Ultra Realistic Surfing Simulator: 11 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-13 06:57

Αισθάνεστε μια ξαφνική επιθυμία να κάνετε σέρφινγκ, αλλά δεν υπάρχει μεγάλο υδάτινο περιβάλλον κοντά; Φοβάστε τα βαθιά και ταραγμένα νερά; Or είσαι τεμπέλης για να βγεις έξω; Τότε ο Ultra Realistic Surfing Simulator είναι η τέλεια λύση για εσάς! Επιτρέπει μια εμπειρία σέρφινγκ κοντά στην πραγματικότητα από οποιοδήποτε μέρος μπορεί να φανταστεί κανείς. Ως σύστημα δύο μερών, η κίνηση ανιχνεύεται από έναν πίνακα και μεταφράζεται σε κυματικές κινήσεις ενός θαλάσσιου διοράματος.

Έργο από:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Το έργο διεξήχθη στο πλαίσιο του σεμιναρίου Υπολογιστικού Σχεδιασμού και Digitalηφιακής κατασκευής στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα ITECH.

Βήμα 1: Υλικά

Για να δημιουργήσετε έναν εξαιρετικά ρεαλιστικό προσομοιωτή σέρφινγκ, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα εφόδια:

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

• 2x Arduino Board (Arduino Uno)
• 2x μπαταρίες 9V
• 1x σερβοκινητικός, π.χ. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• Μονάδα ψηφιακού αισθητήρα επιτάχυνσης 1x 3 αξόνων - MMA8452
• 2x μονάδα πομποδέκτη NRF24L01
• Τροφοδοτικό 6/7,5V, π.χ. Voltcraft USPS-1000
• 2x αντίσταση 5,1kΩ
• 1x Breadboard
• Καλώδια βραχυκυκλωτήρων

Σκεύη, εξαρτήματα:

• 2x φύλλα πλεξιγκλάς 250x500x3mm, π.χ. Evonik
• 1x φύλλα πλεξιγκλάς 250x500x2mm, π.χ. Evonik
• Πλάκα από κόντρα πλακέ 20mm (91*21cm + 2x 91*11cm)
• Βίδες 4x M3x15mm
• 8x Μ3 Καρύδια
• Μανίκι αλουμινίου 1x Ø8x20mm (πάχος 1mm)
• Μπουλόνι 1x M6x50mm + Παξιμάδια 2xM6
• Thread ράβδος με σπείρωμα 3x50mm
• 2x ροδέλες Ø8/4mm

• Βίδες ξύλου 5x50mm

• Χρώμα μπλε νερού
• 1 λίτρο διαφανές βρεφικό λάδι
• 1x Tube Acrifix 1R 0192 (ή άλλη διαφανής και αδιάβροχη ακρυλική κόλλα)
• Διαφανές πυρίτιο

Εργαλεία:

Plyers, κατσαβίδι, τρυπάνι, κόπτης λέιζερ, ξύλινο πριόνι ή μύλος CNC, σύριγγα 60ml

Βήμα 2: Συναρμολόγηση του Surboard από κόντρα πλακέ

Για την αποκοπή της σανίδας του σερφ χρησιμοποιήσαμε πριόνι, καθώς δεν είχαμε πρόσβαση σε μύλο cnc. Ανιχνεύσαμε το περίγραμμα της σανίδας στο ξύλο χρησιμοποιώντας ένα διάτρητο χαρτί. Η σανίδα του σερφ μπορεί να συναρμολογηθεί κολλώντας ή/ και βιδώνοντάς την μεταξύ τους.

Βήμα 3: Διοράμα κοπής με λέιζερ

Χρησιμοποιήστε το ακόλουθο αρχείο dxf για να κόψετε τα μέρη με ένα δρομολογητή κοπής λέιζερ.

Το ένα μέρος του αρχείου πρέπει να κοπεί από πλεξιγκλάς 3mm, το άλλο από πλεξιγκλάς 2mm.

Χρησιμοποιήστε πλεξιγκλάς καλής ποιότητας. Η εμπειρία έχει δείξει ότι η πλεξιγκλάς κακής ποιότητας τείνει να θολώνει όταν έρχεται σε επαφή με ακρυλική κόλλα.

