Guard Tower Versus Bugs: 12 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Είμαστε πρωτοετείς φοιτητές από το The UM-SJTU Joint Institute, το οποίο βρίσκεται στην πανεπιστημιούπολη Ming Hang του Πανεπιστημίου Jiaotong της Σαγκάης, Σαγκάη, Κίνα.

Είμαστε εδώ για να δημιουργήσουμε την Ομάδα 13 για το μάθημα VG100 Introduction to Engineering του JI και αυτό το έργο, το οποίο ονομάζεται "GUARD TOWER VERSUS BUGS", είναι ένα έργο του μαθήματος. Τα μέλη της ομάδας, από αριστερά προς τα δεξιά, είναι:

Wang Shuhan, 王书涵;

Γιου Σιγιουάν, 余思远;

Gong Tianyu, 龚天宇;

Sun Bingqi, 孙秉琪;

Shen Zheyu, 沈哲宇.

Μέχρι τη δημοσίευση αυτού του εγχειριδίου, τα τελικά αποτελέσματα του παιχνιδιού δεν έχουν βγει ακόμη. Παρ 'όλα αυτά, το σφάλμα μας είναι το ΠΡΩΤΟ σφάλμα που πέρασε τη δοκιμή σφαλμάτων και υπερέχει σε απόδοση. Σε αυτό το εγχειρίδιο, θα δείξουμε πώς να φτιάξετε το σφάλμα και τον πύργο.

ΚΑΝΟΝΕΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΟΥ Σε αυτό το ανταγωνιστικό έργο, οι ομάδες προσπαθούν να φτιάξουν «σφάλματα», τα οποία είναι ουσιαστικά μίνι αυτοκίνητα με οδήγηση arduino, που μπορούν να «σκοτωθούν» με λέιζερ, καθώς και πύργοι που μπορεί να σκοτώσουν σφάλματα άλλων με το λέιζερ του. Οι κανόνες του παιχνιδιού αναφέρονται κατά προσέγγιση ως εξής:

3 σφάλματα πλησιάζουν και προσπαθούν να «κατεβάσουν» τον πύργο από 3 από τα 4 κομμάτια που βρίσκονται γύρω από τον πύργο. Ο πύργος πρέπει να σκοτώσει τα σφάλματα προτού «κατεδαφιστεί»

Το σφάλμα πρέπει να περάσει κατά μήκος της διαδρομής σε 0,2 ~ 0,3 m/s και να σταματήσει για όσο διάστημα ακτινοβολείται από το λέιζερ. οι εκτελέσεις είναι ότι δεν μπορεί να σκοτωθεί όταν βρίσκεται στο καταφύγιο ή σταματά στη λευκή γραμμή

Οι περιορισμοί στο σχεδιασμό μας μπορούν να συνοψιστούν ως τα ακόλουθα στοιχεία:

• Σχεδιασμός σφαλμάτων

  • Μετακινήστε μεταξύ 0,2 m/s και 0,3 m/s.
  • Ανοσοποιημένος με το τράνταγμα του λέιζερ.
  • Ικανός να προχωρήσει ευθεία κατά μήκος της πίστας.
  • Συμπεριφερθείτε σύμφωνα με τις απαιτήσεις που αναφέρονται στον κανόνα του παιχνιδιού.

• Σχεδιασμός πύργου

  • Highψος τουλάχιστον 60 εκατοστά.
  • Κατασκευασμένο από χαρτί 80g / m^2 A4.
  • Χωρίς στοίβαξη περισσότερων από 3 στρωμάτων χαρτιού Α4.
  • Ηλεκτρονικά εξαρτήματα (εκτός από τους αισθητήρες) τοποθετημένα μόνο στην κορυφή του πύργου.

Το σφάλμα πρέπει να περάσει το σφάλμα-δοκιμή όσο το δυνατόν νωρίτερα και να αποδώσει καλά την ημέρα του παιχνιδιού. η απόδοση του πύργου βασίζεται σε ορισμένους άλλους παράγοντες, όπως:

• Βάρος. Ο ελαφρύτερος είναι καλύτερος.

• Ταχύτητα, η οποία περιλαμβάνει:

  • Σκοτώνοντας περισσότερα σφάλματα πριν χτυπήσετε, κατά προτίμηση και τα 3.
  • Σκοτώνοντας τα σφάλματα όσο το δυνατόν νωρίτερα, δηλαδή σκοτώστε τα πριν μετακινηθούν πολύ.

