En heliostat, der designes i browseren

En heliostat er et spejl, der automatisk følger solen og reflekterer lyset mod et valgt punkt. Sunspot består af 37 sekskantede facetter med 2 mm akrylspejl. Facetternes sider er 30 mm lange, spejloverfladen er 865 cm², og hele spejlenheden vejer 5,64 kg.

Hver facet vippes af to servomotorer, 74 i alt. Spejlsættet fungerer derfor som ét spejl med justerbar krumning: Lyspletten kan fokuseres på et mål 4 m eller 30 m væk. Det hele drejer om to akser, azimut og elevation, med 28BYJ-48-trinmotorer under en PMMA-kuppel med en diameter på cirka 724 mm.

Vi stiller applikationen sunspot.hexart.io gratis til rådighed uden krav om en konto. Det er et eksempel på, hvad vi laver i dag: et ingeniørprojekt fra krav til produktionsklar pakke.

Applikationen kalder ingen AI-model. Koden beregner hvert tal ud fra formler i litteratur og standarder, som kan kontrolleres i beregningsdokumentationen. Det samme sæt parametre giver de samme mål på delene.

Solens position beregnes med NOAA- og Meeus-algoritmerne med refraktion. Den direkte stråling (DNI) beregnes med Meinel-modellen med Laue-korrektion, luftmassen med Kasten og Youngs formel fra 1989 og solskivens form med Buie-modellen. Vindbelastningen beregnes i henhold til EN 1991-1-4, tandhjulstænder i henhold til ISO 6336 og lejer i henhold til ISO 76 og ISO 281.

Hvor AI har arbejdet

AI bidrog til at skrive koden. Paul Lazniak fastlagde kravene, og et team af AI-agenter skrev koden i bølger: forfatterne arbejdede parallelt i adskilte filområder, hvorefter separate agenter stod for integration og gennemgang. Funktionsudviklerne arbejdede med Claude Opus 5.5, mens Claude Sonnet 5.5 verificerede de enkelte ændringsforslag.

Syv researchagenter udarbejdede 30 komponentkort med katalogdata. Én koordinerende session styrede 25 agenter. Arbejdsprincippet var: Ingen opdigtede tal, hver værdi skal have en kilde.

Enheden og målet placeres på kortet eller ved at indtaste en adresse. Terrænet er baseret på højdedata, bygningerne på OpenStreetMap, og bymodellen på fotogrammetriske data fra Google Photorealistic 3D Tiles via Cesium ion. Målet kan være et hvilket som helst punkt i rummet: et vindue, et panel eller et stykke af en væg.

Dato og tidspunkt vælges i kalenderen, eller dagen afspilles i accelereret tempo. Den samme scene fungerer i VR-headset og i AR-tilstand med visning af omgivelserne (WebXR).

Knappen »Download pakken til print« henter et ZIP-arkiv med 38 filer på cirka 111 MB. Arkivet indeholder 28 STL-filer til 211 dele, der skal printes og skæres, samt 4 SVG-tegninger af plader og spejle til skæring fra plademateriale. Derudover indeholder det et Arduino-skitseprogram, en materialeliste i CSV- og Markdown-format samt projektets prisoverslag og parametre i JSON.

Standardkonfigurationen omfatter 107 materialeposter. 80 skal købes, 20 skal 3D-printes, 4 skal skæres ud af plademateriale, og 3 dele kan støbes eller printes. Der er 340 beslag i alt: 70 skruer, 30 møtrikker og 240 skiver. Dertil kommer 74 servomotorer, 5 PCA9685-drivere, 2 28BYJ-48-motorer og et DS3231-ur.

Hele enheden vejer 74,4 kg. Materialerne koster 8.608,73 PLN netto ifølge prislisten fra oktober 2026, og FDM-print tager cirka 24,7 timer.

Manual og forskningskort

Ud fra de aktuelle parametre udarbejder appen en konstruktionsmanual og et forskningsark med beregningsresultater på polsk og engelsk, klar til eksport som PDF. I versionen fra 26. oktober 2026 var konstruktionsmanualen på 61 A4-sider, og forskningsarket på 32.

Generatoren vælger board efter antallet af spejle: Arduino Uno til 61 facetter, Mega 2560 til 432, ESP32 til 864. Til 37 facetter vælger den Mega 2560. Sketchen har dermed 2 128 linjer og anslås at optage cirka 44,9 kB flashhukommelse.

Servoerne styrer PCA9685-modulerne med 8 facetter pr. modul. UTC-tiden leveres af et DS3231-ur, og nulpositionen registreres af en Hall-sensor med kalibrering gemt i EEPROM. Controlleren har en SAFE-knap og en effektbegrænser til den fokuserede stråle.

Virtuelt Arduino i browseren

Kernen i skitsen fungerer også i appen. C++-koden oversættes til JavaScript og køres på emuleret hardware: tid i mikrosekunder, trininterrupts, Hallsensorens hysterese, servoer og EEPROM. Før noget overføres til printkortet, kan du se, hvad driveren gør.

Tallene på denne side stammer fra en simulering, ikke fra målinger af en bygget enhed. Appen oplyser det selv i sidefoden: „Ingeniørsimulering. Estimerede resultater. Kontrollér dem med målinger før konstruktionen.”

I projektets dokumentation fører vi en liste over 14 kendte mangler. For eksempel har styreenhedens kabinet endnu ikke noget indre, og NEMA-motoren passer ikke i beslagene til 28BYJ-48-motorerne. Vi har testet VR- og AR-tilstand i en emulator. Test med Quest 3-headsettet mangler stadig.

Samlet lys brænder og antænder, og refleksionen kan skade synet. Før enheden placeres udendørs, skal det undersøges, hvor lysstrålen rammer i løbet af dagen.