Ultra realistyczny symulator surfingu: 11 kroków (ze zdjęciami)

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

Czy czujesz nagłą chęć surfowania, ale w pobliżu nie ma dużego akwenu? Boisz się głębokich i wzburzonych wód? A może jesteś po prostu leniwy, żeby wyjść na zewnątrz? W takim razie Ultra Realistyczny Symulator Surfingu jest dla Ciebie idealnym rozwiązaniem! Pozwala na bliską rzeczywistości surfowanie z dowolnego miejsca, jakie można sobie wyobrazić. Jako system dwuczęściowy, ruch jest wykrywany przez tablicę i przekładany na ruchy falowe dioramy oceanicznej.

Projekt:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Projekt został zrealizowany w ramach seminarium z projektowania obliczeniowego i wytwarzania cyfrowego w programie magisterskim ITECH.

Krok 1: Materiały

Aby zbudować ultrarealistyczny symulator surfingu, będziesz potrzebować następujących materiałów eksploatacyjnych:

Elektronika:

• 2x płytka Arduino (Arduino Uno)
• 2x Baterie 9V
• 1x Serwomotor np. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x 3-osiowy moduł cyfrowego czujnika przyspieszenia - MMA8452
• 2x moduł nadawczo-odbiorczy NRF24L01
• Zasilanie 6/7,5V m.in. Voltcraft USPS-1000
• Rezystor 2x 5.1kΩ
• 1x deska do krojenia chleba
• Przewody połączeniowe

Sprzęt komputerowy:

• 2x arkusze plexi 250x500x3mm, np. Evonik
• 1x arkusze plexi 250x500x2mm, np. Evonik
• Płyta ze sklejki 20mm (91*21cm + 2x91*11cm)
• 4x śruby M3x15mm
• 8x nakrętki M3
• 1x Ø8x20mm tuleja aluminiowa (grubość 1mm)
• 1x śruba M6x50mm + 2x nakrętki M6
• Ø3x50mm pręt gwintowany
• 2x podkładki Ø8/4mm

• Wkręty do drewna Ø5x50mm

• Niebieski barwnik wodny
• 1l transparentnego olejku dla dzieci
• 1x Tuba Acrifix 1R 0192 (lub inny przezroczysty i wodoodporny klej akrylowy)
• Przezroczysty silikon

Narzędzia:

Szczypce, śrubokręt, wiertarka, przecinarka laserowa, piła taśmowa do drewna lub frezarka CNC, strzykawka 60 ml

Krok 2: Montaż deski surfingowej ze sklejki

Do wycięcia deski surfingowej użyliśmy piły taśmowej, ponieważ nie mieliśmy dostępu do frezarki cnc. Narysowaliśmy kontur deski na drewnie za pomocą papierowego szablonu. Deskę surfingową można zmontować poprzez sklejenie i/lub skręcenie.

Krok 3: Diorama wycinana laserem

Użyj następującego pliku dxf, aby wyciąć części za pomocą routera do cięcia laserowego.

Jedną część pilnika należy wyciąć z pleksi 3mm, drugą z pleksi 2mm.

Użyj dobrej jakości pleksiglasu. Doświadczenie pokazuje, że kiepskiej jakości pleksi ma tendencję do rozmycia się w kontakcie z klejem akrylowym.

Krok 4: Montaż Dioramy

Aby złożyć dioramę:

• Zacznij od dolnej płyty, a następnie dodaj 2 krótkie boki. Odczekaj 5 minut, aż klej zacznie się utwardzać.
• Dodaj 2 długie boki, a następnie odczekaj co najmniej 15 minut, aż klej stwardnieje.
• Uszczelnij wszystkie krawędzie od wewnątrz. Idź powoli, wykonuj jedną krawędź na raz i pozwól, aby klej stwardniał (~15 minut na każdą krawędź. Zapobiegnie to przesuwaniu się kleju po pleksiglasie podczas uszczelniania innych krawędzi).
• Umieść górną płytę na stole i wlej klej w miejsca, w których pudełko będzie się stykać (ponieważ nie będziesz mógł później zamknąć go od wewnątrz, patrz zdjęcie)
• Całe pudełko należy pozostawić do utwardzenia przez co najmniej 30 minut w bezpośrednim świetle (w przypadku kleju utwardzanego promieniami UV)
• Ostrożnie napełnić pudełko samą wodą za pomocą strzykawki. Sprawdź, czy nie ma wycieków. Jeśli przecieka, opróżnij pudełko i dodaj więcej kleju lub silikonu na krawędziach. Powtarzaj ten krok, aż uzyskasz odpowiednią wodoodporność (nawet jeśli wymaga to czasu, o wiele łatwiej jest później wyczyścić wodę niż olejek dla dzieci… Zaufaj nam!)

