G20 -teipattu alumiinimani: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Olemme G20, tiimi, joka koostuu Michiganin yliopiston ja Shanghain Jiao Tongin yliopiston yhteisen instituutin fukseista (kuva 1 ja 3). Tavoitteenamme on tehdä robotti, joka voi kuljettaa palloja taistelukentän yli pelissä "Naval Battle". UM-SJTU Joint Institute (JI) perustettiin yhdessä Shanghain Jiao Tongin yliopiston ja Michiganin yliopiston kanssa vuonna 2006 (kuva 2). Se sijaitsee Shanghaissa, Kiinassa. Tämän kumppanuuden tavoitteena on rakentaa Kiinaan maailmanluokan opetus- ja tutkimuslaitos innovatiivisten johtajien vaalimiseksi maailmanlaajuisilla visioilla.

Vaihe 1: Tietoja kilpailusta

Lakaisuautomme on suunniteltu ainutlaatuiseen VG100 -kurssiin, jota tarjotaan yhteisessä instituutissa. Kurssin tarkoituksena on opettaa meitä selvittämään ongelmat ja ratkaisemaan ne itse insinööreinä. Jokaisessa ryhmässä on viisi jäsentä. Meidän on ostettava komponentteja ja tehtävä auto viiden viikon kuluessa. Pelipäivämme on kuudennella viikolla. Tavoitteemme on voittaa peli.

Joitakin perussääntöjä on lueteltu seuraavasti:

GamePelikenttä on jaettu kahteen osaan, ja kunkin osan koko on 150 cm × 100 cm. Keskellä on 7 cm lauta ja 5 cm rako maan ja levyn välillä.

EitherKummallakin puolella on kahdeksan pientä palloa ja neljä suurta palloa. Pienet pallot ovat samat kuin pöytätenniksessä käytetyt; isot pallot ovat puupalloja, joiden halkaisija on 7 cm.

WinVoittaakseen pelin joukkueen tulee heittää tai työntää kaikki pallot maan toiselle puolelle. Joukkue saa myös heittää tai työntää vastakkaisen pallon palloja takaisin puolelleen.

CarAuto ei saa olla suurempi kuin 35cm*35cm*20cm.

Vaihe 2: Materiaaliluettelo

Vaihe 3: Yleinen käsite

Yleinen suunnittelukonseptimme on puristaa suuria palloja seinän päälle kaarevalla alumiinilevyllä. Autoa ohjaa Arduino Uno ja se saa virtansa akun mallista. Auton ajamiseen käytetään vaihteistomoottorin ja ohjainkortin L298N yhdistelmää. Hallitsemme autoa Sony PS2: lla. Tämä käsite on suhteellisen helppo vihreille käsille, koska siinä ei ole mekaanisia aseita tai mitään monimutkaista.

Auton pohja on suunniteltu erityisesti siten, että se on edestä alhaisempi, mikä tekee alumiinilevyn kiinnittämisestä helpompaa. Lisäksi yritimme monta kertaa löytää sopivan kallistuksen alumiinilevylle-se on kuin kvadrantti, mutta hieman pidempi päällä. Muuten puupallot jäävät helposti seinän ja alumiinilevyn väliin. Kiinnitämme alumiinilevyyn kulmaraudat kiinni palloihin, jotka ovat kentän kulmassa.

Auton toimintaperiaate päättää, että sillä on oltava riittävä vauhti palloja työnnettäessä. Tästä syystä ， ohjelmoijamme antaa moottorien käydä suurimmalla nopeudella; ostimme myös ohuen akryylilevyn ja alumiinilevyn auton keventämiseksi. Kaikki nämä taatut, auto, teipattu alumiini, on erittäin joustava liikkuessaan.

Katso viitteitä kuvista 6, 7 ja 8.

Vaihe 4: Piirien suunnittelu ja ohjelmointi

Yllä oleva piirikaavio osoittaa, kuinka PS2 on kytketty Arduinoon (kuva 9-10).

