גשר נייד: 10 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

אנחנו META_XIII, מגיעים מאוניברסיטת מישיגן-שנחאי ג'יאאו טונג מכון משותף (JI). מדריך הדגמה זה מיועד לעיצוב הקורס VG100 שלנו, גשר מטלטלין הנשלט על ידי ארדואינו.

JI הוקמה במשותף בשנת 2006 על ידי שתי אוניברסיטאות מובילות, UM ו- SJTU. JI מובילה את שיתוף הפעולה החינוכי הבינלאומי בסין, המציג סגנונות חינוך אמריקאים וסיניים כאחד. הוא ממוקם בקמפוס מינאנג של SJTU, דרום -מערב בשנחאי, שם מתאגדות חברות טכנולוגיה.

ישנם שני פרויקטים של קורס ב- VG100, שניהם דורשים ניתוח, תזמון ושיתוף פעולה. קורס זה מכין את הסטודנטים להיות מהנדסים עם 4 כישורים ש- JI מעריך, בינלאומי, בינתחומי, חדשנות ואיכות. בתחרות Project1, כל קבוצה צריכה לבנות "גשר נייד" עם חומרים שצוינו, והביצועים של ברידג 'ביום המשחק עושים הבדל גדול לציון הקורס.

ביום המשחק, כל 19 הקבוצות צריכות להגיע למעבדה בבניין JI ולסיים מספר חלקים של בדיקות. החלק הראשון הוא מבחן התפקוד, שבו גשרים אמורים להיות מסוגלים לעצור את המכוניות ולאחר מכן לפתוח לתת לספינה לעבור. סיימנו את כל התהליך בהצלחה וקיבלנו את הציון המלא. החלק השני של הבדיקות הוא בדיקות הגודל והעומס. ציונים נוספים יושגו אם הגשר יהיה קל יותר וטוב יותר בנשיאת עומס. יכולנו לשאת 1 ק"ג בתוך משתני צורה של 2.83 מ"מ. דירגנו מקום 9 מבחינת האסתטיקה ודורג במקום ה -8 במבחן המשקל.

לבסוף הגשר שלנו קיבל את הציון 76.7, מקום 4.

להלן גרסה קצרה של כללים:

א. תהליך בדיקת תפקוד

א. מכונית A יכולה לעבור את הגשר.

ב. כאשר A עדיין על הגשר, ספינה גדולה C מתקרבת לגשר מתחתיו.

ג. הגשר יכול לזהות C, ולהרים את עצמו לאחר שהמכונית A עוזבת את הגשר כדי לתת ל- C לעבור מתחת.

ד. לאחר מעבר C, הגשר יכול לחזור לקדמותו תוך 15s.

ב.בדיקת טעינה

כמה משקולות קטנות יונחו על הגשר 100 גרם יותר בכל פעם. משקלים מתווספים עד 1 ק"ג או עד שהסטייה מגיעה ל -4 מ"מ ולאחר מכן רושמים את הנתונים.

C. בדיקת גודל

המסה הכוללת של הגשר (כולל חלק המעגל למעט סוללות) תירשם ותושווה עם קבוצות אחרות.

קישורי וידאו: לחץ כאן כדי ליהנות מסרטון הגשר של gameday!

אנו מקווים שההקדמה יכולה להשאיר עליך רושם כללי לגבי הגשר שלנו.

שלב 1: תרשים קונספט

שלב 2: ניתוח

להלן כמה הסברים לחישוב שלנו לגבי משתני הצורה של הגשר, כך שנוכל לעצב מבנה קל במיוחד שיכול לשאת משקל רב יותר בתיאוריה.

חלק זה כולל את הידע של ניתוח כוח ואינטגרלי. אנו מקווים שזה יכול לעזור לך להבין את העיקרון וליישם אותו במצבים דומים בעת בניית הגשר שלך.

