Arduino Pinball Machine που παίζει μόνος του !: 13 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

"Ένα φλιπεράκι που παίζει μόνο του, δεν βγάζει όλη τη διασκέδαση από αυτό;" Ακούω να ρωτάς. Maybeσως αν δεν είστε σε αυτόνομα ρομπότ μπορεί. Εγώ, όμως, είμαι πάρα πολύ για την κατασκευή ρομπότ που μπορούν να κάνουν υπέροχα πράγματα, και αυτό κάνει πολύ ωραία πράγματα.

Αυτό το έργο χτίστηκε ως ανώτερο σχέδιο σχεδιασμού για το Κρατικό Πανεπιστήμιο του Kennesaw και ήταν ένα κυριολεκτικό παιδικό όνειρο που έγινε πραγματικότητα για μένα.

Οι λειτουργίες περιλαμβάνουν ένα σύστημα βαθμολογίας εργασίας που παρακολουθεί πόσους πόντους παίρνετε, ένα μηχάνημα plinko πολλαπλών σφαιρών και έναν αυτόματο διακόπτη ενεργοποίησης στο μπροστινό μέρος που μπορείτε να αναστρέψετε εν κινήσει. Υπάρχει μια πάνω-τοποθετημένη κάμερα USB που ανιχνεύει συνεχώς τη θέση των βατραχοπέδιλων και τη θέση του φλίπερ κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού και λαμβάνει αποφάσεις με βάση τις σχετικές διαφορές τους. Περισσότερες φωτογραφίες του έργου υπάρχουν εδώ!

Παρόλο που μπορεί να μην μπορείτε (ή ακόμη και να θέλετε) να αναδημιουργήσετε το έργο ακριβώς, ελπίζω ότι αυτό θα σας δώσει έμπνευση ή ένα σημείο εκκίνησης για να φτιάξετε φοβερά πράγματα.

Έτσι, προετοιμαστείτε και… Ας φτιάξουμε ρομπότ!

Προμήθειες

Προφανώς, υπάρχουν πολλές προμήθειες που εμπλέκονται σε αυτό το έργο και δεν νομίζω ότι μπορώ να απαριθμήσω κάθε κομμάτι, ούτε νομίζω ότι θα ήταν χρήσιμο. Ωστόσο, θέλω να παράσχω μια λίστα με τα κύρια στοιχεία φλίπερ και εργαλεία που απαιτούνται για την κατασκευή αυτού του έργου. Σε επόμενες ενότητες, θα προσπαθήσω να έχω μια πιο λεπτομερή λίστα για συγκεκριμένα στοιχεία.

Εργαλεία:

• Πρόσβαση σε κόφτη CNC και/ή λέιζερ
• Dremel & γυαλόχαρτο
• Συγκολλητικό σίδερο
• 3D εκτυπωτής (ανάλογα με το μηχάνημά σας)
• Υπολογιστής Linux
• Κάμερα USB

Υλικά:

• Πολλά καλώδια 22/24 AWG
• Πολύ θερμότητα συρρικνώνεται για τα καλώδια
• Κόντρα πλακέ 3/4 ίντσας (χρησιμοποιήσαμε σημύδα της Βαλτικής) - 2x 4x8 φύλλα
• Ένα ωραίο τροφοδοτικό - Όπως αυτό!
• Buck Converter (Light Power) - Όπως αυτό!

Στοιχεία φλίπερ:

Σχεδόν όλα τα στοιχεία του φλίπερ μπορούν να αγοραστούν στο Pinball Life.

• Συναρμολόγηση Αριστερού και Δεξιού Flipper
• 2x νυχτερίδες Flipper
• 2x κουμπιά Flipper
• 2x διακόπτες φύλλων
• Συνέλευση προφυλακτήρα ποπ
• 2x συναρμολογήσεις Slingshot
• Τουλάχιστον 6 φορές δημοσιεύσεις αστεριών για τις σφεντόνες
• Τουλάχιστον 2x 2 "λαστιχάκια για τις αναρτήσεις σταρ
• Μηχανισμός εκτόξευσης
• Όσα φώτα και βραχίονες στήριξης τύπου μπαγιονέτας #44 χρειάζονται το μηχάνημά σας
• Όσα ένθετα playfield χρειάζονται το μηχάνημά σας
• Όσες κλώστες χρειάζονται το μηχάνημά σας
• Όσους διακόπτες ανατροπής χρειάζονται το μηχάνημά σας
• Τόσους στόχους stand-up όσες χρειάζεται το μηχάνημά σας

Και, φυσικά, ένα Arduino Mega!

Βήμα 1: Έρευνα πώς λειτουργεί

Το πρώτο βήμα για να χτίσετε οτιδήποτε είναι να κάνετε μια ελαφριά έρευνα για το πώς λειτουργούν μαζί τα μεμονωμένα μέρη του αντικειμένου. Υποθέτω ότι θα έχετε τουλάχιστον μια μικρή κατανόηση των ηλεκτρικών εξαρτημάτων, αλλά ακόμα κι αν δεν το κάνετε, ελπίζω ότι αυτό θα βοηθήσει ακόμα.