Για τη λίστα υλικών, ανατρέξτε στο ακόλουθο έγγραφο:

Λίστα υλικών για τον πύργο: εδώ

Λίστα υλικών για το σφάλμα: εδώ

Βήμα 1: Διαγράμματα κυκλωμάτων του σφάλματος

Μερικές γρήγορες σημειώσεις:

Τα διαγράμματα κυκλώματος χωρίζονται σε 4 διαφορετικά για μια καλή εικόνα, δηλαδή ο πίνακας arduino και ο πίνακας ψωμιού είναι ίδιοι σε όλα τα 4 διαγράμματα

"ΜΙΚΡΟ." σημαίνει "αισθητήρας"

Οι αισθητήρες παρακολούθησης γραμμών μπορεί να φαίνονται ελαφρώς διαφορετικοί από αυτούς της λίστας υλικών, καθώς διαθέτουν ποτενσιόμετρα για τη ρύθμιση της ευαισθησίας τους. αυτό δεν θα επηρεάσει πραγματικά τη συνολική λειτουργικότητα του σφάλματος

Το ποτενσιόμετρο R1 ρυθμίζει τον οπίσθιο φωτισμό της οθόνης LCD

Οι καρφίτσες στο breadboard των δύο πρώτων σειρών είναι ισοδύναμες μέσα στη σειρά. Αν δείτε πολλαπλά καλώδια συνδεδεμένα σε έναν πείρο, απλά βρείτε ένα άλλο

_

Όλα τα διαγράμματα γίνονται με το Fritzing @ fritzing.org.

• Σχήματα αισθητήρων φωτός που παρέχονται από
• Τα σχήματα L298N H-bridge παρέχονται από
• Τα σχήματα μπαταρίας LiPoly παρέχονται από
• Τα σχήματα BH1750FVI παρέχονται από

Βήμα 2: Διάγραμμα κυκλώματος του Πύργου

Μερικές γρήγορες σημειώσεις:

Δεδομένου ότι ο σερβοκινητήρας είναι πολύ πεινασμένος για ενέργεια, ένας δεύτερος πίνακας Arduino χρησιμοποιείται για να παρέχει σωστή ρυθμιζόμενη παροχή ρεύματος στον κινητήρα

Αποσυνδέστε τις μπαταρίες όταν ο πύργος πρέπει να είναι αδρανής. Τα σερβίς τα στραγγίζουν γρήγορα

Βήμα 3: Κατασκευή και συναρμολόγηση σφαλμάτων: Προετοιμασία του πίνακα

1. Χρησιμοποιήστε ένα μολύβι για να σχεδιάσετε ένα ορθογώνιο (15cm × 10cm).
2. Σχεδιάστε ένα άλλο ορθογώνιο που είναι 15cm × 30xm.
3. Χρησιμοποιήστε ένα κεραμικό μαχαίρι για να κόψετε και τα δύο ορθογώνια. Ονομάζουμε το πρώτο ως Board 1 και το δεύτερο ως Board 2.
4. Γυαλίστε το ορθογώνιο με τρίφτη και κάντε το μέγεθός του να ταιριάζει απόλυτα με το αρχικό μέγεθος.

Βήμα 4: Κατασκευή και συναρμολόγηση σφαλμάτων: Στερέωση κύριων εξαρτημάτων στον πίνακα

1. Σημειώστε μια τρύπα στο Arduino και σημειώστε την στον πίνακα 2.
2. Χρησιμοποιήστε την τρύπα ως αρχή για να δημιουργήσετε ένα σύστημα συντεταγμένων.
3. Μετρήστε κάθε στοιχείο των στοιχείων και εντοπίστε τα στην κατάλληλη θέση στον πίνακα 2.
4. Τοποθετήστε το Arduino Uno, την πλακέτα μετάδοσης κίνησης και την σανίδα ψωμιού στον πίνακα 2 και χρησιμοποιήστε μερικές βίδες για να τα στερεώσετε στην πλακέτα.
5. Συνδέστε τις τρεις μονάδες με καλώδια σωστά, σύμφωνα με τα προηγούμενα διαγράμματα κυκλώματος Εικόνα 1, Εικόνα 2, Εικόνα 3 και Εικόνα 4 στο Βήμα 1.

