Морская битва - Черная жемчужина: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

【Вступление】

Мы - группа 3, мастера JI (логотип: рис. 3), из объединенного института Шанхайского университета Цзяо Тонг (рис. 1). Наш кампус расположен в районе Минханг в Шанхае. Рисунок 2 - это изображение здания JI, которое мы видели в микроблоге JI, это наша любимая оригинальная фотография кампуса. JI направлена на воспитание у инженеров лидерских качеств и предоставляет студентам прочную и отличную основу как технологических, так и коммуникативных навыков.

Члены группы: Ши Ли; Гуань Кайвэнь; Ван Тяньи; Лю Юнлэ; Эрвин Тджитра (рис.4)

Инструкторы:

Профессор Шейн. Джонсон, доктор технических наук

Телефон: + 86-21-34206765-2201 Электронная почта: [email protected]

Профессор Ирен Вэй, доктор философии (TC)

Тел. + 86-21-3420-7936 Эл. Почта: [email protected]

Ассистент учителя:

Ли Цзяци (технический) Чжоу Сяочэнь (технический)

Лю Синьи (TC) Ма Чжисянь (TC)

【Информация о курсе и проекте】

В курсе VG100 «Введение в инженерное дело» (осень 2017 г.), который проводят д-р Шейн Джонсон и д-р Ирен Вэй, мы должны участвовать в игре под названием «Морское сражение».

Во время игры, когда наш робот попытался поднять большой шар, одна из лент, которые мы использовали, чтобы прикрепить серводвигатель к корпусу робота, отвалилась, что затем привело к разрыву цепи, и мы потратили довольно много времени на ремонт. Но в итоге мы продолжили игру в оставшееся время, и нам удалось переместить 1 большой шар и 4 маленьких мяча на другую сторону.

Наша окончательная оценка - 8, и мы занимаем 14-е место из всех 22 групп.

Наше видео игры:

Цели проекта:

В этом проекте цель состоит в том, чтобы спроектировать и построить робота для игры под названием Naval Battle (подробные правила и положения прилагаются ниже). Робот должен уметь перемещать большие и маленькие шары, размещенные ТА перед стеной, за 3 минуты отведенного времени.

Наш проект:

Наш робот в основном состоит из подъемной системы и движущейся системы.

В подъемной системе мы используем серводвигатели для управления двумя зубчатыми колесами, и к каждой из них прикреплены цепи, удерживающие две вилки. Все они управляются с помощью пульта дистанционного управления PS2. Большие шары должны перемещаться с помощью вилок, как вилочный погрузчик, а две деревянные доски, закрепленные на внешних сторонах вилок, предназначены для предотвращения разноса вилок друг от друга, учитывая вес больших мячей между ними.

В подвижной системе мы используем 2 двигателя для перемещения робота, плату Arduino и контроллер PS2 для управления скоростью и направлением робота.

【Правила игры и положение о соревнованиях】

Робот имеет предельный размер 350 мм (длина) * 350 мм (ширина) * 200 мм (высота) в стартовой позиции соревнования.

Могут использоваться только предоставленные двигатели, кроме того, разрешены серводвигатели любых типов.

Игра имеет ограничение в 3 минуты, и окончательный счет рассчитывается в соответствии с окончательными положениями мячей.

Поле (рис. 5 и 6) имеет длину 2000 миллиметров и ширину 1500 миллиметров, а окружающие стены составляют 70 миллиметров. В середине поля на высоте 50 миллиметров над землей находится стена (рис.7) высотой 70 миллиметров и шириной 18 миллиметров, которая разделяет поле на две стороны.

Четыре деревянных шара (диаметром: 70 мм) размещаются ТА на поле, и перемещение каждого из них на другую сторону дает 4 очка. ТА также размещает 8 маленьких шариков, которые дают 1 очко за перемещение каждого из них в другую сторону.

Если за пределы поля вышел большой мяч, будет наложен штраф в 5 баллов, а за маленький - 2 балла.

Шаг 1: Принципиальная схема

Шаг 2: концептуальная диаграмма

На рисунках 1 и 2 представлена наша концептуальная диаграмма. Рисунок 2 - взрывной вид.

Наш робот в основном состоит из подъемной системы и движущейся системы.

В подъемной системе мы используем серводвигатели для управления двумя зубчатыми колесами, и к каждой из них прикреплены цепи, удерживающие две вилки. Все они управляются с помощью пульта дистанционного управления PS2. Большие шары должны перемещаться с помощью вилок, как вилочный погрузчик, а две деревянные доски, закрепленные на внешних сторонах вилок, предназначены для предотвращения разноса вилок друг от друга, учитывая вес больших мячей между ними.

В подвижной системе мы используем 2 двигателя для перемещения робота, плату Arduino и контроллер PS2 для управления скоростью и направлением робота.

На рисунках 3 и 4 показан изготовленный нами прототип.

Шаг 3. Подготовьте материалы и инструменты

Инструменты:

• Дрель
• Отвертка
• Паяльник и электрический паяльник
• Правитель
• Карандаш
• 502 клей

На рис. 1-11 представлены изображения наших материалов и инструментов.

На рис. 12-15 показаны цены, количество и ссылки TAOBAO для наших материалов.

Шаг 4: установка программного обеспечения

Мы используем Arduino для программирования, чтобы управлять двигателем и серводвигателем.

Чтобы купить плату Arduino и узнать, как ее программировать, посетите веб-сайт:

Шаг 5: Изготовление компонентов

Деревянные бруски и доски необходимо обработать для сборки.

