G20 Taped Aluminuman: 12 βήματα (με εικόνες)

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

Είμαστε G20, μια ομάδα που αποτελείται από πρωτοετείς από το Πανεπιστήμιο του Michigan-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute (Εικόνα 1 και 3). Στόχος μας είναι να φτιάξουμε ένα ρομπότ, το οποίο θα μπορεί να μεταφέρει μπάλες στο πεδίο της μάχης στο παιχνίδι "Naval Battle". Το UM-SJTU Joint Institute (JI) ιδρύθηκε από κοινού από το Πανεπιστήμιο Shanghai Jiao Tong και το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν το 2006 (Εικόνα 2). Βρίσκεται στη Σαγκάη της Κίνας. Στόχος αυτής της εταιρικής σχέσης είναι η οικοδόμηση ενός ινστιτούτου διδασκαλίας και έρευνας παγκόσμιας κλάσης στην Κίνα για την καλλιέργεια καινοτόμων ηγετών με παγκόσμια οράματα.

Βήμα 1: Λεπτομέρειες για τον Διαγωνισμό

Το σαρωτικό μας αυτοκίνητο έχει σχεδιαστεί για μια μοναδική πορεία με το όνομα VG100 που προσφέρεται στο κοινό ίδρυμα. Αυτό το μάθημα στοχεύει να μας διδάξει να βρίσκουμε προβλήματα και να τα λύνουμε μόνοι μας ως μηχανικοί. Κάθε ομάδα αποτελείται από πέντε μέλη. Απαιτείται να αγοράσουμε εξαρτήματα και να φτιάξουμε ένα αυτοκίνητο εντός πέντε εβδομάδων. Η ημέρα του παιχνιδιού μας είναι στην έκτη εβδομάδα. Στόχος μας είναι να κερδίσουμε το παιχνίδι.

Μερικοί βασικοί κανόνες αγώνων παρατίθενται ως εξής:

Το έδαφος του παιχνιδιού χωρίζεται σε δύο μέρη και το μέγεθος κάθε μέρους είναι 150cmm × 100cm. Υπάρχει μια σανίδα 7 εκατοστών στη μέση και ένα κενό 5 εκατοστών μεταξύ του εδάφους και της σανίδας.

AreΥπάρχουν οκτώ μικρές μπάλες και τέσσερις μεγάλες μπάλες σε κάθε πλευρά. Οι μικρές μπάλες είναι ίδιες με αυτές που χρησιμοποιούνται για το πινγκ -πονγκ. οι μεγάλες μπάλες είναι ξύλινες μπάλες, η διάμετρος των οποίων είναι 7εκ.

OΓια να κερδίσει το παιχνίδι, μια ομάδα πρέπει να ρίξει ή να σπρώξει όλες τις μπάλες στην άλλη πλευρά του εδάφους. Επιτρέπεται επίσης σε μια ομάδα να ρίξει ή να σπρώξει μπάλες της αντίθετης πλευράς προς την πλευρά της.

Το αυτοκίνητο δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 35cm*35cm*20cm.

Βήμα 2: Λίστα υλικών

Βήμα 3: Γενική έννοια

Η γενική μας αντίληψη για το σχέδιο είναι να πιέζουμε μεγάλες μπάλες στον τοίχο χρησιμοποιώντας την καμπύλη σανίδα αλουμινίου. Το αυτοκίνητο ελέγχεται από το Arduino Uno και τροφοδοτείται από μπαταρία μοντέλου πλοίου. Ένας συνδυασμός μοτέρ κιβωτίου ταχυτήτων και πίνακα οδηγού L298N χρησιμοποιείται για την οδήγηση του αυτοκινήτου. Ελέγχουμε το αυτοκίνητο από το Sony PS2. Αυτή η ιδέα είναι σχετικά εύκολη για πράσινα χέρια, καθώς δεν φέρει μηχανικούς βραχίονες ή οτιδήποτε περίπλοκο.

Η βάση του αυτοκινήτου είναι ειδικά σχεδιασμένη έτσι ώστε να είναι χαμηλότερα μπροστά, γεγονός που μας διευκολύνει να στερεώσουμε την σανίδα αλουμινίου. Επίσης, προσπαθήσαμε πολλές φορές να βρούμε ένα κατάλληλο κάμπερ για την σανίδα αλουμινίου-είναι σαν τεταρτημόριο, αλλά λίγο περισσότερο στην κορυφή. Διαφορετικά, οι ξύλινες μπάλες θα κολλούσαν εύκολα μεταξύ του τοίχου και της σανίδας αλουμινίου. Στερεώσαμε γωνιακά σίδερα στη σανίδα αλουμινίου για να πιάσουμε τις μπάλες που βρίσκονται στη γωνία του γηπέδου.

Η αρχή λειτουργίας του αυτοκινήτου αποφασίζει ότι πρέπει να έχει αρκετή ορμή όταν σπρώχνει μπάλες. Εξαιτίας αυτού, ο προγραμματιστής μας επιτρέπει στους κινητήρες να λειτουργούν με την υψηλότερη ταχύτητα. Επίσης, αγοράσαμε λεπτή ακρυλική σανίδα και σανίδα αλουμινίου για να κάνουμε το αυτοκίνητο ελαφρύτερο. Όλα αυτά εγγυημένα, το αυτοκίνητο, κολλημένο με αλουμινένιο, είναι υψηλής ευελιξίας κατά την κίνηση.

Δείτε τα Σχήματα 6, 7 και 8 για αναφορά.

Βήμα 4: Σχεδιασμός κυκλωμάτων και προγραμματισμός

Το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος δείχνει πώς συνδέεται το PS2 με το Arduino (Εικόνα 9-10).

