Gjør et virkelig livskrig Tower Defense Game: 11 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hei, vi er GBU!

Teamet vårt ble tildelt en oppgave i vår klasse VG100, Intro to Engineering, å designe og bygge et virkelig Warzone Tower Defense Game. VG100 er en kjerneklasse alle nyutdannede må ta på Joint Institute (JI.) Joint Institute er et program mellom University of Michigan (UM) og Shanghai Jiao Tong University (SJTU.) The Joint Institute, som ligger på den vakre og store Minhang -campus, er ABET -akkreditert og vant høyt oppnådde priser; det er en prestisjetung og anerkjent skole i SJTU og i Kina. VG100 -klassen er et utfordrende og engasjerende kurs.

For spillet skal vi bygge et papirtårn som kan forsvare seg mot angripende insekter (robotbiler.) Tårnet vil bruke en laser til å treffe lyssensoren på bilen for å stoppe det. Vi hadde noen krav å følge:

Spilleregler:

• Robotbilen vil kjøre rett langs et spor med en midtre hvit linje mot tårnet.
• Banen, totalt 2,5 meter, har en sikker sone på 0,5 meter i begynnelsen, der bilen ikke vil stoppe selv når den blir bestrålet av tårnets laser.
• På slutten av den sikre sonen er det en hvit linje hvor bilen stopper i 2-4 sekunder.
• Etter stopp kan feilen bli bestrålt av tårnet. Det vil være en siste hvit linje for feilen å stoppe ved før den treffer tårnet.

Konkurranseforskrift:

Tårn

• Må bygges av A4 -papir
• Kan bare bruke hvitt lim for å montere tårnet
• Minst 60 cm i høyden
• Hver sides bredde bør ikke overstige 3 stykker papir

Bug/bil

• Må ha et vertikalt brett foran med dimensjoner på 15m x 10cm.
• Fotosensor, som oppdager laseren, plasseres 5 cm over bakken, foran det vertikale brettet.
• En reflekterende vegg er bygget rundt lyssensoren.

For en referansevideo:

Trinn 1: Konseptdiagram

Inkludert ovenfor er eksploderte diagrammer over bilen og tårnet.

Trinn 2: Nødvendig materialliste / rekvisita

Nødvendige verktøy:

• Hot Lim
• Skrujern
• Saks
• Skruer
• Sag
• Nøyaktig-o-kniv
• Lim
• Teip
• Loddepistol

Andre materialer som trengs:

• Akrylbrett
• Kartong
• Trekloss
• Hard isopor
• Elektrisk tape
• Batteriboks
• Små sekskantede metallskruer i messing
• L-formede kontakter
• Koblinger av plast
• Kleshenger

Tips: Hvis du planlegger å kjøpe fra Taobao, kan du kjøpe tilleggsutstyr til de viktige komponentene, for eksempel motorer, motorbrett, servoer, sporingssensorer, etc.

Trinn 3: Kretsdiagrammer

Ovenfor er de korte kretsdiagrammene for bilen og tårnet vist. Dette vil være nyttige tall for når vi skal montere tårnet og bilen.

Vær forsiktig med å koble ledningen riktig. En loddepistol er nødvendig for å lodde noen deler av ledningene sammen. Vær forsiktig når du arbeider med en loddepistol.

Trinn 4: Bygg hovedbasen til bilen [Car Prep]

1. Ta pappplaten, og kutt den med en eksakt-o-kniv i 23 cm x 29,5 cm. (Dette vil bli tjent som hoveddelen av bilen.)
2. Klipp treklossen til en dimensjon med en sag: 24 cm x 5 cm x 2,4 cm. (Dette vil fungere som plattform for de kontrollerende komponentene.)

Trinn 5: Klargjøre det fremre vertikale brettet [Car Prep]

1. Ta plastbrettet og bruk en saks til 15 x 10 cm i størrelse.
2. Skjær en spalte 1,5 cm bred og 0,5 cm høy (5 cm fra bunnen av brettet og omtrent i midten horisontalt) ved hjelp av en elektrisk drill.
3. Skjær en liten treplate, 1,5 cm x 0,5 cm, og lim den direkte under den lille spalten som nettopp ble opprettet.
4. Klipp styrofoam med en saks for å lage en reflekterende vegg på sidene av fotosensoren.
5. Tape papirbiter på sidene av veggen for å skape en bedre reflekterende effekt for sensoren.

