Guard Tower versus Bugs: 12 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Vi er førsteårsstudenter fra UM-SJTU Joint Institute, som ligger på Ming Hang-campus ved Shanghai Jiaotong University, Shanghai, Kina.

Vi er her for å danne gruppe 13 for VG100 introduksjon til ingeniørkurs i JI, og dette prosjektet, som kalles "GUARD TOWER VERSUS BUGS", er et prosjekt av kurset. Gruppemedlemmene, fra venstre til høyre, er:

Wang Shuhan, 王书涵;

Yu Siyuan, 余思远;

Gong Tianyu, 龚天宇;

Sun Bingqi, 孙秉琪;

Shen Zheyu, 沈哲宇.

Da denne håndboken ble publisert, har de endelige spillresultatene ikke kommet ut ennå. Likevel er feilen vår den FØRSTE feilen for å bestå feiltesten og utmerker seg i ytelse. I denne håndboken viser vi hvordan du bygger feilen og tårnet.

SPILLREGLER I dette konkurransedyktige prosjektet prøver grupper å bygge "bugs", som egentlig er mini-arduino-drevne biler, som kan "drepes" av laser, samt tårn som kan drepe andres insekter med laseren. Spillreglene er grovt listet opp som følger:

3 bugs nærmer seg og prøv å "trekke ned" tårnet fra 3 spor av 4 som lå rundt tårnet. Tårnet må drepe insektene før det blir "trukket ned"

Feilen må gå langs banen i 0,2 ~ 0,3 m/s og stoppe så lenge den blir bestrålet av laseren; unntakene er at den ikke kan drepes når den er i ly eller stopper på den hvite linjen

Begrensningene i vårt design kan oppsummeres som følgende elementer:

• Bug design

  • Flytt mellom 0,2 m/s til 0,3 m/s.
  • Immun mot raking av laser.
  • Kunne gå rett frem langs sporet.
  • Oppfør deg i henhold til kravene i spilleregelen.

• Tårndesign

  • Minst 60 cm høy.
  • Laget av 80 g / m^2 A4 -papir.
  • Ingen stabling av mer enn 3 lag A4 -papir.
  • Elektroniske komponenter (unntatt sensorer) plassert bare på toppen av tårnet.

Feilen må bestå feiltesten så tidlig som mulig og fungere godt på spilldagen; tårnets ytelse er avhengig av noen andre faktorer, inkludert:

• Vekt. Lettere er bedre.

• Hastighet, som inkluderer:

  • Drep flere insekter før de ble truffet, helst alle 3;
  • Å drepe feilene så tidlig som mulig, dvs. drepe dem før de beveger seg mye.

For materialeliste, se følgende dokument:

Materialeliste for tårnet: her

Materialeliste for feilen: her

Trinn 1: Kretsdiagrammer for feilen

Noen få raske notater:

Kretsdiagrammene er delt inn i 4 forskjellige for en god visuell, dvs. arduino -brettet og brødbrettet er det samme gjennom de 4 diagrammene

“S.” står for "Sensor"

Linjesporingssensorene kan se litt annerledes ut enn de i materiallisten ved at de har potensiometre for å justere følsomheten; Dette vil egentlig ikke påvirke den generelle funksjonaliteten til feilen

R1 -potensiometeret justerer bakgrunnsbelysningen på LCD -skjermen

Pinnene på brødbrettet til de to første radene er like innenfor raden. Hvis du ser flere ledninger koblet til en pinne, finner du bare en annen

_

Alle diagrammer laget med Fritzing @ fritzing.org.

• Lyssensorsystemer levert av
• L298N H-broskjema levert av
• LiPoly batteriteknikk levert av
• BH1750FVI -skjemaer levert av

Trinn 2: Kretsdiagram over tårnet

Noen få raske notater:

Siden servomotoren er veldig strømhungrig, brukes et andre Arduino-kort for å gi riktig regulert strømforsyning til motoren

Koble fra batteriene når tårnet skal være inaktivt. Servoer tømmer dem raskt

Trinn 3: Produksjon og montering av feil: Forberedelse av brettet

1. Bruk en blyant til å tegne et rektangel (15cm × 10cm).
2. Tegn et annet rektangel som er 15cm × 30xm.
3. Bruk en keramisk kniv til å skjære begge rektanglene. Vi kaller den første som styret 1, og den andre som styret 2.
4. Poler rektanglet med et rivjern og gjør størrelsen perfekt til den opprinnelige størrelsen.

Trinn 4: Feilfremstilling og montering: Festing av hoveddeler på brettet

1. Merk et tapphull i Arduino og merk det om bord 2.
2. Bruk hullet som opprinnelse for å etablere et koordinatsystem.
3. Mål alle elementkomponenter og finn dem på riktig plassering på brett 2.
4. Sett Arduino Uno, drivbrettet og brødbrettet på brett 2, og bruk noen skruer til å feste dem på brettet.
5. Koble de tre enhetene med ledninger riktig, i henhold til de forrige kretsdiagrammene Figur 1, Figur 2, Figur 3 og Figur 4 i trinn 1.

