Helióstato concebido no browser

Um helióstato é um espelho que acompanha o sol e reflete a luz para um ponto escolhido. A Sunspot é composta por 37 facetas hexagonais com espelhos acrílicos de 2 mm. Cada faceta tem 30 mm de lado, a área total dos espelhos é de 865 cm² e o conjunto pesa 5,64 kg.

Cada faceta é inclinada por dois servomotores, num total de 74. O conjunto de espelhos funciona, assim, como um único espelho de curvatura regulável: é possível focar o ponto de luz num alvo a 4 m ou a 30 m. O conjunto roda em dois eixos, azimute e elevação, com motores passo a passo 28BYJ-48, sob uma cúpula de PMMA com cerca de 724 mm de diâmetro.

Disponibilizamos gratuitamente a aplicação sunspot.hexart.io, sem necessidade de conta. É uma amostra do que fazemos hoje: um projeto de engenharia, dos requisitos ao pacote de produção.

A aplicação não invoca nenhum modelo de IA. O código calcula cada valor com base em fórmulas da literatura e de normas, verificáveis na documentação dos cálculos. O mesmo conjunto de parâmetros produz as mesmas dimensões das peças.

A posição do Sol é calculada pelo algoritmo NOAA e Meeus, com refração. A radiação direta (DNI) é calculada pelo modelo de Meinel, com a correção de Laue; a massa de ar, pela fórmula de Kasten e Young, de 1989; e a forma do disco solar, pelo modelo de Buie. A carga do vento segue a norma EN 1991-1-4, os dentes das engrenagens seguem a ISO 6336 e os rolamentos seguem as normas ISO 76 e ISO 281.

Onde a IA foi aplicada

A IA participou na escrita do código. Os requisitos foram definidos por Paul Lazniak, enquanto uma equipa de agentes de IA escrevia o código em vagas: autores em conjuntos de ficheiros distintos, em paralelo, seguidos da integração e revisão por agentes separados. Os autores das funcionalidades trabalharam com Claude Opus 5.5; a verificação de cada pedido foi feita pelo Claude Sonnet 5.5.

Sete agentes de pesquisa prepararam 30 fichas de componentes com dados de catálogo. Uma sessão de coordenação conduziu 25 agentes. A regra de trabalho era clara: sem inventar números, cada valor tem uma fonte.

O dispositivo e o alvo são definidos no mapa ou através da introdução de um endereço. O terreno é obtido a partir de dados de elevação, os edifícios do OpenStreetMap e o modelo da cidade da fotogrametria do Google Photorealistic 3D Tiles através do Cesium ion. O alvo pode ser qualquer ponto no espaço: uma janela, um painel ou uma parte da parede.

A data e a hora são selecionadas no calendário ou pode acelerar-se o dia. A mesma cena funciona em óculos VR e em modo AR com vista do ambiente (WebXR).

O botão «Transferir o pacote para impressão» disponibiliza um arquivo ZIP com 38 ficheiros, cerca de 111 MB. Inclui 28 ficheiros STL para 211 peças a imprimir e cortar, 4 desenhos SVG de placas e espelhos para cortar a partir de uma folha. Inclui também um esboço Arduino, uma lista de materiais em CSV e Markdown, o orçamento e os parâmetros do projeto em JSON.

Na configuração predefinida, a lista de materiais tem 107 itens. É preciso comprar 80, imprimir 20 em 3D, cortar 4 em chapa e moldar ou imprimir 3 peças. Só os elementos de fixação são 340: 70 parafusos, 30 porcas e 240 anilhas. A isto juntam-se 74 servomotores, 5 controladores PCA9685, 2 motores 28BYJ-48 e um relógio DS3231.

O dispositivo completo pesa 74,4 kg. Os materiais, de acordo com a tabela de preços de outubro de 2026, custam 8 608,73 PLN líquidos, e a impressão FDM demora cerca de 24,7 h.

Manual e ficha de investigação

Com os parâmetros atuais, a aplicação gera um manual de construção e uma ficha de investigação com os resultados dos cálculos, em polaco e em inglês, prontos para exportar para PDF. Na versão de 26 de outubro de 2026, o manual tinha 61 páginas A4 e a ficha de investigação, 32.

O gerador seleciona a placa de acordo com o número de espelhos: Arduino Uno para até 61 facetas, Mega 2560 para até 432 e ESP32 para até 864. Para 37 facetas, seleciona a Mega 2560. O sketch terá então 2 128 linhas e, segundo a estimativa, ocupará cerca de 44,9 kB de memória flash.

Os servos controlam módulos PCA9685, com 8 facetas por módulo. A hora UTC é fornecida pelo relógio DS3231 e a posição zero pelo sensor de Hall, com a calibração guardada na EEPROM. O controlador tem um botão SAFE e um limitador da potência do feixe focalizado.

Arduino virtual no navegador

O núcleo do esboço também funciona na aplicação. O código C++ é convertido para JavaScript e executado em hardware emulado: tempos em microssegundos, interrupções de passos, histerese do sensor de Hall, servos e EEPROM. Antes de qualquer código chegar à placa, é possível ver o que o controlador faz.

Os números desta página resultam de uma simulação, não de medições de um dispositivo construído. A aplicação indica-o no próprio rodapé: «Simulação de engenharia. Resultados estimados, verificar através de medições antes da construção.»

Na documentação do projeto, mantemos uma lista de 14 limitações conhecidas. Por exemplo, a caixa do controlador ainda não tem interior e os suportes para motores 28BYJ-48 não acomodam um motor NEMA. Testámos os modos VR e AR num emulador. Ainda falta testar com os óculos Quest 3.

A luz concentrada queima e incendeia, e o seu reflexo pode causar danos na visão. Antes de instalar o dispositivo no exterior, é necessário verificar para onde aponta o feixe ao longo de todo o dia.