vytvořit libovolně složité soukolí. Nechybí ani ozubená kolečka se zuby v úhlu 45°. Znamená to že lze převádět osu otáčení o 90˚.

Vedle běžných ozubených koleček disponuje stavebnice i koly s vnitřním ozubením. Ty opravdu velké je ale třeba tisknout na více částí. Samozřejmostí jsou i lineární převody. Ze stavebnice si tak lze sestavit model pojezdové brány.

Model diferenciálu ze stavebnice BitBeam v programu LeoCAD (LDraw)

Jednou z velkých rozšíření stavebnice jsou komponenty pro pásový pohon. Pásová ozubená kola mají standardní rozměry jako jiná kola, jejich zuby ale zapadají do vytištěného pásu. Pásy se skládají s malých pásových dílků, kterých existuje několik rozměrů a to včetně dvojitých. Tyto dílky je třeba po vytištění dobře očistit, příp. zaběhnout. Výsledkem je však funkční pás, který je plně tisknutelný a neobsahuje další kovové dílky.

Robotický pásák ze stavebnice BitBeam

Na stavebnici dál probíhá aktivní vývoj a neustále vznikají nové a nové dílky. Mezi ty úplně nejnovější patří systém kolejí, který je však stále ve vývoji. Již nyní je ale jisté, že koleje budou dodržovat modelářský rozměr 0, tedy 1:45.

Zájemcům doporučuji sledovat web https://bitbeam.cc, Instagram @bitbeam_cc nebo Fórum stavebnice, zejména pak sekci Oznámení.