Trinn 5: Feilproduksjon og montering: Legge til dekk og hjul i bilen

1. Koble dekkene og motorene med motorbraketter og fest dem på baksiden av bilen. Hvis du har gjort det riktig, skal bakhjulene se parallelle ut med hverandre.
2. Bruk et universalhjul og legg til noen muttere foran på bilen, slik at bilen kan bli mer balansert.
3. Fest linjesporingssensoren på bilen med skruer og muttere. For at sensoren skal fungere skikkelig, må du sette noen muttere mellom sensoren og brettet 2 for å gjøre den nærmere bakken.
4. Fest brett 1 vertikalt på brett 2 med L -formede braketter, skruer og muttere.

5. Stikk 4 hull parallelt med bakken, midt på vinkelrett på de lengre sidene av brettet 2 og 5 cm fra bakken.

6. Fest fotosensoren på bord 2 med skruer og muttere, og hold den parallell med bakken. Kontroller figur 3 i dette trinnet før du installerer for å kontrollere at fotosensorens retning er riktig.

Trinn 6: Produksjon og montering av feil: Legge til andre deler av bilen og delvis oversikt

Fest 11,1 V litiumbatteriet på baksiden av brett 2 og koble det til stasjonen med ledninger

En oversikt over den ferdige feilen kan sees ovenfor.

Trinn 7: Tårnfabrikasjon: de fire søylene

Hva du trenger til tårnet:

• A4 -papir *11
• Hvitt lim
• En nøyaktig linjal

De fire søylene:

Ta 4 stykker A4 -papir. Skjær hvert stykke A4 -papir i 3 stykker, som hver er 70 mm i bredden og 297 mm i lengden. (Jo mer nøyaktig jo bedre)

TIPS: Skjær hvert stykke papir med papirkniv tålmodig og forsiktig, slik at de senere trinnene blir lettere.

ADVARSEL: IKKE KLIPP DEG SELV.

• Koble kvartpunktene på begge kortere sider (70 mm) med blyant.
• Tegn en linje som er parallell med en kortere side, og avstanden skal være 90 mm.

Trinn 8: Tårnfabrikasjon: forsterkningsdelene

• Ta 2 stykker papir, skjær dem i like seks deler, og størrelsen skal være 35 mm*297 mm og det skal være 12 deler.
• Ved å bruke en nøyaktig linjal til å måle en lengde på 207 mm på 8 deler og kutte den til 35 mm*207 mm, er dette del C.
• Lag på samme måte 4 deler med disse størrelsene 35 mm*117 mm, og her er del D.

Trinn 9: Tårnfabrikasjon: Kolonnene

Ta to del A og en del B, og fest disse som bildet nedenfor

Vent et øyeblikk enn å påføre lim på hele overflaten, deretter ruller du det med stor forsiktighet og tålmodighet enn vi fikk en pinne

TIPS: For best effekt, vennligst la de blå linjene i bildet falle sammen.

Ta to deler C og en del D, plasser dem i samme posisjon som bildet, og bruk deretter limet til å feste disse delene til pinnen laget på figur 3.3.2

Etter at det hvite limet er tørket, lages en av søylene og gjentar det tre ganger for å lage fire i alt

Trinn 10: Tårnfabrikasjon: Tilkoblingsdelene

Ta 5 stykker papir, del det i seks deler, enn brett det som en rulle for å få det 35 mm*297 mm i størrelser og ha en tykkelse på seks stykker papir enn påfør et stykke lim for å lime det etter at disse delene har tørket kutt dem i to

Tegn referanselinjen som de følgende bildene gjør 2 delE og 8 delF, enn å kutte av skyggedelene enn å forlenge den sentrale delen til en sirkel, og opp- og ned -siden skal være begge tre stykker papirtykkelse

Vær oppmerksom på delene i sirkel og håndter dem forsiktig for å gjøre dem bare til en papirtykkelse

Trinn 11: Tårnmontering

Montering av stolpene og tilkoblingsdelene som på bildet nedenfor. Omfavn det enkelt-tykke papiret rundt søylen. Fest disse med lim.

TIPS: Det er klart at den nyttige lengden på del E og del F er forskjellig, så del E brukes til å koble mellom de diagonalt mens del F brukes til naboen. Bruk riktige tilkoblingsdeler (del E og del F) for å koble til alle punktene som er merket på bildet.

TIPS: Hvis tårnet har et problem med strukturens stabilitet, kan du prøve å lage et hull i midten av de to tilkoblingsdelene og deretter bruke en tingpinne til å krysse det, akkurat som tenon-and-mortise-arbeid i det gamle Kina.

Trinn 12: Endelig systemvisning og feilsøking

Slik ser det endelige systemet ut.

Feilsøkingsdel:

Min bug går ikke! Hva burde jeg gjøre?

Sørg for at linjesporingssensorene på sidene ikke er aktivert. Bruk også IR -kontrolleren til å endre isRunning? Flagg til “true” og forceStop? Merk til "usann". (Se 2.6.)

Min feil går av sporet

Sørg for at ingenting kommer i veien for hjulet, og motorene er ordentlig festet til stedet. Du kan også finjustere hastigheten på begge hjulene ved å justere hastighetsmultiplikatoren til motorene. (Se 2.6.)

Tårnet mitt skyter tilfeldig

Fest avstandssensorene i riktig posisjon. Pass på at kroppsdelene/tingene dine/noen møbler ikke kommer i veien for dem, og ingenting plutselig dukker opp foran dem.

Ingen av de ovennevnte løser problemet mitt

Trykk på Reset -knappen på Arduino -brettet og be om det beste.