Κινητή Γέφυρα: 6 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Γειά σου! Είμαστε Αλιγάτορες, μια ομάδα VG100 από το Κοινό Ινστιτούτο Πανεπιστημίου UM-Shanghai Jiao Tong. Πανεπιστήμιο του Michigan-Shanghai Jiao Tong Joint Institute βρίσκεται στο 800 Dong Chuan Road, Minhang District, Shanghai, 200240, China. Το Joint Institute είναι ένα εξαιρετικό ινστιτούτο όπου υποστηρίζονται διεθνείς απόψεις, αυστηρές υποτροφίες και πνεύματα μηχανικών και οι μαθητές εκπαιδεύονται να διαθέτουν ικανότητες καινοτομίας και ηγετικά πνεύματα.

Κανόνες και κανονισμοί αγώνων Η γέφυρα που κατασκευάσαμε κατατάσσεται σύμφωνα με 5 δοκιμές.

Το πρώτο μέρος του αγώνα ονομάζεται "δοκιμή βάρους", όπου ολόκληρη η γέφυρα, μαζί με ηλεκτρονικά προϊόντα, τοποθετείται σε ηλεκτρονική ζυγαριά για να πάρει το βάρος της. Λάβετε υπόψη ότι εξαιρούνται οι μπαταρίες.

Στη συνέχεια, θα στερεώσουμε τη γέφυρα σε ένα στήριγμα εντός 3 λεπτών για να προετοιμαστούμε για τη δοκιμή μεγέθους. Στη δοκιμή μεγέθους, η γέφυρα πρέπει να χωράει σε ένα κουτί με μέγεθος 350mm*350mm*250mm.

Μετά από αυτό έρχεται η δοκιμή λειτουργίας. Ο έλεγχος συνάρτησης περιλαμβάνει δύο στοιχεία, το τεστ ανάπτυξης και το τεστ ανάσυρσης, τα οποία απαιτούν την τοποθέτηση και ανάσυρση της γέφυρας αυτόματα μέσα σε 1 λεπτό για κάθε δοκιμή.

Το τρίτο μέρος είναι η δοκιμή φόρτωσης. Στη δοκιμή φόρτωσης, τοποθετείται μια σταθμισμένη πλάκα στο μήκος 0,25 και 0,75 του ανοίγματος. Όσο η εκτροπή είναι μικρότερη από 2 mm και τα φορτία δεν φτάνουν τα 3000 g, θα προστεθούν περισσότερα φορτία. Η βαθμολογία είναι το μικρότερο φορτίο των δύο θέσεων. Η τελική βαθμολογία της δοκιμής βάρους και της δοκιμής φορτίου είναι η κατάταξη της αναλογίας φορτίων και βάρους.

Ο παρακάτω σύνδεσμος είναι το βίντεο της απόδοσής μας στο gameday:

λειτουργικό τεστ

Βήμα 1: Διάγραμμα έννοιας

Παρακάτω φαίνεται το εννοιολογικό διάγραμμα του σχεδιασμού μας.

Το ξύλο που χρησιμοποιούμε σε αυτή τη γέφυρα είναι όλο ξύλο μπαλσά.

Χρησιμοποιούμε μπουλόνια στο τμήμα σύνδεσης για να περιστρέψουμε τη γέφυρα έτσι ώστε να μπορεί να επιτύχει την απαιτούμενη λειτουργία.

Χρησιμοποιούμε πίνακα Arduino Uno, βηματικούς κινητήρες και γραμμές για να ανεβάσουμε τη γέφυρα.

Επίσης, ορισμένα ελατήρια χρησιμοποιούνται για να βοηθήσουν στην ανάπτυξη της γέφυρας πάνω από το τμήμα σύνδεσης.

Βήμα 2: Λίστα υλικών

Τιμή στοιχείου Υπερσύνδεσμος

Balsa wood 194 RMB (27,2 USD）

Κόλλα ξύλου 43 RMB (6,03 USD）

Βίδα 88,1 RMB (12,4 USD）

String 10 RMB (1,4 USD)

Arduino Uno Board 138 RMB (19,5 USD)

5V Stepper Motor & ULN2003 Driver Board 9.82 RMB (1.4 USD)

Touch Switch 5,4 RMB (0,76 USD)

DuPont Line 8.7 RMB (1.2 USD)

Άνοιξη 4,5 RMB (0,64 USD)

Βήμα 3: Διάγραμμα κυκλώματος

Παρακάτω φαίνεται το κύκλωμα μας.

Το μόνο που χρησιμοποιούμε είναι ένας πίνακας Arduino Uno, ένας 5V Stepper Motor & ULN2003 Driver Board και ένας διακόπτης αφής.

Ο βηματικός κινητήρας χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της γωνίας της χορδής ακριβώς για να επιτευχθεί το καλύτερο αποτέλεσμα. Και ο διακόπτης αφής χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ενεργοποίησης και απενεργοποίησης των κυκλωμάτων.

Βήμα 4: Διαδικασία κατασκευής

ένα. θ) Συνδέστε το στοιχείο Νο.1 και Νο.2 μαζί.

