Сторожевая башня против ошибок: 12 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Мы студенты первого курса Объединенного института UM-SJTU, который расположен в кампусе Мин Ханг Шанхайского университета Цзяотун, Шанхай, Китай.

Мы здесь, чтобы сформировать Группу 13 для курса «Введение в инженерию VG100» в рамках СО, и этот проект, который называется «ОХРАНА БАШНЯ ПРОТИВ ОШИБОК», является проектом курса. Члены группы слева направо:

Ван Шухань, 王书涵;

Ю Сиюань, 余思远;

Гун Тяньюй, 龚天宇;

Сунь Бинци, 孙秉琪;

Шэнь Чжэюй, 沈哲宇.

К моменту публикации этого руководства окончательные результаты игры еще не опубликованы. Тем не менее, наша ошибка - ПЕРВАЯ ошибка, прошедшая тест на ошибку и превосходящая по производительности. В этом руководстве мы покажем, как построить жучок и башню.

ПРАВИЛА ИГРЫ В этом соревновательном проекте группы пытаются построить «жуки», которые, по сути, представляют собой мини-машины с приводом от Arduino, которые можно «убить» лазером, а также башни, которые могут убивать чужие жуки своим лазером. Правила игры примерно таковы:

Подходят 3 жука и пытаются «снести» башню с 3 гусениц из 4, лежащих вокруг башни. Башня должна убить насекомых, прежде чем ее «снесут»

Жук должен двигаться по траектории со скоростью 0,2 ~ 0,3 м / с и останавливаться, пока он облучается лазером; Исключения состоят в том, что его нельзя убить, когда он находится в убежище или останавливается на белой линии

Ограничения нашего дизайна можно резюмировать следующим образом:

• Ошибка дизайна

  • Перемещайтесь от 0,2 м / с до 0,3 м / с.
  • Невосприимчив к лазерному удару.
  • Умеет идти прямо по трассе.
  • Ведите себя в соответствии с требованиями, изложенными в правилах игры.

• Конструкция башни

  • Высота не менее 60 см.
  • Изготовлен из бумаги формата А4 80 г / м ^ 2.
  • Не укладывать более 3-х слоев бумаги формата А4.
  • Электронные компоненты (кроме датчиков) размещены только на верхней части башни.

Ошибка должна пройти тест на ошибку как можно раньше и хорошо работать в игровой день; Характеристики башни зависят от ряда других факторов, в том числе:

• Масса. Чем легче, тем лучше.

• Скорость, в которую входят:

  • Убивать больше ошибок до попадания, желательно все 3;
  • Убивайте жуков как можно раньше, т. Е. Убивайте их до того, как они сильно двинутся.

Список материалов см. В следующем документе:

Список материалов для башни: здесь

Список материалов по ошибке: здесь

Шаг 1: принципиальные схемы ошибки

Несколько быстрых заметок:

Принципиальные схемы разделены на 4 разные для наглядности, то есть плата Arduino и макет одинаковы на всех 4 схемах

«С.» означает «Датчик»

Датчики отслеживания линии могут немного отличаться от датчиков в списке материалов тем, что у них есть потенциометры для регулировки их чувствительности; это не повлияет на общую функциональность ошибки

Потенциометр R1 регулирует подсветку ЖК-дисплея

Контакты на макетной плате первых двух рядов эквивалентны внутри ряда. Если вы видите несколько проводов, подключенных к одному контакту, просто найдите другой

_

Все диаграммы сделаны с помощью Fritzing @ fritzing.org.

• Схема датчика освещенности предоставлена https://www.banggood.com/KY033-Tracing-Black-White-Line-Hunting-Sensor-Module-For-Arduino-p-91854.html
• Схема H-моста L298N предоставлена https://github.com/yohendry/arduino_L298N/blob/ma…
• Схемы LiPoly батареи предоставлены
• Схемы BH1750FVI предоставлены

Шаг 2: Принципиальная схема башни

Несколько быстрых заметок:

Поскольку серводвигатель очень энергоемкий, используется вторая плата Arduino для обеспечения надлежащего регулируемого питания двигателя

Отключайте батареи, когда башня должна быть в режиме ожидания. Сервоприводы их быстро истощают

Шаг 3: Изготовление и сборка ошибки: подготовка платы

1. Карандашом нарисуйте прямоугольник (15 см × 10 см).
2. Нарисуйте еще один прямоугольник размером 15 см × 30 см.
3. Керамическим ножом нарежьте оба прямоугольника. Первую мы называем Board 1, а вторую Board 2.
4. Отшлифуйте прямоугольник с помощью терки и доведите его размер до размеров оригинала.

Шаг 4: Изготовление и сборка ошибки: фиксация основных деталей на плате

1. Отметьте резьбовое отверстие в Arduino и отметьте его на плате 2.
2. Используйте отверстие в качестве начала координат, чтобы установить систему координат.
3. Измерьте компоненты каждого элемента и разместите их в соответствующем месте на плате 2.
4. Поместите Arduino Uno, плату привода и макетную плату на плату 2 и закрепите их винтами на плате.
5. Подключите три блока проводами должным образом в соответствии с предыдущими принципиальными схемами на Рисунке 1, Рисунке 2, Рисунке 3 и Рисунке 4 в Шаге 1.