Ο προγραμματισμός φαίνεται επίσης παραπάνω. (Εικόνα 11-δείτε την αρχική εικόνα για κώδικα υψηλής ευκρίνειας)

Βήμα 5: Κατασκευή της βάσης

Χρησιμοποιήσαμε το AutoCAD για να σχεδιάσουμε το σκίτσο της βάσης (Εικόνα 12). Το τραχύ μέγεθος είναι 25cm*20cm και οι λεπτομέρειες σημειώνονται στην παραπάνω εικόνα. Στη συνέχεια, το κόβουμε με μηχανή κοπής λέιζερ.

Η καμπύλη στο μπροστινό μέρος έχει σχεδιαστεί για να ταιριάζει καλύτερα στην σανίδα αλουμινίου. Οι οπές στο πίσω μέρος είναι για βίδες. μικρές οπές στην μπροστινή γωνία είναι για μικρή ρύθμιση κατά τη στερέωση της σανίδας αλουμινίου, πράγμα που σημαίνει ότι δεν θα χρησιμοποιηθούν όλες. Γενικά, οι νάιλον δεσμοί καλωδίων είναι αρκετά χρήσιμοι και τόσο ισχυροί όσο οι βίδες.

Βήμα 6: Σύνδεση εξαρτημάτων

Nectσυνδέστε την πλακέτα οδηγού στην πλακέτα Arduino (Εικόνα 13)

Nectσυνδέστε την πλακέτα Arduino στον προβολέα σήματος (Εικόνα 14)

Nectσυνδέστε το μοτέρ μετάδοσης στην έξοδο A στον πίνακα Arduino (Εικόνα 15)

Nectσυνδέστε την πλακέτα οδηγού στη μπαταρία του μοντέλου πλοίου (Εικόνα 16)

Βήμα 7: Συναρμολόγηση

Λόγω του απλού σχεδιασμού μας, η κολλητική ταινία είναι πολύ εύκολο να συναρμολογηθεί!

1. Διορθώστε γωνιακά σίδερα για κινητήρες στον πίνακα με νάιλον καλώδιο που συνδέει κάθε πλευρά. Συνδέστε τους κινητήρες στα γωνιακά σίδερα με βίδες.

2. Συνδέστε τους κινητήρες με τη ζεύξη και τους τροχούς και στερεώστε τους με βίδες. Διορθώστε τροχούς πολλαπλής κατεύθυνσης στην μπροστινή γωνία. (Εικόνα 17)

3. Στερεώστε την πλάκα αλουμινίου και το μεταλλικό στήριγμα στο πάτωμα με νάιλον συνδέσεις καλωδίων και βίδες. (Εικόνα 18 και 19)

4. Στερεώστε τέσσερις βίδες σε κάθε πλευρά της πλάκας αλουμινίου. (Εικόνα 20)

5. Στερεώστε την πλακέτα οδηγού, την πλακέτα Arduino, την μπαταρία του μοντέλου πλοίου, τον αποδέκτη στον πίνακα με τις ταινίες. (Εικόνα 21)

Βήμα 8: Αποσφαλμάτωση

Στο πρώτο σχέδιο, όταν οι μπάλες βρίσκονται στη γωνία του πεδίου μάχης, το αυτοκίνητό μας δεν καταφέρνει να πάρει τη μπάλα επάνω του. Έτσι, διευρύναμε την πλάκα αλουμινίου και λύσαμε το πρόβλημα.

Βήμα 9: Τελική προβολή συστήματος

Βήμα 10: Ημέρα παιχνιδιού

Βήμα 11: Συμπέρασμα

Το ρομπότ, κολλημένο με aluminuman, κατάφερε να σπρώξει τις μισές μπάλες στον τοίχο και κατέλαβε την 10η θέση την ημέρα του παιχνιδιού. Στην αρχή, ένα σύρμα έπεσε κατά λάθος και μας έκανε να χάσουμε λίγο από τον χρόνο παιχνιδιού, κάτι που είναι αρκετά απροσδόκητο και δεν καταφέραμε να βρούμε την αιτία αυτού του περιστατικού σε τρία λεπτά. Ακόμα κι έτσι, το ρομπότ εξακολουθεί να δείχνει την εξαιρετική του απόδοση με σβηστό κινητήρα.

Το κύριο πρόβλημα, η κακή επαφή, προκλήθηκε από την αμέλειά μας. Το απλό τύλιγμα του καλωδίου σε ταινία θα έλυνε το πρόβλημα, αλλά παραβλέψαμε αυτές τις λεπτομέρειες. Επιπλέον, τα καλώδια ήταν σε ένα χάος, το οποίο εν μέρει οδήγησε στην αναποτελεσματικότητά μας ενώ αναζητούσαμε τη ρίζα του προβλήματος κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού.

Ωστόσο, ανεξάρτητα από αυτά τα προβλήματα, άλλες ομάδες μίλησαν πολύ για το ρομπότ μας. Η αρχή λειτουργίας είναι απλή, το κόστος είναι εξαιρετικά χαμηλό και το ρομπότ μπορεί να αντιμετωπίσει τέλεια τις μπάλες στη γωνία. Είμαστε ακόμα περήφανοι για τον σχεδιασμό μας και έχουμε μάθει πολλά από το συναρπαστικό παιχνίδι.

Βήμα 12: Προσάρτημα

Σύνδεσμοι βίντεο για κάθε γύρο την ημέρα του αγώνα

v.youku.com/v_show/id_XMzA5OTkwNjk1Mg==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1