Erittäin realistinen surffaussimulaattori: 11 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tunnetko äkillisen tarpeen surffailla, mutta lähellä ei ole suurta vesistöä? Pelkäätkö syviä ja myrskyisiä vesiä? Vai oletko vain laiska menemään ulos? Sitten Ultra Realistic Surfing Simulator on täydellinen ratkaisu sinulle! Se mahdollistaa lähellä todellisuutta olevan surffauskokemuksen mistä tahansa kuviteltavasta paikasta. Kaksiosaisena järjestelmänä lauta havaitsee liikkeen ja kääntää sen meren dioraaman aaltolyönteiksi.

Projekti:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Hanke toteutettiin osana ITECH -maisteriohjelman laskennallisen suunnittelun ja digitaalisen valmistuksen seminaaria.

Vaihe 1: Materiaalit

Erittäin realistisen surffaussimulaattorin rakentamiseen tarvitset seuraavat tarvikkeet:

Elektroniikka:

• 2x Arduino Board (Arduino Uno)
• 2x paristot 9V
• 1x Servomoottori, esim. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x 3 -akselinen digitaalinen kiihtyvyysanturimoduuli - MMA8452
• 2x NRF24L01 lähetinvastaanotinmoduuli
• 6/7.5V virtalähde, esim. Voltcraft USPS-1000
• 2x 5,1 kΩ vastus
• 1x leipälauta
• Hyppyjohdot

Laitteisto:

• 2x pleksilasit 250x500x3mm, esim. Evonik
• 1x pleksilasit 250x500x2mm, esim. Evonik
• 20mm vanerilevy (91*21cm + 2x 91*11cm)
• 4x M3x15mm pultit
• 8x M3 -mutterit
• 1x Ø8x20mm alumiiniholkki (1 mm paksu)
• 1x M6x50mm pultti + 2xM6 mutterit
• Ø3x50mm kierretanko
• 2x Ø8/4mm aluslevyt

• Ø5x50 mm puuruuvit

• Sininen vesiväri
• 1 l läpinäkyvää vauvaöljyä
• 1x putki Acrifix 1R 0192 (tai muu kirkas ja vedenpitävä akryyliliima)
• Läpinäkyvä pii

Työkalut:

Plyers, ruuvimeisseli, sähköpora, laserleikkuri, puusahasaha tai CNC -mylly, 60 ml: n ruisku

Vaihe 2: Vanerin surffilaudan kokoaminen

Lainelaudan leikkaamiseen käytimme vannesahaa, koska meillä ei ollut pääsyä cnc -myllyyn. Jäljittelimme laudan ääriviivat puulle paperikaavaimella. Surffilauta voidaan koota liimalla ja/ tai ruuvaamalla se yhteen.

Vaihe 3: Laserleikkausdiorama

Käytä seuraavaa dxf -tiedostoa osien leikkaamiseen laserleikkausreitittimellä.

Viilan toinen osa on leikattava 3 mm: n plexiglasista ja toinen 2 mm: n plexiglasista.

Käytä hyvälaatuista plexiglasia. Kokemus on osoittanut, että huonolaatuisella pleksillä on taipumus hämärtyä, kun se joutuu kosketuksiin akryyliliiman kanssa.

Vaihe 4: Dioraman kokoaminen

Dioraaman kokoaminen:

• Aloita pohjalevystä ja lisää sitten 2 lyhyttä sivua. Odota 5 minuuttia, kunnes liima alkaa kovettua.
• Lisää kaksi pitkää sivua ja odota sitten uudelleen vähintään 15 minuuttia, kunnes liima kovettuu.
• Tiivistä kaikki reunat sisäpuolelta. Mene hitaasti, tee yksi reuna kerrallaan ja anna liiman kovettua (~ 15 min kullekin reunalle. Tämä estää liiman liukumisen pleksilasi päälle, kun suljet muut reunat.)
• Aseta ylälevy pöydälle ja kaada liimaa alueille, joilla laatikko joutuu kosketuksiin (koska et voi sulkea sitä sisäpuolelta myöhemmin, katso kuva)
• Anna koko laatikon kovettua vähintään 30 minuuttia suorassa valossa (UV -kovettuva liima)
• Täytä laatikko varovasti vain vedellä ruiskulla. Tarkista mahdolliset vuodot. Jos se vuotaa, tyhjennä laatikko ja lisää reunoihin liimaa tai piitä. Toista tämä vaihe, kunnes saavutat oikean vedeneristyksen (Vaikka se vie aikaa, veden puhdistaminen on paljon helpompaa kuin vauvaöljy myöhemmin … Luota meihin!)