Βήμα 4: Συνέλευση Διοράματος

Για τη συναρμολόγηση του διοράματος:

• Ξεκινήστε με την κάτω πλάκα και στη συνέχεια προσθέστε τις 2 κοντές πλευρές. Περιμένετε 5 λεπτά για να αρχίσει η κόλλα να σκληρύνει.
• Προσθέστε τις 2 μακριές πλευρές και περιμένετε ξανά για τουλάχιστον 15 λεπτά μέχρι να στεγνώσει η κόλλα.
• Σφραγίστε όλες τις άκρες από μέσα. Πηγαίνετε αργά, κάντε μια άκρη κάθε φορά και αφήστε την κόλλα να σκληρύνει (~ 15 λεπτά για κάθε άκρη. Αυτό θα αποτρέψει την ολίσθηση της κόλλας από το πλεξιγκλάς σας καθώς σφραγίζετε τις άλλες άκρες.)
• Τοποθετήστε την επάνω πλάκα στο τραπέζι και ρίξτε κόλλα σε περιοχές όπου το κουτί πρόκειται να έρθει σε επαφή (Καθώς δεν θα μπορείτε να το σφραγίσετε από μέσα στη συνέχεια, δείτε τη φωτογραφία)
• Αφήστε ολόκληρο το κουτί να ωριμάσει τουλάχιστον 30 λεπτά σε άμεσο φως (για κόλλα σκλήρυνσης UV)
• Γεμίστε το κουτί προσεκτικά με νερό μόνο, χρησιμοποιώντας τη σύριγγα. Ελέγξτε για τυχόν διαρροές. Εάν διαρρέει, αδειάστε το κουτί και προσθέστε περισσότερη κόλλα ή πυρίτιο στις άκρες. Επαναλάβετε αυτό το βήμα μέχρι να επιτύχετε μια σωστή στεγανοποίηση (Ακόμα κι αν χρειάζεται χρόνος, είναι πολύ πιο εύκολο να καθαρίσετε το νερό από το βρεφικό λάδι αργότερα… Εμπιστευτείτε μας!)

Μερικές ενδιαφέρουσες συμβουλές μπορείτε επίσης να βρείτε εδώ:

Βήμα 5: Γεμίζοντας το Διοράμα με νερό και λάδι

Τώρα που το κουτί σας είναι αδιάβροχο (είναι πραγματικά;):

• Ανακατέψτε το νερό σας με το μπλε χρωστικό νερού.
• Γεμίστε περίπου το 1/3 του κουτιού με χρωματιστό νερό χρησιμοποιώντας τη σύριγγα.
• Γεμίστε το κουτί μέχρι πάνω με λάδι
• Περιμένετε να εξαφανιστούν τυχόν φυσαλίδες αέρα.
• Όταν φύγουν όλες οι φυσαλίδες, βεβαιωθείτε ότι το κουτί έχει γεμίσει τέλεια
• Καθαρίστε το εξωτερικό κουτί με υγρό καθαριστικό πιάτων
• Σφραγίστε τις δύο οπές με διαφανές πυρίτιο

Βήμα 6: Συναρμολόγηση Βάσης Διοράματος και Surfboard

Σχεδιάσαμε μια πλακέτα plug-in κάτω από το κουτί κυμάτων, προκειμένου να ανυψώσουμε το σύστημα. Τα στηρίγματα μπορούν να συνδεθούν στην πλάκα βάσης σε κατεύθυνση x και y για να μεταφέρουν το κύμα κυμάτων και τον κινητήρα. Η βάση μπορεί να συναρμολογηθεί σύμφωνα με τις εικόνες από το προηγουμένως κομμένο πλεξιγκλάς, γρανάζια, μπουλόνια, ροδέλες, παξιμάδια, μανίκι αλουμινίου και το σερβοκινητήρα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τραβήξει τα γρανάζια και μεταφέρετε το φορτίο του κουτιού γεμάτου με νερό όχι απευθείας στον σερβοκινητήρα. Το κυματοειδές κουτί δεν είναι σταθερά προσαρτημένο στη βάση. Βρίσκεται σε ένα μπουλόνι αλουμινίου (ο άξονας κλίσης ολόκληρης της κατασκευής) και συγκρατείται μόνο από στενές φέτες πλεξούδας. Ο άξονας κλίσης της κατασκευής είναι διατεταγμένος ασύμμετρα ώστε να καθοδηγεί την κίνησή του και να αποτρέπει την πτώση του κιβωτίου.

