Symulator wyścigów Arduino i kokpit: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

W tej instrukcji pokażę, jak zbudowałem całkowicie kontrolowany przez arduino symulator wyścigów VR z potężną kierownicą siły sprzężenia zwrotnego, 6-biegową manetką i aluminiowym stojakiem na pedały. Rama zostanie wykonana z PCV i MDF. Moim celem w tym projekcie było stworzenie wrażeń z wyścigów, które są niezwykle realistyczne w VR. Nie interesowało mnie to, jak wygląda symulator, tylko to, jak się czuje, gdy gogle VR są włączone. Chciałem też, aby był to budżetowy projekt, a wszystkie materiały bez gogli VR kosztowały mnie mniej niż 350 USD w lokalnym sklepie z narzędziami i Amazon. Zauważ, że jego projekt nie jest kompletny, ponieważ jest to projekt w toku i będę często aktualizować ten Instructable, ale zaczynam go teraz, ponieważ ten projekt jest moim zwieńczeniem w mojej klasie STEM w szkole średniej.

Kieszonkowe dzieci

Materiały do tego projektu można łatwo pozyskać od sprzedawców internetowych i dużych sklepów ze sprzętem. Biorąc to pod uwagę, nie przedstawię pełnej listy komponentów pcv ani wymiarów pcv, ponieważ ten symulator został zbudowany z myślą o konkretnym stylu samochodu, a także został zbudowany z ograniczeniami rozmiaru, aby zmieścić się w pokoju, w którym go wybrałem Podczas projektowania ramy należy wziąć pod uwagę wiele różnych rzeczy, takich jak styl samochodu (samochód GT, samochód do driftu, Time Attack, Formuła 1 i inne klasy Open Cockpit…). W moim projekcie wybrałem emulację pozycji i układu sterowników drift/Time Attack. Teraz przejdźmy do materiałów.

Potrzebne materiały:

Ok. 40 stóp 1,5 cala pcv

Ok. 12 kolanek PCV 1,5 cala 90 stopni

Ok. 25 1,5-calowych łączników T PVC

3/4 arkusza MDF

100 paczek 10 wkrętów do blachy o długości 1 cala

100 paczek 10 wkrętów do drewna o długości 1,5 cala

75 stóp drutu litego 20awg

Arduino Leonardo (1)

Potencjometr 10 kΩ (3)

Enkoder obrotowy AMT103 (1)

BTS7960 43a Sterownik silnika (1)

Zasilacz 12v 30a (1)

Wyłączniki krańcowe standardowe (7)

VEX Robotics 2,5-calowy silnik CIM

Skrzynia biegów VEX Robotics CImple 4,61:1

Piasta z kluczem 1/2 cala ze strony andymark.com (nr produktu am-0077a) (1)

Drukarka 3D i włókno (ABS i TPU)

złącza xt60 i xt90

Rurki termokurczliwe

Kierownica ze wzorem mocowania 6x70mm

Opcjonalne szybkie zwalnianie kierownicy

Siedzisko kubełkowe i suwaki

Opcjonalne uprzęże 4pt

Krok 1: Budowa ramy

Wymiary ramek są bardzo płynne i zależą od kilku różnych czynników. Należy wziąć pod uwagę siedzisko, które wybierzesz do zbudowania głównej ramy, rozmiar użytkownika, aby określić odległość pedałów, w którym ma zostać umieszczona symulacja, ponieważ po złożeniu nie jest łatwo ją przenieść, a także Oczywiście styl samochodu i styl, którego szukasz. Po opracowaniu wszystkich tych szczegółów proces budowy jest bardzo podobny w różnych symulatorach. Zacznij od zbudowania prostokąta, który pomieści siedzisko. Zwróć uwagę, że kierownica jest zamontowana z przodu prostokąta siedzenia, a także upewnij się, że jest wystarczająco dużo miejsca na przesuwanie siedzenia w pełnym zakresie ruchu, aby zapewnić możliwość regulacji. Następnie wytnij prostokąt z płyty MDF o szerokości 3/4 cala, tak szeroki jak prostokąt siedziska z PVC i tak długi, jak otwory montażowe na suwaki siedziska. Stamtąd możesz przykręcić fotel i zacząć mierzyć wysokość kierownicy oraz długość ramy pedału. Zastosowanie trójkątnej konstrukcji do połączenia końca stojaka na pedały z górną częścią mocowania kierownicy pomaga znacznie usztywnić ramę. Jeśli zdecydujesz się zainstalować uprzęże, możesz po prostu przykręcić końce uprzęży do szyn fotelika przez otwory na śruby. Chociaż nie byłoby to bezpieczne w prawdziwym samochodzie, jest to więcej niż wystarczająca sztywność dla symulatora. Powyższe zdjęcia mogą pomóc w zrozumieniu konstrukcji ramek i zaplanowaniu ramki. Nie wszedłem do budowy z żadnymi twardymi wymiarami, ponieważ wszystko zaczyna się zmieniać, gdy siedzisz na siedzeniu i starasz się, aby było wygodne i użyteczne. Po złożeniu ramy upewnij się, że każde połączenie jest bezpieczne, nakładając na każde dopasowanie gumowy młotek. Następnie możesz wywiercić otwory pilotażowe przez każde złącze PVC i zainstalować blachowkręt nr 10, aby utrzymać razem PVC. W przypadku większości połączeń wystarczy jedna śruba, chociaż na pionowym mocowaniu kierownicy może być konieczne zamontowanie większej liczby. Po złożeniu ramy można przystąpić do montażu elektroniki.