Γενικός σχεδιασμός φλίπερ

Για γενική βοήθεια όταν σκέφτεστε μια μηχανή φλίπερ, αυτοί οι σύνδεσμοι θα πρέπει να σας παρέχουν μεγάλη κατανόηση.

• Pinball Design, Start to Finish -
• Συνοπτικές περιγραφές στοιχείων φλίπερ-https://www.topic.com/anatomy-of-a-pinball-machine
• Υπέροχο εκπαιδευτικό με ωραία κινούμενα σχέδια-https://www.instructables.com/id/Making-a-Pinball-Machine/

Ηλεκτρικά εξαρτήματα:

Τα περισσότερα από τα στοιχεία του φλίπερ έχουν μια ηλεκτρομηχανική διαδικασία που τα ενεργοποιεί.

• Βατραχοπέδιλα -
• Pop Bumper -
• Slingshots -
• Θεωρία τρανζίστορ-https://learn.sparkfun.com/tutorials/transistors/applications-i-switches

Μηχανικός σχεδιασμός φλίπερ:

Αυτή η ενότητα περιλαμβάνει μοντέλα CAD, συμβουλές επεξεργασίας ξύλου και άλλη χρήσιμη μηχανική βοήθεια

• Μοντέλα CAD από pinballmakers.com -
• Μοντέλα CAD κατασκευασμένα από την ομάδα μας -
• Ξύλο και ακρυλικό άλεσμα -
• Κάνοντας Dovetails -

Λογισμικό & Σχεδιασμός Αυτονομίας:

Αυτή η ενότητα περιέχει συνδέσμους προς διαφορετικούς αλγόριθμους και έργα που θα μπορούσαν να είναι χρήσιμα όταν δημιουργείτε κάτι αυτόνομο.

• Ένα παρόμοιο έργο github repo -
• Αλγόριθμοι εξομάλυνσης (για παρακολούθηση ταχύτητας/θέσης) -
• Επιτάχυνση του arduino hardware ROS Bridge (αν χρειάζεται) -

Βήμα 2: Σχεδιάστε τη μηχανή σας σε χαρτί

Έτσι, αυτό μπορεί να φαίνεται σαν ένα πιο απλό έργο στην αρχή, και αν το σκεφτόσασταν εδώ και πολύ καιρό, ίσως να είναι. Ωστόσο, για τον έναν ή τον άλλο λόγο, αυτό μπορεί να αποδειχθεί αρκετά δύσκολο να επιτευχθεί.

Μπορεί να έχετε περιορισμούς χώρου τους οποίους δεν υπολογίζατε στην αρχή ή ίσως κάποιες από τις λήψεις που σκεφτόσασταν να είναι απλώς αδύνατο να χτυπήσουν τα βατραχοπέδιλά σας. Όλα αυτά τα πράγματα πρέπει να δουλεύουν στο κεφάλι σας και στο χαρτί πριν βγείτε και ξοδέψετε χρόνο και χρήμα σε ένα σχέδιο που δεν λειτουργεί.

Για την ομάδα μας, το χωρίσαμε σε λίγες δοκιμαστικές σανίδες σε πραγματικά φθηνό κόντρα πλακέ πριν περάσουμε και αλέσουμε το τελικό γήπεδο. Περάσαμε επίσης πολλές επαναλήψεις σχεδιασμού και αλλάζαμε συνεχώς την εμφάνιση του μηχανήματος, αλλά κάθε βήμα που κάναμε μας έφερνε λίγο πιο κοντά στο τελικό προϊόν.

Μάθετε λοιπόν από τα λάθη μας και χρησιμοποιήστε αυτές τις χρήσιμες συμβουλές:

• Σχεδιάστε σε χαρτί (ή έναν πίνακα ή οτιδήποτε άλλο) πριν προχωρήσετε σε τρισδιάστατη μοντελοποίηση.
• Προγραμματίστε να κάνετε λάθη στο φρεζάρισμα σας, έχετε "αρθρωτές" λειτουργίες που μπορούν να αφαιρεθούν και να τοποθετηθούν ξανά.
• Μην επανεφεύρετε τον τροχό, δείτε τα δημοφιλή παιχνίδια και πώς δομούν το πεδίο παιχνιδιού τους.
• Το όνειρο στο κεφάλι σας δεν θα είναι ακριβώς αυτό που καταλήγει μπροστά σας, αλλά πάρτε αυτό που υπάρχει και τρέξτε μαζί του.

Βήμα 3: Σχεδιάστε τη μηχανή σας στο SolidWorks

Δεύτερο Βραβείο στο Διαγωνισμό Arduino 2020