Hyviä vinkkejä löytyy myös täältä:

Vaihe 5: Dioraaman täyttäminen vedellä ja öljyllä

Nyt kun laatikko on vedenpitävä (onko se todella?):

• Sekoita vesi siniseen vesiväriaineeseen.
• Täytä noin 1/3 laatikosta värillisellä vedellä ruiskulla.
• Täytä laatikko aivan öljyllä
• Odota, että mahdolliset ilmakuplat häviävät.
• Kun kaikki kuplat ovat poissa, varmista, että laatikko on täydellisesti täytetty
• Puhdista ulompi laatikko nestemäisellä astianpesuaineella
• Sulje kaksi reikää läpinäkyvällä piillä

Vaihe 6: Diorama -alustan ja surffilaudan kokoaminen

Suunnittelimme plug-in-levyn aaltolaatikon alle järjestelmän kohottamiseksi. Tukeja voidaan liittää pohjalevyyn x- ja y -suunnassa aaltokotelon ja moottorin kuljettamiseksi. Jalusta voidaan koota aiemmin leikatun pleksilasin, hammaspyörien, pulttien, aluslevyjen, muttereiden, alumiiniholkin ja servomoottorin kuvien mukaan. Varmista, että siirrät vaihteet ja siirrät vedellä täytetyn laatikon kuorman suoraan servomoottorille. Aaltolaatikko ei ole tukevasti kiinni alustassa. Se sijaitsee alumiinipultilla (koko rakenteen kallistusakseli), ja sitä pitävät paikallaan vain kapeat plexi -viipaleet. Rakenteen kallistusakseli on järjestetty epäsymmetrisesti sen liikkeen ohjaamiseksi ja laatikon putoamisen estämiseksi.

Vaihe 7: Johdotus

Johdotussuunnitelma näkyy kuvassa. On luotava kaksi piiriä, yksi lähetinpiiri kortille ja yksi vastaanotinpiiri dioramalle.

Kokoonpano voi toimia yhden arduino -levyn kanssa käyttämällä johtoa radiolähettimen sijasta levyn ja dioraman väliseksi yhteydeksi.

Vaihe 8: Arduino -koodit

Käytä liitteenä olevia arduino -koodeja. Huomaa, että on kaksi koodia, yksi kullekin arduino -kortille. Lähettimen koodi lukee kortin kulman, muuntaa kulman käyttökelpoiseksi arvoksi ja lähettää sen vastaanottimelle. Reveiver -koodi vastaanottaa nämä arvot ja ohjaa servomoottoria niiden perusteella. Koodit sisältävät myös muita kommentteja. Useita kirjastoja on asennettava, linkit on määritetty koodissa.

Kun koodit on ladattu arduino -taulukoille, tee loput asetukset noudattamalla seuraavaa vaihetta.

Vaihe 9: Lähettimen koodin säätäminen

Tätä vaihetta tarvitaan vain, kun levyn muoto on eri kuin ehdotettu.

• Haluat nyt säätää koodin asetukset omalle levyllesi ja rakenteellesi.
• Kun arduino -lähettimesi on kiinnitetty tiukasti surffilautaan, kytke arduino takaisin tietokoneeseen.
• Haluat arduinon lukeman 90 °, kun se on vaakasuorassa. Jos arvo, joka luetaan käyttämällä toimintoa Sarja.
• Kun tämä on saavutettu, käännä lautaa toiselta puolelta. Voit lukea kulman ja vähentää enimmäiskulman, jonka lauta voi kiertää. Käytä tätä arvoa koodin säätämiseen tarpeidesi mukaan
• Toista tämä vaihe toiseen suuntaan
• Lataa koodisi takaisin lähettävälle arduino -kortille.

Vaihe 10: Nauti surffauksesta

Vaihe 11: Sidenote

Itsenäisenä koneena ihmissurffaajia ei tarvita! Järjestelmä voi myös muodostaa palautesilmukan, jossa se laukaisee itsensä lisäämään värähtelyä.

Toinen sija Arduino -kilpailussa 2019