Kilka interesujących wskazówek można również znaleźć tutaj:

Krok 5: Wypełnianie dioramy wodą i olejem

Teraz, gdy Twoje pudełko jest wodoodporne (czy to naprawdę?):

• Wymieszaj wodę z niebieskim barwnikiem wodnym.
• Za pomocą strzykawki napełnić około 1/3 pudełka kolorową wodą.
• Napełnij pudełko do samej góry olejem
• Poczekaj, aż znikną wszelkie pęcherzyki powietrza.
• Kiedy wszystkie bąbelki znikną, upewnij się, że pudełko jest idealnie wypełnione
• Wyczyść pudełko zewnętrzne płynem do mycia naczyń
• Uszczelnij dwa otwory przezroczystym silikonem

Krok 6: Montaż podstawy dioramy i deski surfingowej

Zaprojektowaliśmy płytkę wtykową pod skrzynką falową, aby podnieść system. Wsporniki można podłączyć do płyty podstawy w kierunku x i y, aby przenosić skrzynkę falową i silnik. Podstawę można zmontować według zdjęć z uprzednio wyciętej plexi, kół zębatych, śrub, podkładek, nakrętek, tulei aluminiowej oraz siłownika. Upewnij się, że przestawiasz koła zębate i przenosisz obciążenie wypełnionej wodą skrzyni nie bezpośrednio na serwomotor. Wavebox nie jest mocno przymocowany do podstawy. Opiera się na aluminiowej śrubie (oś uchyłu całej konstrukcji) i jest utrzymywana tylko przez wąskie plastry plexi. Oś uchylna konstrukcji jest ułożona asymetrycznie, aby kierować jej ruchem i zapobiegać spadaniu pudła.

Krok 7: Okablowanie

Schemat okablowania pokazano na obrazku. Należy stworzyć dwa obwody, jeden obwód nadajnika dla tablicy i jeden obwód odbiornika dla dioramy.

Zestaw może współpracować z pojedynczą płytką arduino, wykorzystując przewód zamiast nadajnika radiowego jako połączenie między płytą a dioramą.

Krok 8: Kody Arduino

Użyj załączonych kodów arduino. Należy pamiętać, że istnieją dwa kody, po jednym dla każdej płyty arduino. Kod nadajnika odczytuje kąt płytki, konwertuje kąt na użyteczną wartość i wysyła go do odbiornika. Kod odbiornika odbiera te wartości i na ich podstawie steruje serwomotorem. Kody zawierają również dalsze komentarze. Należy zainstalować wiele bibliotek, linki są określone w kodzie.

Po przesłaniu kodów na płyty arduino wykonaj następny krok, aby dokonać ostatecznych ustawień.

Krok 9: Regulacja kodu nadajnika

Ten krok jest potrzebny tylko wtedy, gdy kształt deski różni się od proponowanego.

• Teraz chcesz dostosować ustawienia kodu do konkretnej płytki i konstrukcji.
• Gdy nadajnik arduino jest mocno przymocowany do deski surfingowej, podłącz arduino z powrotem do komputera.
• Chcesz, aby arduino czytało 90 °, gdy jest stabilne w poziomie. Jeśli wartość odczytana za pomocą funkcji Serial. Print(angle) nie wynosi 90 °, dostosuj kod, dodając lub odejmując kilka stopni, aby uzyskać ładne i okrągłe 90 °
• Gdy to osiągniesz, obróć swoją planszę z jednej strony. Możesz odczytać kąt i odjąć maksymalny kąt, jaki może obrócić Twoja deska. Użyj tej wartości, aby dostosować kod do swoich konkretnych potrzeb
• Powtórz ten krok w innym kierunku
• Prześlij swój kod z powrotem do transmitującej płytki arduino.

Krok 10: Ciesz się surfowaniem

Krok 11: Notatka boczna

Ponieważ jest to niezależna maszyna, nie jest potrzebny ludzki surfer! System może również tworzyć pętlę sprzężenia zwrotnego, w której wyzwala się w celu zwiększenia oscylacji.

Drugie miejsce w konkursie Arduino 2019