אלומיניום מודבק G20: 12 שלבים (עם תמונות)

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

אנו G20, צוות המורכב מאנשי שנה א 'מאוניברסיטת מישיגן-שנחאי ג'יאאו טונג המכון המשותף (איור 1 ו -3). המטרה שלנו היא לייצר רובוט, שיכול לשאת כדורים מעל שדה הקרב במשחק "קרב ימי". המכון המשותף UM-SJTU (JI) הוקם במשותף על ידי אוניברסיטת שנחאי ג'יאאו טונג ואוניברסיטת מישיגן בשנת 2006 (איור 2). הוא ממוקם בשנחאי, סין. מטרת השותפות היא לבנות מכון הוראה ומחקר ברמה עולמית בסין לטיפוח מנהיגים חדשניים בעלי חזון גלובלי.

שלב 1: פרטים אודות התחרות

המכונית הסוחפת שלנו מיועדת לקורס ייחודי בשם VG100 המוצע במכון המשותף. קורס זה נועד ללמד אותנו לגלות בעיות ולפתור אותן בעצמנו כמהנדסים. כל קבוצה מורכבת מחמישה חברים. אנו נדרשים לרכוש רכיבים ולייצר מכונית תוך חמישה שבועות. יום המשחק שלנו הוא בשבוע השישי. המטרה שלנו היא לנצח את המשחק.

כמה כללי מירוץ בסיסיים מפורטים כדלקמן:

Ground קרקע המשחק מחולקת לשני חלקים, וגודלו של כל חלק הוא 150 ס"מ × 100 ס"מ. יש לוח 7 ס"מ באמצע ומרווח של 5 ס"מ בין הקרקע ללוח.

Eightיש משני הצדדים שמונה כדורים קטנים וארבעה כדורים גדולים. כדורים קטנים זהים לאלה המשמשים לטניס שולחן; כדורים גדולים הם כדורי עץ, שקוטרם הוא 7 ס מ.

Winכדי לנצח את המשחק, קבוצה צריכה לזרוק או לדחוף את כל הכדורים לצד השני של הקרקע. לקבוצה מותר גם לזרוק או לדחוף כדורים של הצד הנגדי לאחור לצד שלהם.

Car המכונית לא צריכה להיות גדולה מ- 35 ס"מ*35 ס"מ*20 ס"מ.

שלב 2: רשימת חומרים

שלב 3: קונספט כללי

הרעיון הכללי שלנו של העיצוב הוא לסחוט כדורים גדולים מעל הקיר באמצעות לוח האלומיניום המעוקל. המכונית נשלטת על ידי Arduino Uno ומונעת על ידי סוללת ספינות מדגם. שילוב של מנוע הילוך ולוח נהג L298N משמש להנעת המכונית. אנו שולטים במכונית על ידי Sony PS2. רעיון זה קל יחסית לידיים ירוקות, מכיוון שאינו נושא זרועות מכניות או משהו מורכב.

בסיס המכונית תוכנן במיוחד כך שהוא יהיה נמוך יותר בחזית, מה שהופך אותו נוח לנו יותר לתקן את לוח האלומיניום. כמו כן, ניסינו פעמים רבות למצוא קאבר מתאים ללוח האלומיניום-הוא דומה לרבע, אך מעט ארוך יותר בחלקו העליון. אחרת, כדורי עץ יתקעו בקלות בין הקיר ללוח האלומיניום. תיקנו מגהצי זווית על לוח האלומיניום כדי לתפוס את הכדורים שנמצאים בפינת השדה.

עקרון העבודה של המכונית מחליט שהוא חייב להיות מספיק מומנטום בעת דחיפת כדורים. בגלל זה ， המתכנת שלנו מאפשר למנועים לפעול במהירות הגבוהה ביותר; כמו כן, רכשנו לוח אקרילי דק ולוח אלומיניום כדי להפוך את המכונית לקלה יותר. כל אלה מובטחים, המכונית, האלומיניום המודבק, היא בעלת גמישות גבוהה תוך כדי תנועה.

עיין באיור 6, 7 ו -8 לעיון.