Η λειτουργία και των δύο πλευρών είναι η ίδια.

ii) Συνδέστε το Stepper Motor 5V στο εξάρτημα Νο. 6

iii) Συνδέστε το προϊόν του βήματος ii) στο συστατικό Νο. 3

iv) Συνδέστε το γινόμενο του βήματος i) στο επίπεδο του προϊόντος του βήματος iii)

v) Συνδέστε το στοιχείο Νο.5 μαζί για να σχηματίσετε ένα προϊόν που θα χρησιμοποιηθεί στα ακόλουθα βήματα.

Παρατηρήστε ότι η ποσότητα είναι δύο.

vi) Συνδέστε το προϊόν του βήματος 5 στο προϊόν του βήματος iv)

Παρατηρήστε ότι η εικόνα είναι η εικόνα εφέ με το γέφυρα Β.

vii) Συνδέστε τα ελατήρια στην κλίση του προϊόντος του iv). Αφού θέλουμε να αυξήσουμε το μήκος των ελατηρίων, προσθέτουμε ένα κομμάτι ξύλινου τούβλου στον πάτο ενός ελατηρίου. Όπως και η εικόνα. Μια άλλη πλευρά είναι παρόμοια.

viii) Επιτέλους σχηματίζουμε το γεφύρι μας Α.

σι. θ) Συνδέστε το στοιχείο Νο. 7 και Νο. 8 μαζί. Και το ίδιο για μια άλλη πλευρά.

ii) Συνδέστε τα ελατήρια στην κλίση του προϊόντος του i). Αφού θέλουμε να αυξήσουμε το μήκος των ελατηρίων, προσθέτουμε ένα κομμάτι ξύλινου τούβλου στο κάτω μέρος των ελατηρίων.

iii) Συνδέστε το προϊόν του βήματος ii) στο συστατικό Νο. 9.

Παρατηρήστε ότι για να φτιάξουμε το ξύλινο τούβλο ακριβώς στον μεσαίο πυλώνα, συνδέουμε το στοιχείο Νο 9 για να κάνουμε τον πυθμένα της γέφυρας επίπεδο.

iv) Συνδέστε το προϊόν του βήματος iii) στο συστατικό αρ. 15

Παρατηρήστε το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με το βήμα α.

v) Αφού θέλουμε η γέφυρα να αντέξει περισσότερο βάρος, χρησιμοποιούμε ξύλινο τούβλο αντί για δύο ξύλινες λωρίδες.

vi) Επιτέλους σχηματίζουμε το γεφύρι μας Β.

ντο. θ) Συνδέστε το στοιχείο Νο. 10 μαζί και, στη συνέχεια, προσαρτήστε το στο στοιχείο Νο 11

ii) Συνδέστε τα εξαρτήματα του σχήματος "L" σφιχτά στην επιφάνεια των πλευρών. Όπως δείχνει η εικόνα.

Παρατηρήστε ότι τα ελατήρια στο κατάστρωμα Β μπορούν να φτάσουν με επιτυχία τα στοιχεία του σχήματος "L" και να συμπιεστούν.

iii) Συνδέστε το προϊόν του βήματος ii) στο συστατικό Νο 13 και στη συνέχεια μπορούμε να σχηματίσουμε το γεφύρι μας Γ.

ρε. Τώρα θα συνδέσουμε το κατάστρωμα A B C μαζί για να σχηματίσουμε ολόκληρη τη γέφυρα.

θ) Χρησιμοποιούμε μπουλόνια για να συνδέσουμε κάθε κατάστρωμα Α και Β, Β και Γ.

ii) Στη συνέχεια, συνδέουμε τη μία πλευρά του κορδονιού στο κατάστρωμα C και μια άλλη πλευρά τυλίγεται στο εξάρτημα Νο 14, το οποίο είναι κλειστό στο 5V Stepper Motor.

iii) Τέλος, ανεβάζουμε τη γέφυρα. Στη συνέχεια φτιάξαμε το τελικό μας προϊόν.

Βήμα 5: Τελική προβολή

Βήμα 6: Αντανάκλαση

Την ημέρα του παιχνιδιού, η γέφυρά μας απέδωσε τέλεια στη δοκιμή λειτουργίας. Ωστόσο, λόγω κάποιας απροσεξίας σχετικά με την μη ανάγνωση του εγχειριδίου καλά, έχουμε μια έκπτωση για τη δοκιμή μεγέθους για το πλάτος.

Το κύριο πρόβλημα της γέφυρας είναι ότι σχεδόν αποτυγχάνει στη δοκιμή φόρτωσης. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι, αν και κάθε μέρος της γέφυρας είναι συμμετρικό, ολόκληρη η γέφυρα δεν είναι συμμετρική, πράγμα που σημαίνει ότι το πρώτο μέρος ζυγίζει περισσότερο από το τρίτο μέρος, έτσι ώστε να προκαλεί ανισορροπία. Έτσι, για να αποφύγετε τέτοιες περιπτώσεις, η άκρη είναι να κάνετε τη γέφυρα ισορροπημένη, που σημαίνει συμμετρική εδώ.