Arduino Racing Simulator og Cockpit: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

I denne instruksjonsfulle vil jeg vise deg hvordan jeg bygde en fullstendig arduino -kontrollert VR -racersimulator med et kraftig kraft -tilbakemeldingshjul, 6 -trinns gir og aluminiums pedalstativ. Rammen vil være konstruert av PVC og MDF. Målet mitt for dette prosjektet var å produsere en racingopplevelse som føles ekstremt ekte i VR. Jeg var ikke bekymret for hvordan simulatoren ser ut, bare hvordan det føles når VR -brillene er på. Jeg ønsket også å gjøre dette til et budsjettprosjekt, og alt materiale som ikke inkluderer VR -briller koster meg mindre enn $ 350 fra en lokal maskinvarebutikk og Amazon. Vær oppmerksom på at prosjektet hans ikke er fullført, ettersom dette er et pågående prosjekt, og jeg vil oppdatere denne instruksjonsboken ofte, men jeg starter det nå, ettersom dette prosjektet er min hjørnestein i STEM -klassen på videregående skole.

Rekvisita

Materialer for dette prosjektet kan enkelt hentes fra nettbutikker og store boksvarebutikker. Når det er sagt, vil jeg ikke gi en fullstendig liste over PVC -komponenter eller pvc -dimensjoner, siden denne simulatoren ble bygget med en bestemt bilstil i tankene, og ble også bygget med størrelsesbegrensninger for å passe inn i rommet jeg valgte å sette den i. Det er mange forskjellige ting å ta hensyn til når du designer rammen, for eksempel bilstil (GT Car, Drift Car, Time Attack, Formula 1 og andre Open Cockpit -klasser …). For mitt design valgte jeg å etterligne en drift/Time Attack -sjåførers posisjon og layout. Nå til Materials.

Nødvendige materialer:

Omtrentlig 40ft av 1,5in pvc

Omtrentlig 12 1,5 i 90 graders PVC albuer

Omtrentlig 25 1,5-tommers PVC-beslag

3/4 MDF -ark

100 pakker #10 plater skruer 1in lang

100 pakker med #10 treskruer på 1,5 tommer

75 fot med 20awg solid kjernetråd

Arduino Leonardo (1)

10k Ohm potensiometer (3)

AMT103 Rotary Encoder (1)

BTS7960 43a motorstyring (1)

12v 30a strømforsyning (1)

Standard grensebrytere (7)

VEX Robotics 2,5 -tommers CIM -motor

VEX Robotics CIMple girkasse 4.61: 1

1/2in Keyed Hub fra andymark.com (produkt nr. Am-0077a) (1)

3D -skriver og filament (ABS og TPU)