שלב 3: רשימת חומרים:

** המחיר של דבק העץ, חוטי כותנה, נייר שעווה וכלים אחרים אינו כלול.

להלן כמה היפר -קישורים לפריטים שאתה יכול לקנות בטאובאו.

Arduino Uno (21.90）)

לוח לחם (6.24)

חוטי חיבור (27.61)

לוח נהיגה מוטורית L298N (10.43)

חיישני אינפרא אדום 2-30 ס מ 3.3V-5V (31.00）)

מיקרו סרוו (8.81)

מנוע הילוך (30.00）)

לוח עץ בלסה (402.5)

מרבד עץ בלסה (232.06)

סכין (38.40)

ציר (12.76)

שלב 4: תרשים מעגלים

המוצג למעלה הוא תרשים מעגל קצר. חוטים עם צבעים שונים צריכים להיות מחוברים לפיות ההיגיון המתאימים. כל החוטים האדומים משמעו אספקת חשמל של 9V. כל החוטים השחורים מתכוונים לאדמה. החוט הירוק פירושו הנורית הירוקה כמו החוט הוורוד פירושו הנורית האדומה.

שני מנועי הילוכים, בעלי 100 סיבובים לשנייה, מציעים את הכוח העיקרי להרים את הגשר. הם מונעים על ידי נהג מנוע זול, נהג מנוע חסר ליבה L298N.

המיקרו סרוו מיועד לסובב מקל שימנע ממכונית לעבור את הגשר כאשר הגשר הרים. הוא יכול להסתובב 90 מעלות ולחזור למקום המקורי.

ארבעה חיישני אינפרא אדום חיוניים בעת זיהוי המכונית והספינה. הם יכולים להיות מועילים להחליט מתי יש להרים את הגשר ולהניחו.

כל התהליך העונה על דרישות מבחני התפקוד צריך להתבצע כדלקמן:

· חיישן 1 מזהה את הגישה של מכונית A. חיישן 2 מזהה את הגישה של ספינה C. הם שולחים את האותות לארדואינו כך שהנורית האדומה מוציאה אור והמיקרו סרוו מסובב את המקל לעצור מכונית ב '.

· חיישן 3 מזהה את עזיבת מכונית א '. לאחר מכן מנועי ההילוכים מתחילים לרוץ ומרימים את הגשר לגובה מתאים למעבר הספינה C.

· חיישן 4 מזהה את עזיבתה של ספינה C. הם שולחים את האותות לארדואינו. לאחר מרווח של 15 שניות, מנועי ההילוכים מתחילים להפוך לאחור ומניחים את הגשר.

· המיקרו סרוו חוזר למצבו המקורי והנורית הירוקה מוציאה אור כדי להראות את אישור המעבר של מכונית B.

** שימו לב שחיישני אינפרא אדום בהם אנו משתמשים לבניית הגשר שלנו אינם זהים לחלוטין לתרשים המוצג למעלה. אנו בוחרים במעין אחד זול יותר שיכול להיות שימושי לא פחות. התמונה מסוג זה מוצגת ברשימת החומרים.

שלב 5: סיפון ייצור

א. חותכים ארבעה לוחות 1 מ"מ*120 מ"מ*3 מ"מ לאורך 50 ס"מ.

ב. צייר כמה משולשים ימיים מרווחים בגודל של 4 ס"מ לאורך ורוחב 3 ס"מ. שמרו רווח של 2 ס"מ ברוחב כל צד ורוחב 0.5 ס"מ בין המשולשים. חותכים את המשולשים האלה בעזרת סכינים. ** היזהרו לא לשבור את הצד.

ג. הדביקו כל שני לוחות יחד עם דבק עץ. הניחו והדביקו פיסת נייר מלאכה משעווה משני צידי הסיפונים.

שלב 6: ייצור מסגרות

א. חותכים מרצפות עץ בגודל 3 מ"מ לגודל 15 ס"מ עד 35 ס"מ ואורך 38 ס"מ. התאימו מעט את קצותיהם לצורות מתאימות כך שיתאימו למסגרת ללא ביניים. הדביקו אותם יחד. לאחר מכן צור עוד 3 משולשים זהים.

