Ultra Realistisk Surfing Simulator: 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Føler du en plutselig trang til å surfe, men det er ingen store vannmasser i nærheten? Er du redd for dypt og urolig vann? Eller er du bare for lat for å gå ut? Da er Ultra Realistic Surfing Simulator den perfekte løsningen for deg! Det gir mulighet for en nær virkelighet surfing opplevelse fra ethvert sted man kan tenke seg. Som et todelt system blir bevegelse registrert av et brett og oversatt til bølgebevegelser fra et havdiorama.

Prosjekt av:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Prosjektet ble gjennomført som en del av seminaret Computational Design and Digital fabrication i ITECH masterprogrammet.

Trinn 1: Materialer

For å bygge en ultrarealistisk surfesimulator trenger du følgende rekvisita:

Elektronikk:

• 2x Arduino Board (Arduino Uno)
• 2x batterier 9V
• 1x servomotor, f.eks. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x 3 -akset digital akselerasjonssensormodul - MMA8452
• 2x NRF24L01 mottakermodul
• 6/7,5V strømforsyning, f.eks. Voltcraft USPS-1000
• 2x 5,1 kΩ motstand
• 1x brødbrett
• Jumper ledninger

Maskinvare:

• 2x plexiglasark 250x500x3mm, f.eks. Evonik
• 1x plexiglassark 250x500x2mm, f.eks. Evonik
• 20 mm kryssfinerplate (91*21 cm + 2x 91*11 cm)
• 4x M3x15mm bolter
• 8x M3 nøtter
• 1x Ø8x20mm aluminiumshylse (1 mm tykk)
• 1x M6x50mm bolt + 2xM6 muttere
• Ø3x50mm gjengestang
• 2x Ø8/4mm skiver

• Ø5x50mm treskruer

• Blå vannfargestoff
• 1l gjennomsiktig babyolje
• 1x Tube Acrifix 1R 0192 (eller annet klart og vanntett akryllim)
• Gjennomsiktig silisium

Verktøy:

Plyers, Skrutrekker, Power Drill, Laser Cutter, Wood band saw or CNC mill, 60ml sprøyte

Trinn 2: Montering av kryssfiner Surfboard

For å kutte ut surfebrettet brukte vi en båndsag, ettersom vi ikke hadde tilgang til en CNC -kvern. Vi sporet tavlens kontur på treet ved å bruke en sjablong av papir. Surfebrettet kan monteres ved å lime og/ eller skru det sammen.

Trinn 3: Laserskjæring Diorama

Bruk følgende dxf -fil for å kutte delene med en laserskjæringsruter.

Den ene delen av filen må kuttes fra 3 mm plexiglass, den andre fra 2 mm plexiglas.

Bruk plexiglass av god karakter. Erfaring har vist at dårlig kvalitet på pleksiglass blir uskarpe når det kommer i kontakt med akryllim.

Trinn 4: Montering av Diorama

Slik monterer du diorama:

• Start med bunnplaten og legg deretter til de 2 kortsidene. Vent 5 minutter til limet begynner å herde.
• Tilsett de 2 langsidene og vent igjen i minst 15 minutter for limet å herde.
• Tett alle kanter fra innsiden. Gå sakte, gjør en kant om gangen og la limet herde (~ 15 minutter for hver kant. Dette forhindrer at limet glir på plexiglasset ditt mens du forsegler de andre kantene.)
• Plasser topplaten på bordet og hell lim i områder der boksen kommer i kontakt (siden du ikke kommer til å kunne forsegle den fra innsiden etterpå, se bildet)
• La hele esken herde minst 30 minutter i direkte lys (for UV -herdende lim)
• Fyll boksen forsiktig med vann, bare med sprøyten. Se etter eventuelle lekkasjer. Hvis det lekker, tøm esken og legg til mer lim eller silisium på kantene. Gjenta dette trinnet til du oppnår riktig vanntetting (Selv om det tar tid, er det mye lettere å rengjøre vann enn babyolje senere … Stol på oss!)

Noen interessante tips finner du også her:

Trinn 5: Fyll Diorama med vann og olje

Nå som boksen din er vanntett (er det virkelig?):

• Bland vannet ditt med den blå vannfargen.
• Fyll rundt 1/3 av esken med farget vann ved hjelp av sprøyten.
• Fyll boksen helt til toppen med olje
• Vent til luftbobler forsvinner.
• Når alle boblene er borte, må du kontrollere at esken er perfekt fylt
• Rengjør den ytre esken med flytende oppvaskmiddel
• Tett de to hullene med gjennomsiktig silisium

Trinn 6: Montering av Diorama Base og Surfboard

Vi designet et plug-in-kort under bølgeboksen for å heve systemet. Støtter kan plugges til bunnplaten i x og y retning for å bære bølgeboksen og motoren. Basen kan monteres i henhold til bildene fra tidligere kuttet plexiglass, tannhjul, bolter, skiver, muttere, aluminiumshylse og servomotoren. Sørg for å forskyve girene og overføre lasten til den vannfylte boksen, ikke direkte på servomotoren. Bølgeboksen er ikke godt festet til basen. Den ligger på en aluminiumsbolt (vippeaksen for hele konstruksjonen) og holdes bare på plass av smale plexi -skiver. Konstruksjonens vippeakser er anordnet asymmetrisk for å styre bevegelsen og forhindre at boksen faller ned.

Trinn 7: Kabling

Kablingsplanen er vist på bildet. To kretser må opprettes, en senderkrets for kortet og en mottakerkrets for dioramaet.

Oppsettet kan fungere med et enkelt arduino -kort ved å bruke en ledning i stedet for en radiosender som en forbindelse mellom kortet og dioramaet.

Trinn 8: Arduino -koder

Bruk de vedlagte arduino -kodene. Vær oppmerksom på at det er to koder, en for hvert arduino -bord. Senderkoden leser brettvinkelen, konverterer vinkelen til en brukbar verdi og sender den til mottakeren. Reveiver -koden mottar disse verdiene og styrer servomotoren basert på dem. Kodene inneholder også ytterligere kommentarer. Flere biblioteker må installeres, koblinger er spesifisert i koden.

Når kodene er lastet opp på arduino -tavlene, følger du neste trinn for å gjøre de endelige innstillingene.

Trinn 9: Justere senderkoden

Dette trinnet er bare nødvendig når brettformen er forskjellig fra den foreslåtte.

• Du vil nå justere innstillingene for koden til ditt bestemte bord og konstruksjon.
• Når arduinosenderen er godt festet til surfebrettet, kobler du arduinoen tilbake til datamaskinen.
• Du vil at arduinoen skal lese 90 ° når den er stabil i horisontalen. Hvis verdien som er lest med funksjonen Serial. Print (vinkel) ikke er 90 °, justerer du koden ved å legge til eller trekke fra noen grader for å få en fin og rund 90 °
• Når dette er oppnådd, roter du brettet på den ene siden. Du kan lese vinkelen og trekke fra maksimal vinkel brettet ditt kan rotere. Bruk denne verdien til å justere koden til ditt spesielle behov
• Gjenta dette trinnet i den andre retningen
• Last opp koden tilbake til det sendende arduino -kortet.

Trinn 10: Nyt surfingen

Trinn 11: Sidenote

Som en uavhengig maskin kreves ingen menneskelig surfer! Systemet kan også danne en tilbakemeldingssløyfe der det utløser seg selv for å øke svingningen.

Runner Up i Arduino -konkurransen 2019