Trinn 6: Montering av hjulene [Car Prep]

1. Klipp 4 akrylsirkler med et laserskjæringsprogram, hver med en radius på: 4,75 cm.
2. Varm lim akrylsirklene på utsiden av de respektive hjulene.
3. Ta ut to hjul (med en radius på 2,9 cm) og fest hjulene på motorene.
4. Skru akslene godt på plass. Bruk en saks til å klippe en kleshenger og fest den til omtrent 27 cm.
5. Ta ut de to siste hjulene. Skyv akselen gjennom kleshengerøret og knytt dem sammen med en aksel.
6. Skru L-formede metallkoblinger på hoveddelen. Skyv akselen med hjulene uten motorer gjennom hullet. Fest skruene.
7. Ta en hvit plastkontakt og skru hjulene med motorer på hoveddelen.

Trinn 7: Montering av bilen

1. Skru Arduino Uno med forsiden opp på toppen av treplattformen, ha den på enden.
2. Fest Arduino -broen på toppen av Arduino Uno.
3. Ta deretter drivmotorbrettet og skru det på den andre enden av treplattformen.
4. Plasser treplanken på midten av hoveddelen. Varm lim den godt fast.
5. Varm lim batteriboksen ved siden av treblokken.
6. Skru lysintensitetssensoren på den lille treplaten som var festet på forsiden av det vertikale brettet.
7. Skru IR -sensoren på bunnen av bilen, mer til en av sidene.
8. Fest ledningene ved å følge kretsdiagrammet til bilen som er inkludert i trinn 3.
9. Tape fast ledningene og eventuelle flywayways sikkert. Ikke la ledningene floke med hjulene.

Trinn 8: Lag papirtårnet

1. Tårnet er laget av trekantede prismer av A4 -papir.
2. Lag en mal på forhånd. 21 cm x 2 cm.
3. Ta papiret og brett tre sider.
4. Lim to av sidene sammen. Gjenta til du har nok prismer.
5. Følg diagrammet og lim prismen sammen som vist.
6. Brett papiret som vist på bildene for å lage en firkantet bunn, med en halv sekskantet struktur, for toppen av tårnet.
7. Lim den firkantede basen på toppen av tårnet.
8. Lag et honningkamstativ til servoen.
9. Lim honningkamstativet på den firkantede bunnen på toppen av tårnet.

Tips: Vi foreslår at du bruker tape for å teste forskjellige posisjoner før du limer på basen og honningkamstativet, fordi tårnet er laget av papir, så er det viktig at alle delene limes godt fast for å forhindre balanseringsproblemer senere.

Trinn 9: Montering av tårnet

1. Ved hjelp av en liten sekskantet messingmetallrør festes 180 ° servoen og 270 ° servoen sammen, med 180 ° på toppen.
2. Varm lim laseren på 180 ° servoen.
3. Balanse og tape ned Arduino Uno og batterier på den øverste plattformen av tårnet.
4. Varm lim en ultralydavstandssensor på hver side av basen.
5. Koble ledningene som vist i tårnkretsdiagrammet i trinn 3.

Trinn 10: Full systemvisning

Dette var det endelige produktet vi skapte.

Takk for at du leser håndboken vår, og vi håpet du likte den. Hvis du har spørsmål angående prosjektet vårt, kan du kontakte teamlederen vår via: [email protected].

Trinn 11: Feilsøking

Bil/Bug

1. Hvis en elektrisk komponent ikke fungerer som den skal, må du kontrollere ledningene for å se om de er riktig tilkoblet.

2. Hvis elektriske komponenter fremdeles ikke fungerer som de skal, selv om ledningene er riktig tilkoblet, kan du bruke en spenningsdetektor for å teste spenningen på de forskjellige stedene. Det er mulig at spenningsstrømmen har blitt forstyrret. Omtrentlige korrekte spenninger er inkludert nedenfor:

   1. Hjul: 9V
   2. Sensorer [Alle]: 5V
   3. Servoer: 6-12V
   4. Batteri: 12V
3. Hvis bilen ikke fungerer, må du kontrollere at Arduino- og drivmotorbrettet er tilkoblet, enten det er direkte tilkoblet eller tilkoblet sammen med et brødbrett. Vi foreslår av erfaring å bruke det samme batteriet til å drive både Arduino og drivmotor.
4. Når du tester vognen på banen og du hører en høy lyd, kan det være friksjonen mellom motorene og akselen eller de ytre hjulene og sporet. Bruk en smøreolje på motorene og vasalin på innsiden av akryldekselet på hjulene.

Tårn

1. Hold tårnet på et tørt sted, for hvis luften er for fuktig, vil papiret mykne og ikke kunne holde noen vekt.
2. Hvis laseren ikke skyter nøyaktig, endrer du koden for å endre vinklene. Imidlertid et tips: endre bestemte deler av koden, slik at de andre vinklene ikke påvirkes også.