Βήμα 7: Καλωδίωση

Το σχέδιο καλωδίωσης φαίνεται στην εικόνα. Πρέπει να δημιουργηθούν δύο κυκλώματα, ένα κύκλωμα πομπού για την πλακέτα και ένα κύκλωμα δέκτη για το διοράμα.

Η εγκατάσταση μπορεί να λειτουργήσει με έναν πίνακα arduino χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο αντί για πομπό ραδιοφώνου ως σύνδεση μεταξύ της πλακέτας και του διοράματος.

Βήμα 8: Κωδικοί Arduino

Χρησιμοποιήστε τους συνημμένους κωδικούς arduino. Λάβετε υπόψη ότι υπάρχουν δύο κωδικοί, ένας για κάθε πίνακα arduino. Ο κωδικός πομπού διαβάζει τη γωνία της πλακέτας, μετατρέπει τη γωνία σε μια χρήσιμη τιμή και την αποστέλλει στον δέκτη. Ο κωδικός ανάκτησης λαμβάνει αυτές τις τιμές και ελέγχει τον σερβοκινητήρα με βάση αυτές. Οι κωδικοί περιέχουν επίσης περαιτέρω σχόλια. Πρέπει να εγκατασταθούν πολλές βιβλιοθήκες, οι σύνδεσμοι καθορίζονται στον κώδικα.

Μόλις φορτωθούν οι κωδικοί στους πίνακες arduino, ακολουθήστε το επόμενο βήμα για να κάνετε τις τελικές ρυθμίσεις.

Βήμα 9: Προσαρμογή του κώδικα πομπού

Αυτό το βήμα απαιτείται μόνο όταν το σχήμα του πίνακα είναι διαφορετικό από το προτεινόμενο.

• Τώρα θέλετε να προσαρμόσετε τις ρυθμίσεις του κώδικα στη συγκεκριμένη πλακέτα και κατασκευή.
• Μόλις ο πομπός arduino σας είναι σταθερά στερεωμένος στη σανίδα σερφ, συνδέστε το arduino πίσω στον υπολογιστή.
• Θέλετε το arduino να διαβάζει 90 ° όταν είναι σταθερό στο οριζόντιο. Εάν η τιμή που διαβάζεται χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση Serial. Print (γωνία) δεν είναι 90 °, προσαρμόστε τον κώδικα προσθέτοντας ή αφαιρώντας λίγες μοίρες για να έχετε ένα ωραίο και στρογγυλό 90 °
• Μόλις επιτευχθεί αυτό, περιστρέψτε τον πίνακα σας στη μία πλευρά. Μπορείτε να διαβάσετε τη γωνία και να αφαιρέσετε τη μέγιστη γωνία που μπορεί να περιστρέψει ο πίνακας σας. Χρησιμοποιήστε αυτήν την τιμή για να προσαρμόσετε τον κώδικα στις ιδιαίτερες ανάγκες σας
• Επαναλάβετε αυτό το βήμα προς την άλλη κατεύθυνση
• Ανεβάστε ξανά τον κωδικό σας στον πίνακα arduino που εκπέμπει.

Βήμα 10: Απολαύστε το Surfing

Βήμα 11: Sidenote

Ως ανεξάρτητη μηχανή, δεν απαιτείται ανθρώπινος σέρφερ! Το σύστημα μπορεί επίσης να σχηματίσει ένα βρόχο ανάδρασης όπου ενεργοποιεί τον εαυτό του για να αυξήσει την ταλάντωση.

Επόμενοι στο Διαγωνισμό Arduino 2019