Βήμα 5: Κατασκευή και συναρμολόγηση σφαλμάτων: Προσθήκη ελαστικών και τροχών στο αυτοκίνητο

1. Συνδέστε τα ελαστικά και τους κινητήρες με βραχίονες κινητήρα και στερεώστε το στο πίσω μέρος του αυτοκινήτου. Εάν το έχετε κάνει σωστά, οι πίσω τροχοί πρέπει να φαίνονται παράλληλοι μεταξύ τους.
2. Χρησιμοποιήστε έναν γενικό τροχό και προσθέστε μερικά παξιμάδια στο μπροστινό μέρος του αυτοκινήτου, έτσι ώστε το αυτοκίνητο να είναι πιο ισορροπημένο.
3. Διορθώστε τον αισθητήρα παρακολούθησης γραμμών στο αυτοκίνητο με βίδες και παξιμάδια. Για να λειτουργήσει σωστά ο αισθητήρας, βάλτε μερικά παξιμάδια μεταξύ του αισθητήρα και της πλακέτας 2 για να τον πλησιάσετε στο έδαφος.
4. Στερεώστε τον πίνακα 1 κάθετα στον πίνακα 2 με αγκύλες, βίδες και παξιμάδια σε σχήμα L.

5. Τρυπήστε 4 τρύπες παράλληλα με το έδαφος, στη μέση κάθετη των μακρύτερων πλευρών της σανίδας 2 και 5 εκατοστά μακριά από το έδαφος.

6. Στερεώστε τον φωτοαισθητήρα στον πίνακα 2 με βίδες και παξιμάδια και κρατήστε τον παράλληλα με το έδαφος. Ελέγξτε το Σχήμα 3 αυτού του βήματος πριν από την εγκατάσταση για να βεβαιωθείτε ότι ο προσανατολισμός του φωτοαισθητήρα είναι σωστός.

Βήμα 6: Κατασκευή και συναρμολόγηση σφαλμάτων: Προσθήκη άλλων μερών του αυτοκινήτου και μερική επισκόπηση

Κολλήστε τη μπαταρία λιθίου 11,1V στο πίσω μέρος της σανίδας 2 και συνδέστε τη στη μονάδα δίσκου με καλώδια

Μπορείτε να δείτε μια επισκόπηση του τελικού σφάλματος παραπάνω.

Βήμα 7: Κατασκευή πύργου: οι τέσσερις πυλώνες

Τι χρειάζεστε για τον πύργο:

• Χαρτί Α4 *11
• Λευκή κόλλα
• Ένας ακριβής χάρακας

Οι τέσσερις πυλώνες:

Πάρτε 4 κομμάτια χαρτιού Α4. Κόψτε κάθε κομμάτι χαρτιού Α4 σε 3 κομμάτια, καθένα από τα οποία έχει πλάτος 70mm και μήκος 297mm. (Όσο πιο ακριβής τόσο το καλύτερο)

ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ: Κόψτε κάθε κομμάτι χαρτί με χάρτινο μαχαίρι με υπομονή και προσοχή, έτσι ώστε τα επόμενα βήματα να είναι ευκολότερα.

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: ΜΗΝ ΚΟΠΕΤΕ ΤΟΝ ΕΑΥΤΟ ΣΑΣ.

• Συνδέστε τα τέταρτα σημεία και στις δύο μικρότερες πλευρές (70mm) με μολύβι.
• Σχεδιάστε μια γραμμή που είναι παράλληλη με μια μικρότερη πλευρά και η απόσταση πρέπει να είναι 90mm.

Βήμα 8: Κατασκευή πύργου: τα μέρη ενίσχυσης

• Πάρτε 2 κομμάτια χαρτιού, κόψτε τα σε έξι εξίσου μέρη και το μέγεθος πρέπει να είναι 35mm*297mm και πρέπει να υπάρχουν 12 μέρη.
• Χρησιμοποιώντας έναν ακριβή χάρακα για να μετρήσετε ένα μήκος 207mm σε 8 μέρη και να το κόψετε στα 35mm*207mm, αυτά είναι το Μέρος Γ.
• Ομοίως, φτιάξτε 4 μέρη των οποίων αυτά τα μεγέθη είναι 35mm*117mm και εδώ είναι το Μέρος D.

Βήμα 9: Κατασκευή πύργου: οι στήλες

Πάρτε δύο Μέρη Α και ένα Μέρος Β και, στη συνέχεια, κολλήστε τα όπως στην παρακάτω εικόνα

Περιμένετε για λίγο από το να εφαρμόσετε κόλλα σε όλη την επιφάνεια, μετά κυλήστε το με μεγάλη προσοχή και υπομονή από ό, τι πήραμε ένα ραβδί

ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ: για την καλύτερη αποτελεσματικότητα, αφήστε τις μπλε γραμμές στην εικόνα να συμπίπτουν.