Внутренний держатель оси (рис.1):

Возьмите 4-сантиметровый деревянный брусок и просверлите два отверстия (Φ = 3 мм) на расстоянии 5 мм от обоих концов. Затем просверлите неглубокое отверстие (Φ = 5 мм) на расстоянии 2 см от одного его конца в вертикальном направлении.

Наружная ось и держатель доски (рис.2):

Возьмите 8-сантиметровый деревянный брусок и просверлите два отверстия (Φ = 3 мм) на расстоянии 5 мм и 35 мм от одного его конца. Затем просверлите два отверстия (Φ = 3 мм) на расстоянии 45 мм и 70 мм от этого конца и одно неглубокое на расстоянии 20 мм от этого конца, но в вертикальном направлении.

Обшивка вагонкой (рис.3):

Возьмите два куска дерева размером 5 см * 17 см, затем отрежьте небольшой прямоугольник размером 25 мм * 15 мм в одном углу обоих кусков.

Плинтус (рис.4) и крыша (рис.5):

Возьмите два куска дерева размером 17 см * 20 см, вырежьте их и просверлите отверстия (Φ = 3 мм), как показано на рисунках 4 и 5.

Верхний держатель вагонки (рис.6):

Возьмите 5-сантиметровый деревянный брусок и просверлите одно отверстие (Φ = 3 мм) на расстоянии 5 мм от одного его конца, затем

еще один больший (Φ = 4 мм) на расстоянии 5 мм от другого конца, но в вертикальном направлении.

Держатель ролика (рис.7):

Возьмите кусок деревянного бруска размером 1 см * 4 см и воткните колесико посередине.

Шаг 6: Сборка

1. Закрепите держатели оси на плинтусе винтами. Не забудьте вставить ось с маленькой шестерней в большие неглубокие отверстия, когда вы это делаете. И приклейте литейщик с обратной стороны доски. (Рисунок 1 → 2)

2. Переверните вашу доску и закрепите на ней два мотора. Обратите внимание, что проволока уже приварена к ним для большего удобства, но место сварки может быть уязвимым (Рисунок 2 → 3 → 4).

3. Закрепите четыре опорных стойки в каждом углу плинтуса (Рисунок 4 → 5).

4. Закрепите плату Arduino и контроллер мотора на основной плате, используя медные стойки и винты. И привяжите аккумулятор для моторов к одному из полюсов сзади (Рисунок 5 → 6 → 7 → 8 → 9).

5. Закрепите крышу на четырех опорных стойках (Рисунок 9 → 10).

6. Закрепите вагонку на крыше с помощью верхних держателей вагонки. Вставьте беспроводной приемник PS2 под крышу (Рисунок 10 → 11).

7. Установите серводвигатели на передние края крыши и затем подвесьте цепи. (Рисунок 11 → 12 → 13)

8. Заклейте аккумуляторную батарею и понижающий модуль для серводвигателей, а затем подключите их (Рисунок 13 → 14).

Шаг 7. Устранение неполадок и готовность кричать

Надеюсь, вы почерпнете вдохновение из нашего руководства. Если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете связаться с нами по электронной почте: [email protected] или посетить нас в UMJI в Шанхайском университете Цзяотун (Минхан)

Возможная ошибка, примечание и решение

Разрыв цепи: Наша цепь состоит из нескольких идентичных единиц. Поэтому ориентация их соединительной части очень важна. Если ваша цепь разрывается в процессе подъема, убедитесь, что приложенная к ним сила направлена в том же направлении, что и разрыв их соединения. Если да, переверните цепь и соберите ее заново. Также не забудьте проверить, не слишком ли ослаблена цепь, если да, удалите некоторые части цепи.

Неглубокая яма:

При сверлении неглубоких отверстий, предназначенных для осей, обычно трудно оценить глубину сверления. Если ваши отверстия слишком глубоки, так что ваша ось выпадает, вместо того, чтобы переделывать эту деталь, попробуйте набить отверстие чем-нибудь мягким, чтобы сделать его более мелким.

Крепление деревянных деталей:

Обычно саморезы могут пробить деревянную доску, если вам это трудно, попробуйте просверлить небольшие отверстия в соответствующих местах, чтобы облегчить задачу.

Регулировка потенциометра:

Если вы обнаружите, что ваши серводвигатели вращаются автоматически, а вы не даете приказов после подключения, отключите источник питания и отрегулируйте их потенциометры с помощью отвертки. Повторно подключите, проверьте и повторяйте описанные выше процедуры (при необходимости), пока они не перестанут выходить из-под контроля.

Плоские основания для серводвигателей:

Небольшой кусок дерева под серводвигателями предназначен для того, чтобы обеспечить им плоское основание. Обратите внимание, что отверстия на этих деталях должны быть достаточно большими для вершин винтов и соответствовать их положению.

Крепление колес: если два колеса не находятся на одной линии, автомобиль будет трудно двигаться прямо вперед и может наклониться в одну сторону. Убедитесь, что два колеса закреплены на одной линии.

Осторожность:

1. При использовании электродрели надевайте защитные очки и используйте подходящие зажимы. Остерегайтесь механических травм!

2. Отключите питание при подключении проводов. Что касается линий электропередач, обратите особое внимание на короткие замыкания.

Шаг 8: Окончательный вид системы

Рисунок 1 Вид спереди

Рисунок 2 Вид сбоку

Рисунок 3 Вертикальный вид