SoundMachine – Model 1:20

De SoundMachine is een zelfgebouwde kermisattractie op schaal 1:20, gebaseerd op het originele ontwerp van Hoefnagels. Dit model is volledig 3D ontworpen en geprint en vormt de opvolger van een eerdere LEGO-versie van dezelfde attractie.

Binnen dit project ligt de nadruk op mechatronica: het samenspel tussen mechanica, elektronica en software. Het doel is niet alleen om de attractie visueel na te bouwen, maar vooral om het gedrag en de werking zo realistisch mogelijk te maken.

Net als het origineel is het model:

• volledig modulair opgebouwd
• monteerbaar en demonteerbaar
• geschikt om compleet in transportstand ingepakt te worden

Daarnaast zijn alle looplichten en showprogramma’s volledig zelf ontwikkeld en afgestemd op het originele voorbeeld, inclusief timing, patronen en gedrag.

Mechanische opbouw

De structuur van het model volgt exact de echte attractie en bestaat uit drie hoofdbewegingen:

Mast (liftfunctie)

De mast beweegt uitsluitend:

• omhoog om de molen vrij van de vloer te brengen bij de start
• omlaag bij het einde van de rit

De lift wordt aangedreven door twee lineaire cilinders, wat zorgt voor een stabiele en gelijkmatige beweging.

Arm (hoofddraaiing)

De arm draait rond de mast en vormt de primaire beweging van de attractie. Dit is de basis waarop de volledige rit wordt opgebouwd.

Molen (eindrotatie)

Aan het uiteinde van de arm bevindt zich de molen. Deze draait onafhankelijk en voegt extra dynamiek toe aan de beweging.

Gondels (vrij hangend)

Aan de molen hangen 5 gondels, vrij scharnierend.
Deze draaien niet actief mee, maar bewegen door:

• zwaartekracht
• centrifugale kracht
• combinatie van arm- en molenbeweging

Dit zorgt voor het herkenbare en realistische uitzwaaien zoals bij de echte attractie.

Aandrijving en elektronica

De volledige besturing is opgebouwd rond een Arduino UNO en volledig zelf ontwikkeld.

Aandrijvingen:

• Motor voor de arm
• Motor voor de molen
• 2 lineaire cilinders voor de mast

De motoren worden aangestuurd via motorregelaars met PWM-signalen, waarbij:

• een neutrale middenwaarde zorgt voor stilstand
• snelheid en richting volledig softwarematig worden geregeld
• hoge PWM-frequentie zorgt voor stille en vloeiende werking

Besturing en bediening

De bediening is opgezet zoals bij een echte attractie, met duidelijke en gescheiden modi.

Sleutelcontact (moduskeuze)

• Maintenance
  Vrije besturing voor testen en afstellen
• Manual
  Bediening via knoppen en potmeters
• Auto
  Volledig automatische ritten met vooraf bepaalde logica

De modi zijn strikt gescheiden, zodat onverwachte of onveilige situaties worden voorkomen.

Veiligheidslogica

Het systeem bevat ingebouwde voorwaarden die continu actief zijn.

Voorbeelden:

• De arm kan pas draaien als de mast boven is
• De mast beweegt alleen op vooraf bepaalde momenten (start/einde)
• Onlogische of conflicterende inputs worden genegeerd
• STOP zorgt altijd voor een gecontroleerde terugkeer

Deze logica maakt dat het model zich niet alleen realistisch beweegt, maar ook “realistisch denkt”.

Sensoren en feedback

Het systeem gebruikt alleen sensoren waar dat functioneel nodig is:

• Mast sensor
  → detecteert boven/beneden positie
• Arm sensor (home)
  → bepaalt referentiepunt
• Molen
  → draait zonder sensor, puur op ingestelde snelheid

Deze keuze houdt het systeem bewust simpel en robuust.

Bewegingsverloop

Een volledige cyclus verloopt in vaste stappen:

1. Mast omhoog
2. Arm en molen starten
3. Rit wordt uitgevoerd (manual of auto)
4. Arm stopt en keert terug
5. Mast zakt naar beneden

Elke stap wordt gecontroleerd voordat de volgende begint.

Technische architectuur

De SoundMachine is opgebouwd als een gestructureerd systeem met gescheiden functies:

• Bediening (inputs)
• Controller (logica)
• Aandrijving (outputs)
• Sensoren (feedback)

Alle signalen lopen via de controller, waar eerst de logica en veiligheid worden gecontroleerd voordat er iets wordt uitgevoerd.