Bitwa morska – Czarna Perła: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

【Wstęp】

Jesteśmy grupą 3, JI-artisan (logo: Ryc.3), z Shanghai Jiao Tong University Joint Institute (ryc. 1). Nasz kampus znajduje się w dzielnicy Minhang w Szanghaju. Rysunek 2 to zdjęcie budynku JI, które widzieliśmy na mikroblogu JI, który jest naszym ulubionym oryginalnym zdjęciem kampusu. JI ma na celu kultywowanie inżynierów z przywództwem i zapewnia studentom solidne i doskonałe podstawy zarówno umiejętności technologicznych, jak i komunikacyjnych.

Członkowie grupy: Shi Li; Guan Kaiwen; Wang Tianyi; Liu Yongle; Ervin Tjitra (ryc. 4)

Instruktorzy:

Profesor Shane. Dr Johnson (Tech)

Tel: +86-21-34206765-2201 E-mail: [email protected]

prof. dr hab. Irene Wei (TC)

Tel+86-21-3420-7936 E-mail: [email protected]

Asystent:

Li Jiaqi (technologia) Zhou Xiaochen (technologia)

Liu Xinyi(TC) Ma Zhixian(TC)

【Informacje o kursie i projekcie】

Na kursie VG100, Wprowadzenie do inżynierii (jesień 2017), prowadzonym przez dr Shane Johnson i dr Irene Wei, mamy wziąć udział w grze o nazwie Bitwa morska.

Podczas gry, gdy nasz robot próbował podnieść dużą kulę, jedna z taśm użyliśmy do przyklejenia serwomotoru do korpusu robota, co spowodowało rozpad łańcucha i spędziliśmy sporo czasu na naprawie. Ale w końcu kontynuowaliśmy grę z pozostałym czasem i udało nam się przenieść 1 dużą piłkę i 4 małe piłki na drugą stronę.

Nasz wynik końcowy to 8 i zajmujemy 14 miejsce na 22 grupy.

Nasz film z gry:

Cele projektu:

W tym projekcie celem jest zaprojektowanie i zbudowanie robota do gry o nazwie Bitwa morska (szczegółowe zasady i przepisy w załączeniu poniżej). Robot powinien być w stanie przesuwać duże i małe piłki umieszczane przez TA przed ścianą w ciągu 3 minut.

Nasz projekt:

Nasz robot składa się głównie z układu podnoszącego i układu ruchomego.

W układzie podnoszenia wykorzystujemy serwomotory do sterowania dwoma kołami zębatymi, a do każdego z nich przymocowane są łańcuchy podtrzymujące dwa widły. Wszystkie są sterowane za pomocą pilota PS2. Duże kule należy przesuwać za pomocą wideł, podobnie jak wózek widłowy, a dwie drewniane deski przymocowane po zewnętrznych stronach wideł mają zapobiegać odsuwaniu się wideł od siebie, biorąc pod uwagę ciężar dużych kul pomiędzy nimi.

W systemie ruchomym wykorzystujemy 2 silniki do poruszania robotem, płytkę Arduino oraz kontroler PS2 do sterowania prędkością i kierunkiem robota.

【Zasady gry i regulamin zawodów】

Robot ma limit rozmiaru 350mm(długość)*350mm(szerokość)*200mm(wysokość) w pozycji startowej zawodów.

Można używać tylko dostarczonych silników, a dodatkowo dozwolone są serwosilniki dowolnego typu.

Gra ma limit 3 minut, a ostateczny wynik jest obliczany na podstawie końcowych pozycji piłek.

Pole (rys. 5 i 6) gry ma 2000 milimetrów długości i 1500 milimetrów szerokości, a otaczające ściany stoją na 70 milimetrów. Na środku pola, 50 mm nad ziemią, umieszczona jest ściana(rys.7) o wysokości 70 milimetrów i szerokości 18 milimetrów, która dzieli pole na dwie strony.

Cztery drewniane kule (średnica 70mm) są umieszczane przez TA na boisku, a przesunięcie każdej na drugą stronę daje 4 punkty. Również przy TA umieszczonych jest 8 małych kulek, co daje 1 punkt za przemieszczenie się na drugą stronę.