שלב 4: תכנון מעגלים ותכנות

תרשים המעגלים לעיל מראה כיצד PS2 מחובר ל- Arduino (איור 9-10).

התכנות מוצג גם למעלה. (איור 11-ראה את התמונה המקורית עבור קוד בחדות גבוהה)

שלב 5: בניית הבסיס

השתמשנו ב- AutoCAD כדי לצייר את סקיצת הבסיס (איור 12). גודל הגס הוא 25 ס"מ*20 ס"מ והפרטים מסומנים בתמונה למעלה. לאחר מכן, אנו חותכים אותו עם מכונת חיתוך בלייזר.

העקומה בחזית נועדה להתאים טוב יותר ללוח האלומיניום. החורים מאחור מיועדים לברגים; חורים קטנים בפינה הקדמית מיועדים להתאמה קלה בעת תיקון לוח האלומיניום, מה שאומר שלא כולם ישמשו. באופן כללי, קשרי ניילון די שימושיים וחזקים כמו ברגים.

שלב 6: חיבור רכיבים

① חבר את לוח הנהג ללוח Arduino (איור 13)

Onnect חבר את לוח ה- Arduino למקרן האותות (איור 14)

③ חבר את מנוע ההילוכים לפלט A בלוח Arduino (איור 15)

Onnect חבר את לוח הנהג לסוללת דגם הספינה (איור 16)

שלב 7: הרכבה

בשל העיצוב הפשוט שלנו, האלומיניום המודבק די קל להרכבה!

1. תקן מגהצי זווית למנועים על לוח הבסיס עם קשרי ניילון בכל צד. חבר את המנועים למגהצי הזווית בעזרת ברגים.

2. חבר את המנועים עם הצימוד והגלגלים ותקן אותם בעזרת ברגים. תקן גלגלים חד כיווניים בפינה הקדמית. (איור 17)

3. חבר את לוחית האלומיניום ואת תומך המתכת ללוח הבסיס בעזרת קשרי ניילון וברגים. (איור 18 ו -19)

4. תקן ארבעה ברגים בכל צד של צלחת האלומיניום. (איור 20)

5. תקן את לוח הנהג, לוח ארדואינו, סוללת ספינות דגם, מקבל על לוח הבסיס עם קלטות. (איור 21)

שלב 8: איתור באגים

בעיצוב הראשון, כשהכדורים נמצאים בפינת שדה הקרב, המכונית שלנו לא מצליחה להעלות את הכדור עליה. אז הרחבנו את צלחת האלומיניום ופתרנו את הבעיה.

שלב 9: תצוגת מערכת סופית

שלב 10: יום המשחק

שלב 11: סיכום

הרובוט, האלומיניום המודבק, הצליח לדחוף חצי מהכדורים מעל הקיר ומדורג במקום העשירי ביום המשחק. בהתחלה, חוט נפל בטעות וגרם לנו לבזבז חלק מזמן המשחקים, וזה די לא צפוי, ולא הצלחנו למצוא את הסיבה לאירוע תוך שלוש דקות. למרות זאת, הרובוט עדיין הראה את הביצועים הנהדרים שלו כשהמנוע כבוי.

הבעיה העיקרית, מגע לקוי, נגרמה מרשלנותנו. פשוט עיטוף מסוף החוט בקלטת יפתור את הבעיה, אך התעלמנו מהפרטים הללו. בנוסף, החוטים היו בבלגן, מה שהוביל בחלקו לחוסר היעילות שלנו בזמן שחיפשנו את שורש הבעיה בזמן המשחק.

עם זאת, ללא קשר לבעיות אלה, קבוצות אחרות דיברו מאוד על הרובוט שלנו. עקרון הפעולה פשוט, העלות נמוכה במיוחד והרובוט יכול להתמודד עם כדורים בפינה בצורה מושלמת. אנחנו עדיין גאים בעיצוב שלנו, ולמדנו הרבה מהמשחק המרגש.

שלב 12: נספח

קישורים לסרטונים לכל סיבוב ביום המשחק

v.youku.com/v_show/id_XMzA5OTkwNjk1Mg==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1