Tworzenie prawdziwej gry wojennej w obronie wieży: 11 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

Witam, jesteśmy GBU!

Nasz zespół otrzymał zadanie w naszej klasie VG100, Intro to Engineering: zaprojektować i zbudować prawdziwą grę Warzone Tower Defense. VG100 to podstawowa klasa, którą wszyscy studenci pierwszego roku muszą wziąć udział w Joint Institute (JI.) Joint Institute to program między University of Michigan (UM) i Shanghai Jiao Tong University (SJTU). oraz rozległy kampus Minhang, jest akredytowany przez ABET i zdobył wysokie nagrody; jest prestiżową i renomowaną szkołą w SJTU iw Chinach. Klasa VG100 jest wymagającym i wciągającym kursem.

W grze mamy zbudować papierową wieżę, która może bronić się przed atakującymi robakami (samochodami robotami). Wieża użyje lasera, aby trafić w czujnik światła na samochodzie, aby go zatrzymać. Mieliśmy do spełnienia kilka wymagań:

Zasady gry:

• Zrobotyzowany samochód będzie jechał prosto po torze ze środkową białą linią w kierunku wieży.
• Ścieżka o łącznej długości 2,5 m ma na początku bezpieczną strefę 0,5 m, w której samochód nie zatrzyma się nawet po naświetleniu laserem wieży.
• Na końcu bezpiecznej strefy znajduje się biała linia, na której samochód zatrzyma się na 2-4 sekundy.
• Po zatrzymaniu robak może zostać napromieniowany przez wieżę. Pojawi się ostatnia biała linia, na której robak zatrzyma się przed uderzeniem w wieżę.

Regulamin konkursu:

Wieża

• Musi być zbudowany z papieru A4
• Do montażu wieży można używać tylko białego kleju
• Co najmniej 60 cm wysokości
• Szerokość każdej strony nie powinna przekraczać 3 kartek papieru

Bug/Samochód

• Musi posiadać przednią pionową deskę o wymiarach 15m x 10cm.
• Fotosensor, czyli wykrywający laser, znajduje się 5 cm nad ziemią, przed pionową tablicą.
• Wokół czujnika światła zbudowana jest ściana odbijająca światło.

Film referencyjny:

Krok 1: Diagram koncepcyjny

Powyżej znajdują się schematy rozstrzelone samochodu i wieży.

Krok 2: Lista materiałów / potrzebne materiały

Potrzebne narzędzia:

• Gorący klej
• Śrubokręt
• Nożyce
• Śruby
• Piła
• Dokładny-o-nóż
• Klej
• Taśma
• Lutownica

Inne potrzebne materiały:

• Płyta akrylowa
• Karton
• Drewniany klocek
• Twardy styropian
• Taśma elektryczna
• Skrzynka akumulatora
• Małe sześciokątne śruby do rur z mosiądzu
• Łączniki w kształcie litery L
• Plastikowe łączniki
• Wieszak

Wskazówka: jeśli planujesz kupować w Taobao, kup dodatki do ważnych komponentów, takich jak silniki, płyty silników napędowych, serwa, czujniki śledzenia itp.

Krok 3: Schematy obwodów

Powyżej pokazano krótkie schematy obwodów samochodu i wieży. Będą to pomocne figurki podczas montażu wieży i samochodu.

Uważaj, aby prawidłowo podłączyć przewód. Do zlutowania niektórych części przewodów potrzebny jest pistolet lutowniczy. Zachowaj ostrożność podczas pracy z pistoletem lutowniczym.

Krok 4: Budowa głównej bazy samochodu [Przygotowanie samochodu]

1. Weź tekturową płytę i za pomocą precyzyjnego noża pokrój ją na 23 cm x 29,5 cm. (Będzie to służyć jako główna część samochodu.)
2. Za pomocą piły przytnij drewniany klocek na wymiary: 24 cm x 5 cm x 2,4 cm. (Będzie to służyć jako platforma dla komponentów sterujących.)

Krok 5: Przygotowanie przedniej pionowej deski [Przygotowanie samochodu]

1. Weź plastikową deskę i użyj nożyczek przyciętych do rozmiaru 15 x 10 cm.
2. Za pomocą wiertarki elektrycznej wytnij szczelinę o szerokości 1,5 cm i wysokości 0,5 cm (5 cm od dołu deski i mniej więcej na środku w poziomie).
3. Wytnij mały kawałek drewna o wymiarach 1,5 cm x 0,5 cm i przyklej go na gorąco bezpośrednio pod małą szczeliną, która właśnie powstała.
4. Za pomocą nożyczek przetnij styropian, aby utworzyć odblaskową ścianę po bokach fotosensora.
5. Przyklej kawałki papieru po bokach ściany, aby uzyskać lepszy efekt odbicia czujnika.