Krok 2: Elektronika

Instalacja enkodera jest bardzo prosta, ponieważ otwór enkodera ma 1/2 cala i idealnie pasuje do wału skrzyni biegów. Enkoder z interfejsem z arduino Leonardo informujący komputer, w którą stronę skierowana jest kierownica. Następnie postępuj zgodnie ze schematem okablowania, aby wykonać wszystkie niezbędne połączenia. Możesz albo bezpośrednio przylutować do arduino, albo użyć nagłówków pinów. Zdecydowałem się na lutowanie, aby upewnić się, że żadne połączenia przypadkowo się nie rozłączą. Następnie musisz wybrać obudowę zasilacza, kontrolera silnika i arduino. Wybrałem puszki z amunicją, ponieważ są tanie i łatwo dostępne oraz bardzo trwałe. Wywierciłem otwory z boku i zainstalowałem gumowe przelotki chroniące kable przed ostrymi krawędziami. Następnie wyprowadziłem wszystkie połączenia z arduino i wyprowadziłem przelotkę z plecionym nylonowym rękawem kablowym. Zainstalowałem również złącza xt60 i xt90 około 6 cali za przelotką, aby ułatwić wymianę i przyszłe aktualizacje. Po wykonaniu wszystkich przewodów możesz zamontować silnik ze sprzężeniem zwrotnym siły na uchwycie kierownicy. Aby przymocować kierownicę do piasty silnika, musisz wydrukować 3D adapter. Plik Solidworks dla puszki adaptera jest połączony. Przesuwnik nie był moim projektem, po wielu nieudanych próbach zdecydowałem się użyć popularnego projektu na Thingiverse. Można to znaleźć za pomocą szybkiego wyszukiwania i ma całą dokumentację potrzebną do montażu, więc nie będę się tym przejmował tutaj. Aby zamontować Shifter, będziesz potrzebować mocowania Shifter i Shifter Strap. Mocowanie powinno być wydrukowane z ABS, a pasek z elastycznego TPU. To mocowanie umożliwia szybką regulację manetki, a nawet zamianę boków na samochody LHD i RHD. W tej chwili zakończyłem do tego momentu. Kolejne kroki to montaż stojaka na pedały i skrzynki. Odbędzie się to wkrótce, a instrukcje zostaną zaktualizowane, aby odzwierciedlić moje postępy. Na YouTube są świetne przykłady DIY pedałów symulacyjnych, które można łatwo dostosować do pracy z tym projektem, ale zdecydowałem się zbudować zespół pedałów całkowicie z aluminium, aby zwiększyć aspekt realizmu.

Krok 3: Kolejne kroki

Po zakończeniu montażu pedałów można sfinalizować okablowanie, a następnie symulator jest gotowy do użycia. Pamiętaj, że ten symulator nie został zaprojektowany do użytku z konfiguracją monitora, więc nie ma możliwości zamontowania jakichkolwiek ekranów. Wybrałem tę drogę, ponieważ dobry zestaw gogli VR jest znacznie tańszy niż tradycyjna konfiguracja z trzema monitorami i wierzę, że realizm możliwości rozglądania się po wnętrzu samochodu w grach takich jak Assetto Corsa lub Project Cars 2 przynosi zupełnie nowy wymiar doświadczenia symulatora.