Шаг 5: Изготовление и сборка ошибки: добавление шин и колес к автомобилю

1. Соедините шины и моторы кронштейнами мотора и закрепите его в задней части автомобиля. Если вы все сделали правильно, задние колеса должны быть параллельны друг другу.
2. Используйте универсальное колесо и добавьте несколько гаек в передней части автомобиля, чтобы автомобиль был более сбалансированным.
3. Закрепите датчик слежения за линией на автомобиле винтами и гайками. Для того, чтобы датчик мог работать правильно, между датчиком и платой 2 поставьте гайки, чтобы он был ближе к земле.
4. Закрепите доску 1 вертикально на плате 2 с помощью L-образных скоб, винтов и гаек.

5. Проделайте 4 отверстия параллельно земле, на серединном перпендикуляре длинных сторон доски 2 и на расстоянии 5 см от земли.

6. Закрепите фотодатчик на плате 2 винтами и гайками и держите параллельно земле. Перед установкой проверьте рис. 3 этого шага, чтобы убедиться в правильности ориентации фотодатчика.

Шаг 6: Изготовление и сборка ошибки: добавление других частей автомобиля и частичный обзор

Наклейте литиевую батарею 11,1 В на заднюю часть платы 2 и подключите ее к приводу проводами

Обзор готовой ошибки можно увидеть выше.

Шаг 7: Изготовление башни: четыре столпа

Что понадобится для вышки:

• Бумага A4 * 11
• Клей белый
• Точная линейка

Четыре столпа:

Возьмите 4 листка бумаги формата А4. Разрежьте каждый лист бумаги формата A4 на 3 части, каждая из которых имеет ширину 70 мм и длину 297 мм. (Чем точнее, тем лучше)

СОВЕТЫ: Терпеливо и осторожно нарежьте каждый лист бумаги ножом для бумаги, чтобы облегчить выполнение последующих шагов.

ВНИМАНИЕ: НЕ РЕЗАТЬ СЕБЯ.

• Соедините четвертины на обеих более коротких сторонах (70 мм) карандашом.
• Проведите линию, параллельную более короткой стороне, на расстоянии 90 мм.

Шаг 8: Изготовление башни: детали усиления

• Возьмите 2 листа бумаги, разрежьте их на шесть частей, размер должен быть 35 мм * 297 мм, а их должно быть 12 частей.
• Используя точную линейку, отмерьте длину 207 мм на 8 частях и отрежьте ее до размера 35 мм * 207 мм, это Часть C.
• Точно так же сделайте 4 детали размером 35 мм * 117 мм, вот часть D.

Шаг 9: Изготовление башни: колонны

Возьмите две части A и одну часть B, затем приклейте их, как показано на следующем рисунке

Подождите немного, затем нанесите клей на всю поверхность, после этого аккуратно и терпеливо раскатайте его, чтобы получилась палочка

СОВЕТЫ: для большей эффективности, пусть синие линии на картинке совпадают.

Возьмите две частиC и одну частьD, поместите их в такое же положение, как на картинке, затем используйте клей, чтобы прикрепить эти части к стержню, изображенному на рисунке 3.3.2

После высыхания белого клея делается одна из опор и трижды повторяется, чтобы получилось четыре

Шаг 10: Изготовление башни: детали для подключения

Возьмите 5 листов бумаги, поровну разделите их на шесть частей, затем сложите их, как рулон, чтобы получилось размером 35 мм * 297 мм и толщиной в шесть листов бумаги, затем нанесите кусочек клея, чтобы приклеить его, после того, как эти части высохнут. разрезать их пополам

Нарисуйте контрольную линию, как на следующих рисунках, сделайте 2 partE и 8 partF, затем отрежьте теневые части, затем вытяните центральную часть в круг, а верхняя и нижняя стороны должны быть толщиной в три куска бумаги

Обратите внимание на части в круге и обращайтесь с ними осторожно, чтобы они были только одной толщины бумаги

Шаг 11: Сборка башни

Соберите стойки и соединительные детали, как показано на следующем рисунке. Оберните одинарную толстую бумагу вокруг столба. Приклейте их клеем.

СОВЕТЫ: Очевидно, что полезная длина части E и части F различается, поэтому часть E используется для соединения между собой по диагонали, а часть F - с соседними. Используйте соответствующие соединительные части (часть E и часть F) для соединения все точки отмечены на картинке.

СОВЕТЫ: если у башни есть проблемы со стабильностью конструкции, попробуйте проделать отверстие в центре между двумя средними соединительными частями, а затем использовать палку, чтобы пересечь ее, как в древнем Китае.

Шаг 12: окончательный просмотр системы и устранение неполадок

Вот как выглядит окончательная система.

Раздел поиска и устранения неисправностей:

Моя ошибка не исчезнет! Что я должен делать?

Убедитесь, что датчики слежения за линией по бокам не активированы. Кроме того, используйте ИК-контроллер для изменения параметра isRunning? Отметить «истина» и forceStop? Отметить как «ложь». (См. 2.6.)

Моя ошибка сбивается с пути

Убедитесь, что ничто не мешает колесу, а моторы правильно закреплены на своем месте. Кроме того, вы можете точно настроить скорость любого колеса, отрегулировав множитель скорости двигателей. (См. 2.6.)

Моя башня стреляет случайным образом

Закрепите датчики расстояния в правильном положении. Убедитесь, что части вашего тела / вещи / мебель не мешают им, и перед ними ничего внезапно не появляется.

Ничто из вышеперечисленного не решает мою проблему

Нажмите кнопку Reset на плате Arduino и молитесь о лучшем.