Πάρτε δύο μέρη C και ένα μέρος D, τοποθετήστε τα στην ίδια θέση όπως στην εικόνα και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε την κόλλα για να κάνετε αυτά τα μέρη να προσαρτηθούν στο ραβδί που γίνεται στο Σχήμα 3.3.2

Αφού στεγνώσει η λευκή κόλλα, φτιάχνεται ένας από τους πυλώνες και επαναλαμβάνεται για τρεις φορές για να γίνουν τέσσερις συνολικά

Βήμα 10: Κατασκευή πύργου: τα μέρη σύνδεσης

Πάρτε 5 κομμάτια χαρτιού, χωρίστε το εξίσου σε έξι μέρη, και διπλώστε το σαν ρολό για να το κάνετε σε μεγέθη 35mm*297mm και να έχετε πάχος έξι τεμαχίων χαρτιού από το να εφαρμόσετε μια φέτα κόλλας για να το κολλήσετε, αφού στεγνώσουν αυτά τα μέρη κόψτε τα στη μέση

Σχεδιάστε τη γραμμή αναφοράς όπως οι παρακάτω εικόνες κάνουν 2 partE και 8 partF, στη συνέχεια κόψτε τα μέρη σκιάς και απλώστε το κεντρικό τμήμα σε κύκλο και η πάνω και κάτω πλευρά πρέπει να είναι και τα δύο κομμάτια πάχους χαρτιού

Δώστε προσοχή στα κομμάτια σε κύκλο και χειριστείτε τα προσεκτικά για να έχουν μόνο ένα πάχος χαρτιού

Βήμα 11: Συναρμολόγηση Πύργου

Συναρμολόγηση των πυλώνων και των τμημάτων σύνδεσης όπως στην παρακάτω εικόνα. Αγκαλιάστε το μονόχρωμο χαρτί γύρω από τον πυλώνα. Κολλήστε τα με κόλλα.

ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ: Είναι σαφές ότι το ωφέλιμο μήκος του μέρους Ε και του μέρους F είναι διαφορετικά, επομένως το μέρος Ε χρησιμοποιείται για τη σύνδεση μεταξύ των διαγώνιων, ενώ το μέρος F χρησιμοποιείται για τα γειτονικά. Χρησιμοποιήστε κατάλληλα μέρη σύνδεσης (Μέρος Ε και Μέρος ΣΤ) για σύνδεση όλα τα σημεία που σημειώνονται στην εικόνα.

ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ: Εάν ο πύργος έχει κάποιο πρόβλημα στη σταθερότητα της δομής, προσπαθήστε να κάνετε μια τρύπα στο κέντρο των δύο μεσαίων τμημάτων σύνδεσης και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε ένα αντικείμενο για να το διασχίσετε ακριβώς όπως η εργασία με τενόνια και κορμούς στην αρχαία Κίνα.

Βήμα 12: Τελική προβολή συστήματος και Αντιμετώπιση προβλημάτων

Αυτό είναι το τελικό σύστημα.

Ενότητα αντιμετώπισης προβλημάτων:

Το σφάλμα μου δεν πάει! Τι πρέπει να κάνω?

Βεβαιωθείτε ότι οι αισθητήρες παρακολούθησης γραμμών στις πλευρές δεν είναι ενεργοποιημένοι. Επίσης, χρησιμοποιήστε τον ελεγκτή IR για να αλλάξετε το isRunning; Επισήμανση στο "true" και το forceStop; Επισήμανση ως "ψευδές". (Βλέπε 2.6.)

Το σφάλμα μου βγαίνει εκτός τροχιάς

Βεβαιωθείτε ότι τίποτα δεν παρεμποδίζει τον τροχό και ότι οι κινητήρες είναι σωστά στερεωμένοι στη θέση τους. Επίσης, μπορείτε να ρυθμίσετε λεπτομερώς την ταχύτητα οποιουδήποτε τροχού ρυθμίζοντας τον πολλαπλασιαστή ταχύτητας των κινητήρων. (Βλέπε 2.6.)

Ο πύργος μου πυροβολεί τυχαία

Διορθώστε τους αισθητήρες απόστασης στη σωστή θέση. Βεβαιωθείτε ότι τα μέρη του σώματός σας/τα πράγματά σας/κάποια έπιπλα δεν μπαίνουν στο δρόμο τους και τίποτα δεν εμφανίζεται ξαφνικά μπροστά τους.

Κανένα από τα παραπάνω δεν λύνει το πρόβλημά μου

Πατήστε το κουμπί Reset στον πίνακα Arduino και προσευχηθείτε για το καλύτερο.