xt60 og xt90 kontakter

Krympeslange

Ratt med 6x70mm monteringsmønster

Valgfritt hurtigrulleutløser

Skuffesete og glidere

Valgfrie 4pt seler

Trinn 1: Konstruksjon av ramme

Rammedimensjonene er veldig flytende og avhenger av et par forskjellige faktorer. Ting å ta i betraktning er setet du velger å bygge hovedrammen rundt, størrelsen på brukeren for å bestemme pedalavstanden, hvor simen skal settes, da den ikke er lett å flytte etter at den er satt sammen, og selvfølgelig bilstilen og følelsen du leter etter. Etter at du har utarbeidet alle disse detaljene, er byggeprosessen veldig lik på tvers av forskjellige simmere. Start med å bygge rektangelet som skal huse setet. Vær oppmerksom på at rattet er montert foran på setet rektangel, og sørg også for at det er nok plass til at setet kan glide gjennom hele bevegelsesområdet for å sikre justerbarhet. Skjær deretter et rektangel ut av 3/4in MDF, så bredt som rektanglet i PVC, og så lenge monteringshullene til setegliderne. Derfra kan du skru ned setet og begynne å måle hvor høyt rattet må være, samt hvor lang pedalrammen må være. Ved å bruke en trekantet konstruksjon for å koble enden av pedalstativet til toppen av rattfeste hjelper det sterkt å stive rammen. Hvis du velger å installere seler, kan du ganske enkelt montere boltenes ender på seteskinnene gjennom bolthullene. Selv om dette ikke ville være trygt i en faktisk bil, er det mer enn nok stivhet for en simulator. Bildene ovenfor kan hjelpe deg med å få en forståelse av rammedesign og planlegge rammen. Jeg gikk ikke inn i bygget med noen harde dimensjoner, ettersom ting begynner å endre seg når du sitter i setet og prøver å gjøre det behagelig og brukbart. Etter at rammen din er montert, må du forsikre deg om at hver ledd er sikret ved å gi hver beslag en gang over med en gummiklubbe. Deretter kan du bore styrehull gjennom alle PVC -ledd og installere en #10 platerskrue for å holde PVC -en sammen. For de fleste ledd er en skrue nok, men på det vertikale rattfeste må du kanskje installere mer. Når rammen er samlet, kan du begynne elektronikkinstallasjonen.

Trinn 2: Elektronikk

Det er veldig enkelt å installere encoderen, ettersom encoderhullet er 1/2in og passer perfekt på girkasseakselen. Koderen med grensesnitt med arduino Leonardo for å fortelle datamaskinen hvor rattet vender. Følg deretter koblingsskjemaet for å gjøre alle nødvendige tilkoblinger. Du kan enten lodde direkte til arduinoen, eller bruke pinnehodene. Jeg valgte å lodde for å sikre at ingen tilkoblinger ved et uhell blir opphevet. Deretter må du velge et kabinett for strømforsyningen, motorstyringen og arduinoen. Jeg valgte å bruke en ammunisjonskanne, ettersom de er billige og lett tilgjengelige og veldig holdbare. Jeg boret hull i siden og installerte gummihylser for å beskytte kablene mot skarpe kanter. Deretter løp jeg alle tilkoblingene fra arduinoen og ut av hylsen med flettet nylon kabelhylse. Jeg installerte også xt60- og xt90 -kontakter omtrent 6 tommer etter grommet for å gjøre det enkelt å bytte og oppgradere senere. Etter at alle ledninger er utført, kan du montere kraftfeedbackmotoren på rattfeste. For å feste rattet til motornavet må du 3D -skrive ut en adapter. Solidworks -filen for adapterboksen er koblet. Skifteren var ikke mitt design, etter flere mislykkede forsøk valgte jeg å bruke et populært design på Thingiverse. Dette kan bli funnet med et raskt søk, og har all dokumentasjon som trengs for å montere, så jeg gidder ikke å gå gjennom det her. For å montere giret trenger du Shifter mount og Shifter Strap filer. Festen skal skrives ut i ABS mens stroppen må skrives ut fra fleksibel TPU. Dette feste lar deg raskt justere giret og til og med bytte side for LHD- og RHD -biler. Per nå har jeg fullført til dette punktet. De neste trinnene er montering av pedalstativet og esken. Dette vil finne sted snart, og instruksjonsboken vil bli oppdatert for å gjenspeile fremgangen min. Det er gode eksempler på DIY -simpedaler på YouTube, som enkelt kan tilpasses for å fungere med dette prosjektet, men jeg har bestemt meg for å bygge pedalmonteringen helt av aluminium for å øke realismaspektet.

Trinn 3: Neste trinn

Etter at du har fullført pedalmonteringen, kan ledninger fullføres, og deretter er simulatoren klar til bruk. Husk at denne simulatoren ikke var designet for å brukes med et skjermoppsett, så det er ingen innkvartering for montering av noen skjermer. Jeg valgte denne ruten fordi et godt sett med VR -googler er mye billigere enn det tradisjonelle trippelmonitoroppsettet, og jeg tror at realismen i å kunne se seg rundt i en bil i spill som Assetto Corsa eller Project Cars 2 gir en helt ny dimensjon til simulatoropplevelsen.