ב. חותכים מספר מרצפות עץ בגודל 3 מ מ בגודל מתאים. הדביקו אותם עם (א) משולשי העץ ליצירת מספר משולש ישר שווה בגדלים שונים. (שלב זה הוא להגדיל את היציבות והיופי האנכי שלו.)

ג. חותכים ומדביקים כמה שבבי עץ 2 מ מ לחלקים המחברים כדי לחזק אותם.

ד. חותכים מספר שטיחי עץ 5 מ"מ ל -23 ס"מ. יש להפריד שני (c) משולשי עץ במרחק של 23 ס"מ. הדביקו שישה מרככים בין משולשים. וודא שהם שווים. ואז תכין עוד אחד זהה.

ה. המשך להשתמש בשטיחי עץ בגודל 5 מ מ בגודל מתאים כדי למלא את החלל בין (ד) לשישה מרבדים בעלי צורות טריגונליות דומות. דבק אותם יחד. (שלב ד 'הוא הגברת יציבותו הרוחבית, שאמורה להיבדק אך לבטל בגלל כמה סיבות. כך שמבנה זה מיותר לדרישות).

שלב 7: הרכבה

א. הדביקו את הסיפון עם המסגרת. היקף מסגרת אחת צריך לחרוג מקצה הלוח ואילו השני נסוג.

ב. חותכים את אחד הלוח (א) לאורך של 35 ס מ

שלב 8: שלמות

א. מקדחים ארבעה חורים זעירים בקצה אחד של הלוח באורך 35 ס"מ. מקדחים שני חורים תואמים על לוח באורך 24 ס"מ. חבר אותם בעזרת ציר וברגים.

ב. חותכים ארבעה משבצות עץ באורך 8 מ"מ באורך של 15 ס"מ. לקדוח חור על כל מרבד בגובה 12 ס"מ. הדביקו שני קרשים לכל לוח במקביל למרחק של 18 ס"מ. לאחר מכן חותכים ארבעה מקלות בגודל 6 ס"מ כדי לחזק את "המגדלים".

ג. הדביקו קרן על פני שני הקורות.

ד. מקדחים שני חורים בקצה אחד של שני הלוחות. השחילו את חוטי הכותנה דרך החורים שעל לוחות הגשר והרבדים האנכיים.

ה. מקדחים שישה חורים בקצה שני החפיסות כדי לוודא שניתן לתקן אותם על הגבים בעזרת ברגים.

שלב 9: הרכבת מעגלים

א. חותכים שתי קוביות עץ בגודל 2 ס מ ומדביקים אותן בשולי הסיפון הציר בשלב האחרון. לאחר מכן הדבק מנוע הילוך לכל אחת מהקוביות בהתאמה. הדבק את קצה החוט לציר עם 502.

ב. הדבק שני חיישנים אינפרא אדום כלפי מטה אל שתי הקורות הצולבות (א). הדבק עוד שני חיישני אינפרא אדום לשני צידי המסגרת, התאם אותם כך שיתאימו לאיתור הספינה.

ג. הדביקו מיקרו סרוו לאחד המשבצות על החלק הנע של הגשר. לאחר מכן הדביקו אליו מקל עץ כשער מחסום.

ד. חותכים חלק קטן מלוח הלחם ומחברים אותו לארגז השני על החלק הנע של הגשר. שים נורית אדומה ונורית ירוקה על לוח הלחם הקטן.

ה. חבר את כל החוטים ובדוק שוב ושוב כדי להבטיח את היתכנות קוד Arduino.

שלב 10: תצוגת מערכת סופית

תודה שהפנית למדריך שלנו!

אנו מקווים שזה יכול לתת לך כמה השראות בעת עיצוב הגשר הנייד שלך.