ป้อมปราการแห่งเครื่องอุ่นไข่มังกร: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โดย Marta Zinicheva, Sanjana Patel, Sibora Sokolaj

ขั้นตอนที่ 1: บทนำ

สำหรับการมอบหมายเครื่องจักรที่ไร้ประโยชน์ของเรา เราได้สร้างอุปกรณ์ห่อหุ้มไข่ ซึ่งใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิเพื่อประเมินสภาพอากาศ หากอุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 20 องศา อุปกรณ์จะเริ่มพันรอบไข่ที่ประทับบนบัลลังก์ด้วยผ้าผืนหนึ่ง อุปกรณ์ประกอบด้วยระบบสองเกียร์และสเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อเริ่มการเคลื่อนไหว ธีมของโปรเจ็กต์ของเราเน้นที่ Game of Thrones ซึ่งอ้างอิงตลอดทั้งวิดีโอและการออกแบบที่สวยงามของเครื่องจักรของเรา

ขั้นตอนที่ 2: โครงการวิดีโอ

ขั้นตอนที่ 3: ชิ้นส่วน วัสดุ และเครื่องมือ

ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล:2 เกียร์ (ไม้อัดตัดด้วยเลเซอร์)

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ Uln2003

เขียงหั่นขนมและสายไฟ Arduino

สาย USB

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ LM35

เฟอร์นิเจอร์:

4 เสาคอรินเทียน (ไม้อัด)

โต๊ะ (ไม้อัด)

บัลลังก์ (ไม้อัด)

ผ้าม่าน ไข่ (พลาสติก)

องค์ประกอบสนับสนุน:

6 เสาพลาสติก 6 มม. ราง (ไม้อัด)

ผนังแนวตั้ง (ไม้อัด)

ฐานแนวนอน 2 ชั้น (ไม้อัด)

อุปกรณ์ที่ใช้:

เลื่อยวงเดือน

โต๊ะเลื่อย

เครื่องตัดเลเซอร์

ขั้นตอนที่ 4: แผนภาพวงจร

ขั้นตอนที่ 5: การผลิตเครื่องจักร (กลศาสตร์และการประกอบ)

ในขั้นต้น การออกแบบของเราคือการพันเส้นด้ายรอบๆ ไข่โดยส่งผ่านท่อ Plexiglas ที่เป็นโพรงแล้วยกขึ้นและลง

อย่างไรก็ตาม กลไกในการกวนหลอดนั้นซับซ้อนเกินไป และต้องมีการสอบเทียบเป็นจำนวนมาก ดังนั้นหากชิ้นส่วนไม่เรียงกันอย่างถูกต้อง และมอเตอร์ตัวขับ 2 ตัวไม่กลับทิศทางในเวลาที่ถูกต้อง ไม้กวนก็ทำงานไม่เต็มที่ การหมุน กลไกการกวนถูกทำให้ง่ายขึ้นเป็น 2 เกียร์โดยไม่มีการเชื่อมโยงใดๆ และทำให้เครื่องหมุนได้อย่างถูกต้อง กลไกการยกก็ถูกขจัดออกไปเช่นกัน เนื่องจากเสี่ยงที่จะเคลื่อนไม้กวนที่จุดศูนย์กลางสุดขีดของแทร็กที่ติดตามและติดค้าง เพื่อให้ได้ที่ล้อมเต็มสำหรับป้อมไข่ เส้นด้ายก็สลับกับแผ่นผ้า ด้วยวิธีนี้ ป้อมสามารถสร้างได้ด้วยไม้กวนแบบหมุนได้เพียงครั้งเดียว

ขั้นตอนที่ 6: การเขียนโปรแกรม

ขั้นตอนที่ 7: ผลลัพธ์และการไตร่ตรอง

ในระหว่างที่ได้รับมอบหมายนี้ เราได้ทำความคุ้นเคยกับกระบวนการสร้างและตั้งโปรแกรมเครื่องจักรเพิ่มเติม เราได้ตัดสินใจที่จะใช้ความท้าทายในการออกแบบกลไกที่เป็นเอกลักษณ์ของเราเองโดยเริ่มจากการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ การออกแบบองค์ประกอบแต่ละอย่าง และเชื่อมโยงเข้าด้วยกันในระบบเดียว นอกจากนี้เรายังได้ทุ่มเทส่วนใหญ่ของกระบวนการออกแบบของเราให้กับการออกแบบที่สวยงามของเครื่องจักรของเรา ซึ่งจะเน้น "ความไร้ประโยชน์" โดยแนะนำองค์ประกอบบางอย่างที่มีความสมบูรณ์มากเกินไป เช่น เสาคอรินเทียนและบัลลังก์ ตลอดกระบวนการ เราได้พบกับความท้าทายมากมาย เช่น การเปลี่ยนโมเดลของเราจากอาณาจักร 3 มิติไปสู่โลกทางกายภาพ สิ่งนี้ทำให้เราต้องสอบเทียบและปรับเปลี่ยนชิ้นส่วนของเครื่องจักรของเราเพื่อลดผลกระทบของแรงโน้มถ่วง แรงเสียดทาน และคำนึงถึงความทนทาน การเลือกมาตราส่วนและวัสดุที่เหมาะสมทำให้เกิดปัญหาในตัวเอง เนื่องจากโครงสร้างของเราต้องมีน้ำหนักเบาเพียงพอสำหรับมอเตอร์จึงจะเคลื่อนที่ได้ แต่มีความลื่นพอที่จะลดแรงเสียดทาน เนื่องจากก่อนหน้านี้เราค่อนข้างไม่ประสบความสำเร็จในการใช้เพล็กซี่เป็นวัสดุ เราจึงหันไปใช้ไม้แทน สิ่งนี้ช่วยให้เรามีการเชื่อมต่อที่แน่นแฟ้นระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ แต่ส่งผลให้เกิดการเสียดสีเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้การเคลื่อนที่ของส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ผ้าในการออกแบบของเราช้าลง ในการสะท้อนกลับของเรา เรายังได้เรียนรู้ว่าสเกลที่ลดลงจะเหมาะสมกว่าเนื่องจากสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่เราใช้สามารถจ่ายพลังงานได้จำกัด ซึ่งต่ำกว่าที่ต้องการเล็กน้อย ผลที่ได้คือ แม้ว่าเราจะเชื่อว่าเครื่องจักรของเรายังคงสามารถปรับปรุงและสมบูรณ์แบบได้ แต่เราก็สามารถบรรลุสิ่งที่เราคาดไว้และสร้างกลไกการทำงานที่ตอบสนองวัตถุประสงค์ที่ค่อนข้าง "ไร้ประโยชน์" ของมันได้