En heliostat som designas i webbläsaren

En heliostat är en spegel som automatiskt följer solen och reflekterar ljuset mot en vald punkt. Sunspot består av 37 sexkantiga fasetter med 2 mm akrylspegel. Varje fasett är 30 mm lång på sidan, spegelytan är 865 cm² och hela spegelmonteringen väger 5,64 kg.

Varje fasett vinklas av två servon, totalt 74. Spegeluppsättningen fungerar därmed som en enda spegel med justerbar krökning: ljusfläcken kan fokuseras på ett mål 4 m eller 30 m bort. Hela konstruktionen roterar kring två axlar, azimut och elevation, med 28BYJ-48-stegmotorer under en PMMA-kupol med en diameter på cirka 724 mm.

Vi erbjuder appen sunspot.hexart.io kostnadsfritt och utan konto. Det här är ett exempel på vad vi gör i dag: ett ingenjörsprojekt från krav till produktionspaket.

Applikationen anropar ingen AI-modell. Koden beräknar varje värde enligt formler från litteratur och standarder, som går att kontrollera i beräkningsdokumentationen. Samma uppsättning parametrar ger samma mått på delarna.

Solens position beräknas med NOAA- och Meeus-algoritmerna, med refraktion. Direkt solinstrålning (DNI) beräknas med Meinel-modellen med Laue-korrektion, luftmassan med Kasten och Youngs formel från 1989 och solskivans form med Buie-modellen. Vindlast beräknas enligt EN 1991-1-4, kugghjulens kuggar enligt ISO 6336 och lager enligt ISO 76 och ISO 281.

Där AI har använts

AI bidrog till kodskrivningen. Kraven fastställdes av Paul Lazniak, medan ett team av AI-agenter skrev koden i omgångar: författare arbetade parallellt med åtskilda filområden, följt av integration och granskning av separata agenter. Funktionsutvecklarna arbetade med Claude Opus 5.5, och enskilda ärenden verifierades med Claude Sonnet 5.5.

Sju researchagenter tog fram 30 komponentkort med katalogdata. En samordnande session styrde 25 agenter. Arbetsprincipen var: inga påhittade siffror, varje värde ska ha en källa.

Enheten och målet placeras på kartan eller genom att ange en adress. Terrängen hämtas från höjddata, byggnader från OpenStreetMap och stadsmodellen från Googles fotogrammetriska Photorealistic 3D Tiles via Cesium ion. Målet kan vara vilken punkt som helst i rummet: ett fönster, en panel eller en del av en vägg.

Välj datum och tid i kalendern eller spela upp dagen i snabbspolning. Samma scen fungerar i VR-headset och i AR-läge med omgivningen synlig (WebXR).

Knappen ”Ladda ned paketet för utskrift” hämtar ett ZIP-arkiv med 38 filer, cirka 111 MB. Det innehåller 28 STL-filer för 211 delar som ska skrivas ut och skäras, samt 4 SVG-ritningar av skivor och speglar för skärning ur ett ark. Dessutom ingår en Arduino-skiss, en materiallista i CSV och Markdown, en kostnadskalkyl och projektparametrar i JSON.

För standardkonfigurationen innehåller materiallistan 107 poster. 80 ska köpas, 20 ska 3D-printas, 4 ska skäras ut ur plåt och 3 delar kan gjutas i form eller printas. Enbart fästdonen uppgår till 340 stycken: 70 skruvar, 30 muttrar och 240 brickor. Därutöver behövs 74 servon, 5 PCA9685-styrenheter, 2 28BYJ-48-motorer och en DS3231-klocka.

Hela enheten väger 74,4 kg. Material enligt prislistan från oktober 2026 kostar 8 608,73 PLN exklusive moms, och FDM-utskriften tar cirka 24,7 timmar.

Manual och forskningskort

Utifrån aktuella parametrar sammanställer applikationen en byggmanual och ett forskningsblad med beräkningsresultat, på polska och engelska, redo att skrivas ut som PDF. I versionen från den 26 oktober 2026 var byggmanualen 61 A4-sidor och forskningsbladet 32.

Generatorn väljer kort utifrån antalet speglar: Arduino Uno för upp till 61 fasetter, Mega 2560 för upp till 432 och ESP32 för upp till 864. För 37 fasetter väljer den Mega 2560. Skissen har då 2 128 rader och beräknas ta cirka 44,9 kB flashminne.

Servona styrs av PCA9685-moduler, med 8 fasetter per modul. UTC-tiden tillhandahålls av en DS3231-klocka, och nolläget av en Hallgivare med kalibrering sparad i EEPROM. Styrenheten har en SAFE-knapp och en effektbegränsare för den fokuserade strålen.

Virtuellt Arduino i webbläsaren

Skissens kärna fungerar också i appen. C++-koden översätts till JavaScript och körs på emulerad hårdvara: tid i mikrosekunder, stegavbrott, hysteres i Hall-sensorn, servon och EEPROM. Innan något förs över till kortet ser du vad styrningen gör.

Siffrorna på den här sidan kommer från en simulering, inte från mätningar av en byggd enhet. Applikationen anger detta själv i sidfoten: ”Ingenjörssimulering. Uppskattade resultat, kontrollera med mätningar före byggnation.”

I projektdokumentationen för vi en lista över 14 kända brister. Exempel: styrenhetens kapsling saknar fortfarande invändiga detaljer, och en NEMA-motor får inte plats i fästena för 28BYJ-48-motorer. Vi har testat VR- och AR-läget i en emulator. Test med Quest 3-headset återstår.

Koncentrerat ljus bränner och antänder, och dess reflektion skadar synen. Innan enheten placeras utomhus måste man kontrollera var ljusstrålen träffar under hela dagen.