פינגו: משגר כדור פינג פונג-זיהוי תנועה ודיוק גבוה: 8 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

קווין ניטימה, אסטבן פובדה, אנתוני מאטצ'יונה, רפאל קיי

שלב 1: מוטיבציה

כאן ב- Nikee (לא להתבלבל עם המתחרה שלנו, נייקי), אנו מחפשים כל הזמן להשקיע ולפתח טכנולוגיות שיאפשרו לספורטאים שלנו לבדוק ולדחוף את גבולותיהם. פנה אלינו צוות מחקר בינלאומי מבוסס, העוסק בפיתוח מערכות גילוי תנועה ודיוק גבוה. צוות זה, שעובד בדרך כלל על פרויקטים מובחרים ביותר בתחום האבטחה, פיתח מערכת קינטית הנעת סביב מטרות, מזהה את מיקומם ומשיקה במדויק כדורי פינג פונג לכיוונם. כרגע אנו בודקים כיצד ניתן להשתמש במערכת זו לבדיקת תיאום עיניים ביד של ספורטאי, מיקוד נפשי וסיבולת. אנו בטוחים שמערכת זו תוקם בקרוב כתקן תעשייתי בכל גדוד אימונים אתלטיים. תראה בעצמך:

שלב 2: פרוייקט וידאו

שלב 3: חלקים, חומרים וכלים

מכשירי חשמל:

6 x 3V-6V מנועי DC

3 x נהג מנוע L298N (עבור 6 מנועי DC)

2 x מנוע צעד 28BYJ-48

2 x נהג מנוע Uln2003 (עבור 2 מנועי צעד)

1 x מנוע סרוו MG996R

1 x חיישן קולי HC-SR04

1 x קרש לחם (כל גודל יעשה)

1 x ארדואינו מגה 2560

3 x 3.7V 18650 סוללות

בעל סוללה 3 x 3.7V 18650

סוללת 1x9V

40 x חוטי M/M

40 חוטי M/F

40 x חוטי F/F

חוט אדום בגודל 12 רגל על 22 מד

חוט שחור בגודל 12 רגל על 22 מד

חומרים:

4 x גלגל/הילוך/צמיג עבור מנועי DC 3V-6V (אלה יעבדו: https://www.amazon.ca/KEYESTUDIO-Motor-Arduino-Uniaxial-Wheels/dp/B07DRGTCTP/ref=sr_1_7?keywords=car+ ערכה+גלגלים+ארדואינו & qid = 1583732534 & sr = 8-7)

2 x 6 מ מ צלחות רכב אקריליות שקופות בעובי (לחיתוך בלייזר, ראו laser.stl)

1 x משגר כדור פינג-פונג (להדפסה תלת-ממדית, ראה 3d.stl)

1 x משגר כדור פינג -פונג - מחבר צלחת (ראה all.stl)

1 x פלטפורמת חיישן (להדפסה תלת מימדית, ראה all.stl)

4 x 55 מ מ בורג M3

בורג M3 8 X 35 מ מ

בורג M3 6 x 25 מ מ

32 x 16 מ מ בורג M3

בורג M3 22 x 10 מ מ

אגוז 72 x M3

כלים:

מברגים של ראש פיליפס

צְבָת

חשפניות חוטים

קלטת חשמל

מולטימטר

מספריים

דבק מגע

צִיוּד:

חותך לייזר

מדפסת תלת מימד

תוֹכנָה:

דוגמנות (קרנף)

ארדואינו

פריץ

שלב 4: מעגל

שלב 5: ייצור מכונות

צירפנו שלושה קבצי דוגמנות תלת מימד. הראשון מכיל את הגיאומטריה של רכיבי האקריליק החתוכים בלייזר (laser.stl; השני מכיל את הגיאומטריה של רכיבי הפלסטיק המודפסים בתלת -ממד (3d.stl); והשלישי מכיל את כל הגיאומטריה של המכונה כולה בצורתה המורכבת - כולל הגיאומטריה החתוכה בלייזר, הגיאומטריה המודפסת בתלת -ממד וגיאומטריית הרכיבים הנרכשים (all.stl)

בנינו את המכונה תחילה על ידי הברגת הגלגלים והאלקטרוניקה ללוחות האקריליק החתוכות בלייזר. לאחר מכן, הברגנו את המשגר יחד וחיברנו בין המנועים והגלגלים, לפני שחיברנו את המשגר ללוחות בעזרת חיתוך חלק בלייזר, חלק מודפס תלת מימד. החיישן נדפק לבסוף לתושבתו, עצמו הוברג על צלחות הרכב. ההרכבה מוצגת בפירוט, צבע מקודד בטכניקת ייצור (כלומר חיתוך בלייזר, מודפס בתלת מימד, נרכש).

שלב 6: תכנות

עיין בקובץ הארדואינו המצורף שלנו!

שלב 7: תוצאות והשתקפות

יצאנו לבנות מכונה שנסעה לאורך ציר, איתרה וציינה את המרחק של אובייקט בטווח נתון של החיישן שלו, וירה כדור פינג פונג לעבר אותו אובייקט. עשינו זאת! להלן כמה שיעורים וכישלונות בדרך:

1) לא מדפסות תלת מימד או חותכי לייזר מפיקים דיוק גיאומטרי. התאמת חלקים דורשת בדיקה. בימים שונים ובמכונות שונות הגדרות ייצור שונות פועלות אחרת! הדפס וגזור בדיקות דוגמה תחילה בעת התאמת חתיכות יחדיו.

2) מנועים שונים דורשים ספקי כוח שונים. השתמש במעגלים שונים כדי לייצר מתחים שונים במקום לשרוף מנועים.

3) אל תכסה רכיבים או חוטים אלקטרוניים מתחת לחומרה קשיחה! תמיד יש שינויים קטנים שתרצה לבצע (או שתצטרך לבצע) לאורך כל הדרך-לפרוק ולברג מחדש מכונה מרובת מפרקים שלמה כדי לבצע שינויים אלה היא משימה מעייפת. היינו יוצרים חורי דרך גדולים בהרבה לחוטים ולגישה לצלחת העליונה של המכונית אם היינו עושים הכל שוב.

4) זה שיש לך את קבצי התלת מימד וקוד העבודה לא אומר שלא יהיו בעיות. חשוב יותר לדעת כיצד לפתור בעיות בלתי נמנעות מאשר ניסיון לחזות את כל הבעיות הבלתי נמנעות. והכי חשוב, הישאר בקורס! בסופו של דבר זה יסתדר.

שלב 8: הפניות וזיכויים

לקחנו את הרעיון כיצד להאיץ כדורי פינג-פונג ממשרד העבודה האחורי

ברצוננו להודות למנהל הסדנאות לפקולטה לאדריכלות של אוניברסיטת טורונטו, טום, על שהצליח לעמוד איתנו במשך חודש.

עבודה מאת: קווין ניטימה, אנתוני מטצ'צ'ונה, אסטבן פובדה, רפאל קיי

עבודה עבור: משימת 'מכונה חסרת תועלת', קורס מחשוב פיזי, הפקולטה לאדריכלות, אוניברסיטת טורונטו