5 punktów karnych zostanie przyznanych, jeśli duża piłka wypadnie poza boisko, a 2 punkty karne za małą piłkę.

Krok 1: Schemat obwodu

Krok 2: Schemat koncepcyjny

Rysunki 1 i 2 to nasz diagram koncepcyjny. Rysunek 2 to wybuchowy widok.

Nasz robot składa się głównie z układu podnoszącego i układu ruchomego.

W układzie podnoszenia wykorzystujemy serwomotory do sterowania dwoma kołami zębatymi, a do każdego z nich przymocowane są łańcuchy podtrzymujące dwa widły. Wszystkie są sterowane za pomocą pilota PS2. Duże kule należy przesuwać za pomocą wideł, tak jak wózek widłowy, a dwie drewniane deski przymocowane po zewnętrznych stronach wideł mają zapobiegać odsuwaniu się wideł od siebie, biorąc pod uwagę ciężar dużych kul pomiędzy nimi.

W systemie ruchomym wykorzystujemy 2 silniki do poruszania robotem, płytkę Arduino oraz kontroler PS2 do sterowania prędkością i kierunkiem robota.

Rysunki 3 i 4 to nasz sfabrykowany prototyp.

Krok 3: Przygotuj materiały i narzędzia

Narzędzia:

• Wiertarka
• Śrubokręt
• Lutownica i lutownica elektryczna
• Linijka
• Ołówek
• 502 klej

Rysunek 1-11 to zdjęcia naszych materiałów i narzędzi.

Rysunek 12-15 przedstawia ceny, ilości i linki TAOBAO dla naszych materiałów.

Krok 4: Konfiguracja oprogramowania

Używamy Arduino do programowania tak, aby sterować silnikiem i serwomotorem.

Aby kupić płytkę Arduino i nauczyć się ją programować, odwiedź stronę:

Krok 5: Produkcja komponentów

Drewniane pręty i deski muszą być przetworzone do montażu.

Uchwyt osi wewnętrznej (rys.1):

Weź 4 centymetry drewnianej belki i wywierć dwa otwory (Φ= 3mm) w pozycji 5mm od obu jej końców. Następnie wywierć płytki otwór (Φ= 5mm) w odległości 2 centymetrów od jednego końca w kierunku pionowym.

Oś zewnętrzna i uchwyt deski (rys.2):

Weź 8 centymetrów drewnianego pręta i wywierć dwa otwory (Φ= 3mm) w pozycji 5mm i 35mm od jednego końca. Następnie wywierć dwa otwory (Φ= 3mm) w odległości 45mm i 70mm od tego końca i jeden płytki w odległości 20mm od tego końca, ale w kierunku pionowym.

Klapa(rys.3):

Weź dwa kawałki drewna o wymiarach 5 cm * 17 cm, a następnie odetnij mały prostokąt o wymiarach 25 mm * 15 mm w jednym rogu każdego kawałka.

Listwa przypodłogowa (rys.4) i dach (rys.5):

Weź dwa kawałki drewna o wymiarach 17cm*20cm, wytnij je i wywierć otwory (Φ= 3mm), jak widać na Rysunku 4 i 5.

Górny uchwyt na klapę(rys.6):

Weź 5 centymetrów drewnianego pręta i wywierć jeden otwór (Φ = 3 mm) w pozycji 5 mm od jednego końca, a następnie

kolejny większy (Φ= 4mm) w odległości 5mm od drugiego końca, ale w kierunku pionowym.

Uchwyt kółka (rys.7):

Weź kawałek drewnianego pręta o wymiarach 1 cm * 4 cm i przyklej kółko do środka.

Krok 6: Montaż

1. Zamocuj uchwyty osi na listwie przypodłogowej za pomocą śrub. Pamiętaj, aby przy okazji umieścić oś z małą zębatką w dużych płytkich otworach. I wklej kółko z tyłu deski. (Rysunek 1→2)

2. Odwróć deskę i zamocuj dwa silniki na płycie. Zwróć uwagę, że druty są już do nich przyspawane dla większej wygody, ale miejsce spawania może być podatne na uszkodzenia. (Rysunek 2→3→4)

3. Zamocuj cztery słupki wsporcze w każdym rogu listwy przypodłogowej. (Rysunek 4→5)

4. Zamocuj płytkę arduino i sterownik silnika na płycie bazowej za pomocą miedzianych słupków i śrub. I przywiąż akumulator do silników na jednym z biegunów z tyłu. (Rysunek 5→6→7→8→9)

5. Przymocuj dach do czterech słupów wsporczych. (Rysunek 9→10)

6. Zamocuj poszycie na dachu za pomocą górnych uchwytów poszycia. Wklej bezprzewodowy odbiornik PS2 pod dach. (Rysunek 10→11)

7. Umieść serwomotory na przednich krawędziach dachu, a następnie zawieś łańcuchy. (Rysunek 11→12→13)

8. Przyklej taśmą akumulator i moduł obniżający napięcie do serwomotorów, a następnie podłącz je. (Rysunek 13→14)

Krok 7: Rozwiązywanie problemów i gotowy do krzyczeć

Mam nadzieję, że czerpiesz inspirację z naszego podręcznika. Jeśli masz jakieś pytania, możesz skontaktować się z nami przez e-mail: [email protected] lub odwiedzić nas na UMJI w Shanghai JiaoTong University (Minhang)

Możliwy błąd, powiadomienie i rozwiązanie

Łamanie łańcucha: Nasz łańcuch składa się z kilku identycznych jednostek. Dlatego bardzo ważna jest orientacja ich części łączącej. Jeśli twój łańcuch zerwie się podczas procesu podnoszenia, sprawdź, czy siła wywierana na nie leży w tym samym kierunku, w którym zrywa połączenie. Jeśli tak, odwróć łańcuch i złóż go ponownie. Pamiętaj też, aby sprawdzić, czy łańcuszek nie jest za luźny, jeśli tak, usuń niektóre frakcje łańcuszka.

Płytka dziura:

Podczas wiercenia płytkich otworów przeznaczonych na osie zwykle trudno jest oszacować głębokość wiercenia. Jeśli twoje otwory są zbyt głębokie, tak że oś wypada, zamiast przerabiać tę część, spróbuj wepchnąć coś miękkiego do otworu, aby był płytszy.

Mocowanie części drewnianych:

Zwykle wkręty samomocujące są w stanie wbić się w drewnianą deskę, jeśli okaże się to trudne, spróbuj wywiercić małe otwory w odpowiednich miejscach, aby ułatwić.

Regulacja potencjometru:

Jeśli zauważysz, że twoje serwosilniki obracają się automatycznie bez wydawania poleceń po podłączeniu, odetnij źródło zasilania i wyreguluj ich potencjometry śrubokrętem. Podłącz ponownie, sprawdź i powtórz powyższe procedury (jeśli to konieczne), aż przestaną wymykać się spod kontroli.

Płaskie podstawy do serwomotorów:

Mały kawałek drewna pod serwomotorami ma na celu zapewnienie im płaskich podstaw. Zwróć uwagę, że otwory w tych elementach powinny być wystarczająco duże dla wierzchołków śrub i pasować do ich pozycji.

Mocowanie kół: Jeśli dwa koła nie znajdują się w tej samej linii, samochód będzie trudno jechać prosto i może przechylić się na jedną stronę. Upewnij się, że oba koła są zamocowane w tej samej linii.

Ostrożność:

1. Podczas używania wiertarki elektrycznej noś okulary ochronne i używaj odpowiednich zacisków. Uwaga na urazy mechaniczne!

2. Odetnij zasilanie podczas podłączania przewodów. W przypadku linii energetycznych należy zwrócić szczególną uwagę na zwarcia.

Krok 8: Ostateczny widok systemu

Rysunek 1 Widok z przodu

Rysunek 2 Widok z boku

Rysunek 3 Widok pionowy