Ohjelmointi näkyy myös yllä. (Kuva 11-katso teräväpiirtokoodi alkuperäisestä kuvasta)

Vaihe 5: Pohjan rakentaminen

Piirroimme pohjan luonnoksen AutoCADilla (kuva 12). Karkea koko on 25 cm*20 cm ja yksityiskohdat on merkitty yllä olevaan kuvaan. Myöhemmin leikkasimme sen laserleikkauskoneella.

Edessä oleva käyrä on suunniteltu sopimaan paremmin alumiinilevyyn. Takana olevat reiät ovat ruuveja varten; pienet reiät etukulmassa ovat pientä säätöä alumiinilevyä kiinnitettäessä, mikä tarkoittaa, että kaikkia ei käytetä. Yleensä nylon -nippusiteet ovat varsin hyödyllisiä ja vahvoja kuin ruuvit.

Vaihe 6: Osien liittäminen

① Liitä ohjainkortti Arduino -korttiin (Kuva 13)

② Liitä Arduino -kortti signaaliprojektoriin (Kuva 14)

③ kytke vaihteistomoottori Arduino -kortin OutputA -liittimeen (kuva 15)

④ liitä ohjainkortti aluksen malliparistoon (Kuva 16)

Vaihe 7: Kokoaminen

Yksinkertaisen suunnittelumme ansiosta teipattua alumiinia on helppo koota!

1. kiinnitä kulmaraudat moottoreihin jalustaan nylon -nippusiteillä kummallakin puolella. Liitä moottorit kulmaraudoihin ruuveilla.

2. Kytke moottorit kytkimellä ja pyörillä ja kiinnitä ne ruuveilla. Kiinnitä monisuuntaiset pyörät etukulmaan. (Kuva 17)

3. Kiinnitä alumiinilevy ja metallituki jalustaan nylon -nippusiteillä ja ruuveilla. (Kuvat 18 ja 19)

4. Kiinnitä neljä ruuvia alumiinilevyn molemmille puolille. (Kuva 20)

5. Kiinnitä ohjainkortti, Arduino -levy, mallin aluksen akku, hyväksyntä jalkalistaan nauhoilla. (Kuva 21)

Vaihe 8: Virheenkorjaus

Ensimmäisessä mallissa, kun pallot ovat taistelukentän kulmassa, auto ei pysty saamaan palloa siihen. Joten laajensimme alumiinilevyä ja ratkaisimme ongelman.

Vaihe 9: Lopullinen järjestelmänäkymä

Vaihe 10: Pelipäivä

Vaihe 11: Johtopäätös

Robotti, teipattu alumiinimies, onnistui työntämään puolet palloista seinän yli ja sijoittui pelipäivän 10. sijalle. Aluksi lanka putosi vahingossa ja sai meidät tuhlaamaan osan peliajasta, mikä on melko odottamatonta, emmekä löytäneet tämän tapahtuman syytä kolmessa minuutissa. Siitä huolimatta robotti osoitti edelleen erinomaisen suorituskykynsä moottorin ollessa sammutettuna.

Suurin ongelma, huono yhteys, johtui huolimattomuudestamme. Johtoliittimen kääriminen nauhaan ratkaisi ongelman, mutta unohdimme nämä yksityiskohdat. Lisäksi johdot olivat sotkussa, mikä johti osittain tehottomuuteemme etsiessämme ongelman juuria peliaikana.

Näistä ongelmista huolimatta muut ryhmät puhuivat kuitenkin suuresti robotistamme. Toimintaperiaate on yksinkertainen, hinta on erittäin alhainen ja robotti pystyy käsittelemään nurkassa olevia palloja täydellisesti. Olemme edelleen ylpeitä suunnittelustamme ja olemme oppineet paljon jännittävästä pelistä.

Vaihe 12: Liite

Videolinkit pelipäivän jokaiseen kierrokseen

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