Krok 6: Montaż kół [Przygotowanie samochodu]

1. Wytnij 4 koła akrylowe za pomocą programu do cięcia laserowego, każdy o promieniu: 4,75 cm.
2. Przyklej na gorąco kółka akrylowe po zewnętrznej stronie odpowiednich kół.
3. Wyjmij dwa koła (o promieniu 2,9 cm) i przymocuj koła do silników.
4. Mocno przykręć osie. Za pomocą nożyczek odetnij wieszak i przymocuj go do około 27 cm.
5. Wyjmij ostatnie dwa koła. Przesuń oś przez rurkę wieszaka i połącz je z osią.
6. Przykręć metalowe łączniki w kształcie litery L do korpusu głównego. Wsuń oś z kołami bez silników przez otwór. Dokręć śruby.
7. Weź białą plastikową złączkę i przykręć koła z silnikami do korpusu głównego.

Krok 7: Montaż samochodu

1. Przykręć Arduino Uno do góry na drewnianej platformie, umieść go na końcu.
2. Przymocuj mostek Arduino do górnej części Arduino Uno.
3. Następnie weź deskę z silnikiem napędowym i przykręć ją do drugiego końca drewnianej platformy.
4. Umieść drewnianą deskę na środku korpusu głównego. Przyklej go na gorąco.
5. Przyklej na gorąco pojemnik na baterie obok drewnianego klocka.
6. Przykręć czujnik natężenia światła do małej drewnianej płyty, która była przymocowana z przodu pionowej deski.
7. Przykręć czujnik IR na spodzie auta, bardziej do jednego z boków.
8. Podłącz przewody zgodnie ze schematem obwodu samochodu zawartym w kroku 3.
9. Bezpiecznie przyklej przewody i wszelkie drogi przelotowe. Nie pozwól, aby przewody zaplątały się w koła.

Krok 8: Wykonanie wieży papierowej

1. Wieża wykonana jest z trójkątnych pryzmatów wykonanych z papieru A4.
2. Przygotuj szablon.: 21cm x 2 cm.
3. Weź kawałek papieru i złóż trzy boki.
4. Sklej ze sobą dwie strony. Powtarzaj, aż będziesz miał wystarczającą ilość pryzmatów.
5. Postępuj zgodnie ze schematem i sklej pryzmaty razem, jak pokazano.
6. Złóż papier, jak pokazano na zdjęciach, aby utworzyć kwadratową podstawę o pół sześciokątnej strukturze na szczycie wieży.
7. Przyklej kwadratową podstawę na szczycie wieży.
8. Zrób stojak na plaster miodu na serwo.
9. Przyklej stojak na plastry miodu na kwadratową podstawę na szczycie wieży.

Wskazówka: Sugerujemy użycie taśmy do przetestowania różnych pozycji przed przyklejeniem podstawy i stojaka na plastry miodu, ponieważ wieża jest wykonana z papieru, ważne jest, aby wszystkie części były dobrze przyklejone, aby zapobiec późniejszym problemom z wyważeniem.

Krok 9: Montaż wieży

1. Używając małej sześciokątnej metalowej rury z mosiądzu, połącz serwo 180 ° i serwo 270 ° razem, z 180 ° na górze.
2. Przyklej laser na gorąco do serwa 180°.
3. Wyważ i przyklej taśmę Arduino Uno i baterie na górnej platformie wieży.
4. Przyklej na gorąco ultradźwiękowy czujnik odległości z każdej strony podstawy.
5. Podłącz przewody, jak pokazano na schemacie obwodu wieży w kroku 3.

Krok 10: Pełny widok systemu

To był finalny produkt, który stworzyliśmy.

Dziękujemy za przeczytanie naszego podręcznika i mamy nadzieję, że Ci się spodobał. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące naszego projektu, możesz skontaktować się z liderem naszego zespołu poprzez: [email protected].

Krok 11: Rozwiązywanie problemów

Samochód/Bug

1. Jeśli jakikolwiek element elektryczny nie działa prawidłowo, sprawdź przewody, aby sprawdzić, czy są prawidłowo podłączone.

2. Jeśli elementy elektryczne nadal nie działają prawidłowo, mimo że przewody są prawidłowo podłączone, użyj detektora napięcia, aby sprawdzić napięcie w różnych lokalizacjach. Możliwe, że prąd napięcia został zakłócony. Przybliżone prawidłowe napięcia są podane poniżej:

   1. Koła: 9V
   2. Czujniki [Wszystkie]: 5V
   3. Serwa: 6-12V
   4. Bateria: 12 V
3. Jeśli samochód nie działa, upewnij się, że płyta Arduino i silnik napędowy są połączone, niezależnie od tego, czy są połączone bezpośrednio, czy połączone razem z płytką chlebową. Z doświadczenia sugerujemy, aby używać tego samego akumulatora do zasilania zarówno Arduino, jak i silnika napędowego.
4. Kiedy testujesz wózek na torze i słyszysz głośny dźwięk, może to być tarcie między silnikami a osią lub zewnętrznymi kołami a torem. Użyj oleju smarującego na silnikach i wazaliny na wewnętrznej stronie akrylowej osłony na kołach.

Wieża

1. Przechowuj wieżę w suchym miejscu, ponieważ jeśli powietrze jest zbyt wilgotne, papier zmięknie i nie będzie w stanie utrzymać żadnej wagi.
2. Jeśli laser nie strzela precyzyjnie, zmień kod, aby zmienić kąty. Jednak wskazówka: zmień określone części kodu, aby nie wpływać również na inne kąty.