構建開源硬體的 5 個關鍵點

科學社區正在加速擁抱 自由及開源硬體 Free and Open Source Hardware （FOSH）。 研究員正忙於改進他們自己的裝備並創造數以百計的基於分散式數字製造模型的設備來推動他們的研究。

熱衷於 FOSH 的主要原因還是錢： 有研究表明，和專用設備相比，FOSH 可以節省 90% 到 99% 的花費。基於開源硬體商業模式的科學 FOSH 的商業化已經推動其快速地發展為一個新的工程領域，並為此定期舉行 GOSH 年會。

特別的是，不止一本，而是關於這個主題的[兩本學術期刊]：[Journal of Open Hardware] （由 Ubiquity 出版，一個新的自由訪問出版商，同時出版了 Journal of Open Research Software ）以及 HardwareX（由 Elsevier 出版的一種自由訪問期刊，它是世界上最大的學術出版商之一）。

由於學術社區的支持，科學 FOSH 的開發者在獲取製作樂趣並推進科學快速發展的同時獲得學術聲望。

科學 FOSH 的5個步驟

Shane Oberloier 和我在名為 Designs 的自由訪問工程期刊上共同發表了一篇關於設計 FOSH 科學設備原則的文章。我們以滑動式烘乾機為例，製造成本低於 20 美元，僅是專用設備價格的三百分之一。科學和醫療設備往往比較複雜，開發 FOSH 替代品將帶來巨大的回報。

我總結了 5 個步驟（包括 6 條設計原則），它們在 Shane Oberloier 和我發表的文章里有詳細闡述。這些設計原則也可以推廣到非科學設備，而且製作越複雜的設計越能帶來更大的潛在收益。

如果你對科學項目的開源硬體設計感興趣，這些步驟將使你的項目的影響最大化。

1. 評估類似現有工具的功能，你的 FOSH 設計目標應該針對實際效果而不是現有的設計（LCTT 譯註：作者的意思應該是不要被現有設計縛住手腳）。必要的時候需進行概念證明。
2. 使用下列設計原則：
   • 在設備生產中，僅使用自由和開源的軟體工具鏈（比如，開源的 CAD 工具，例如 OpenSCAD、 FreeCAD 或 Blender）和開源硬體。
   • 嘗試減少部件的數量和類型並降低工具的複雜度
   • 減少材料的數量和製造成本。
   • 盡量使用能夠分發的部件或使用方便易得的工具（比如 RepRap 3D 印表機）進行部件的數字化生產。
   • 對部件進行參數化設計，這使他人可以對你的設計進行個性化改動。相較於特例化設計，參數化設計會更有用。在未來的項目中，使用者可以通過修改核心參數來繼續利用它們。
   • 所有不能使用現有的開源硬體以分散式的方式輕鬆且經濟地製造的零件，必須選擇現貨產品以方便採購。
3. 驗證功能設計。
4. 提供關於設計、生產、裝配、校準和操作的詳盡設備文檔。包括原始設計文件而不僅僅是用於生產的。 開源硬體協會 Open Source Hardware Association 對於開源設計的發布和文檔化有額外的指南，總結如下：
   • 以通用的形式分享設計文件。
   • 提供詳盡的材料清單，包括價格和採購信息。
   • 如果涉及軟體，確保代碼對大眾來說清晰易懂。
   • 作為生產時的參考，必須提供足夠的照片，以確保沒有任何被遮擋的部分。
   • 在描述方法的章節，整個製作過程必須被細化成簡單步驟以便複製此設計。
   • 在線上分享並指定許可證。這為用戶提供了合理使用該設計的信息。
5. 主動分享！為了使 FOSH 發揚光大，設計必須被廣泛、頻繁和有效地分享以提升它們的存在感。所有的文檔應該在自由訪問文獻中發表，並與適當的社區共享。 開源科學框架 Open Science Framework 是一個值得考慮的優雅的通用存儲庫，它由 開源科學中心 Center for Open Science 主辦，該中心設置為接受任何類型的文件並處理大型數據集。

這篇文章得到了 Fulbright Finland 的支持，該公司贊助了芬蘭 Fulbright-Aalto 大學的特聘校席 Joshua Pearce 在開源科學硬體方面的研究工作。

via: https://opensource.com/article/18/2/5-steps-creating-successful-open-hardware

作者：Joshua Pearce 譯者：kennethXia 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive