G20 Taped Aluminan: 12 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

เราคือ G20 ซึ่งเป็นทีมที่ประกอบด้วยนักศึกษาใหม่จากสถาบันร่วมมหาวิทยาลัยมิชิแกน-เซี่ยงไฮ้ เจียวทง (ภาพที่ 1 และ 3) เป้าหมายของเราคือการสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถบรรทุกลูกบอลข้ามสนามรบได้ในเกม "Naval Battle" สถาบันร่วม UM-SJTU (JI) ก่อตั้งขึ้นร่วมกันโดย Shanghai Jiao Tong University และ University of Michigan ในปี 2549 (ภาพที่ 2)). ตั้งอยู่ในเซี่ยงไฮ้ประเทศจีน เป้าหมายของความร่วมมือครั้งนี้คือการสร้างสถาบันการสอนและการวิจัยระดับโลกในประเทศจีนเพื่อหล่อเลี้ยงผู้นำด้านนวัตกรรมด้วยวิสัยทัศน์ระดับโลก

ขั้นตอนที่ 1: รายละเอียดเกี่ยวกับการแข่งขัน

รถกวาดเรียบของเราได้รับการออกแบบสำหรับหลักสูตรพิเศษที่ชื่อว่า VG100 ที่นำเสนอในสถาบันร่วม หลักสูตรนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสอนให้เราค้นหาปัญหาและแก้ปัญหาด้วยตนเองในฐานะวิศวกร ทุกกลุ่มประกอบด้วยสมาชิกห้าคน เราต้องซื้อส่วนประกอบและสร้างรถภายในห้าสัปดาห์ วันเล่นเกมของเราอยู่ในสัปดาห์ที่หก เป้าหมายของเราคือชนะเกม

กฎการแข่งรถพื้นฐานบางประการมีการระบุไว้ดังนี้:

① พื้นที่เกมแบ่งออกเป็นสองส่วน และแต่ละส่วนมีขนาด 150 ซม. × 100 ซม. มีกระดาน 7 ซม. ตรงกลางและช่องว่าง 5 ซม. ระหว่างพื้นกับกระดาน

②มีลูกบอลลูกเล็กแปดลูกและลูกใหญ่สี่ลูกอยู่ด้านใดด้านหนึ่ง ลูกเล็กจะเหมือนกับลูกปิงปอง ลูกใหญ่เป็นลูกไม้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 ซม.

③ ในการชนะเกม ทีมควรโยนหรือผลักลูกบอลทั้งหมดไปอีกด้านหนึ่งของพื้น อนุญาตให้ทีมโยนหรือผลักลูกบอลของฝั่งตรงข้ามกลับไปด้านข้างได้

④รถไม่ควรใหญ่กว่า 35 ซม. * 35 ซม. * 20 ซม.

ขั้นตอนที่ 2: รายการวัสดุ

ขั้นตอนที่ 3: แนวคิดทั่วไป

แนวคิดทั่วไปในการออกแบบของเราคือการบีบลูกบอลขนาดใหญ่ข้ามกำแพงโดยใช้แผ่นอะลูมิเนียมโค้ง รถถูกควบคุมโดย Arduino Uno และขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่เรือจำลอง การรวมกันของมอเตอร์เกียร์และแผงควบคุม L298N ใช้เพื่อขับเคลื่อนรถ เราควบคุมรถโดย Sony PS2 แนวคิดนี้ค่อนข้างง่ายสำหรับมือสีเขียว เนื่องจากไม่มีแขนกลหรืออะไรที่ซับซ้อน

ฐานของรถได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้อยู่ต่ำลงที่ด้านหน้า ซึ่งช่วยให้เรายึดแผงอะลูมิเนียมได้สะดวกยิ่งขึ้น นอกจากนี้ เราพยายามหลายครั้งเพื่อค้นหาแคมเบอร์ที่เหมาะสมกับแผ่นอะลูมิเนียม เนื่องจากมันเหมือนกับจตุภาค แต่ด้านบนยาวกว่าเล็กน้อย มิฉะนั้น ลูกบอลไม้จะติดอยู่ระหว่างผนังกับแผ่นอะลูมิเนียมได้ง่าย เรากำหนดมุมเตารีดบนกระดานอะลูมิเนียมเพื่อจับลูกบอลที่อยู่ตรงมุมสนาม

หลักการทำงานของรถตัดสินใจว่าจะต้องมีโมเมนตัมเพียงพอเมื่อผลักลูกบอล ด้วยเหตุนี้ โปรแกรมเมอร์ของเราจึงให้มอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วสูงสุด นอกจากนี้เรายังซื้อแผ่นอะครีลิคบางและแผ่นอลูมิเนียมเพื่อทำให้รถมีน้ำหนักเบาลง ทั้งหมดนี้รับประกันได้ว่า ตัวรถที่ติดเทปอลูมิเนียมจะมีความยืดหยุ่นสูงในขณะเคลื่อนที่

ดู รูปภาพ 6, 7 และ 8 สำหรับการอ้างอิง

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบวงจรและการเขียนโปรแกรม

แผนภาพวงจรด้านบนแสดงให้เห็นว่า PS2 เชื่อมต่อกับ Arduino อย่างไร (รูปที่ 9-10)

การเขียนโปรแกรมแสดงไว้ด้านบนด้วย (ภาพที่ 11- ดูภาพต้นฉบับสำหรับรหัสความละเอียดสูง)

ขั้นตอนที่ 5: การสร้างฐาน

เราใช้ AutoCAD เพื่อวาดภาพร่างของฐาน (รูปที่ 12) ขนาดหยาบคือ 25 ซม. * 20 ซม. และรายละเอียดมีการทำเครื่องหมายไว้ในภาพด้านบน หลังจากนั้นเราก็ตัดออกด้วยเครื่องตัดเลเซอร์

ส่วนโค้งด้านหน้าได้รับการออกแบบให้พอดีกับกระดานอลูมิเนียมมากขึ้น รูที่ด้านหลังสำหรับสกรู รูเล็ก ๆ ที่มุมด้านหน้ามีไว้สำหรับการปรับเล็กน้อยเมื่อทำการยึดแผงอลูมิเนียม ซึ่งหมายความว่าจะไม่ใช้ทั้งหมด โดยทั่วไป สายรัดไนลอนจะมีประโยชน์มากและแข็งแรงพอๆ กับสกรู

ขั้นตอนที่ 6: การเชื่อมต่อส่วนประกอบ

①เชื่อมต่อบอร์ดไดรเวอร์กับบอร์ด Arduino (รูปที่ 13)

②เชื่อมต่อบอร์ด Arduino กับเครื่องฉายสัญญาณ (รูปที่ 14)

③เชื่อมต่อมอเตอร์เกียร์กับ OutputA บนบอร์ด Arduino (รูปที่ 15)

④เชื่อมต่อบอร์ดควบคุมเข้ากับแบตเตอรี่ของเรือจำลอง (รูปที่ 16)

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบ

เนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่ายของเรา อะลูมิเนียมที่ติดเทปจึงค่อนข้างง่ายต่อการประกอบ!

1. แก้ไขมุมเตารีดสำหรับมอเตอร์บนกระดานข้างก้นด้วยสายรัดไนลอนแต่ละด้าน ต่อมอเตอร์เข้ากับเหล็กฉากด้วยสกรู

2. เชื่อมต่อมอเตอร์กับข้อต่อและล้อแล้วยึดด้วยสกรู แก้ไขล้อรอบทิศทางที่มุมด้านหน้า (รูปที่ 17)

3.ยึดแผ่นอลูมิเนียมและตัวคล้องโลหะเข้ากับกระดานข้างก้นด้วยสายรัดไนลอนและสกรู (ภาพที่ 18 และ 19)

4. ขันสกรูสี่ตัวที่แต่ละด้านของแผ่นอลูมิเนียม (ภาพที่ 20)

5. แก้ไขบอร์ดควบคุม, บอร์ด Arduino, แบตเตอรี่เรือจำลอง, ตัวรับบนกระดานข้างก้นด้วยเทป (รูปที่ 21)

ขั้นตอนที่ 8: การดีบัก

ในการออกแบบแรก เมื่อลูกบอลอยู่ที่มุมสนามรบ รถของเราไม่สามารถรับลูกบอลได้ ดังนั้นเราจึงขยายแผ่นอลูมิเนียมและแก้ไขปัญหา

ขั้นตอนที่ 9: มุมมองระบบขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนที่ 10: เกมวัน

ขั้นตอนที่ 11: บทสรุป

หุ่นยนต์ที่อัดเทปอลูมิเนียมสามารถดันลูกบอลครึ่งหนึ่งข้ามกำแพงและอันดับที่ 10 ในวันแข่งขัน ในตอนแรก ลวดหลุดโดยไม่ได้ตั้งใจและทำให้เราเสียเวลาเล่นเกมไป ซึ่งค่อนข้างคาดไม่ถึง และเราไม่พบสาเหตุของเหตุการณ์นี้ภายในสามนาที ถึงกระนั้น หุ่นยนต์ก็ยังแสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมเมื่อปิดมอเตอร์

ปัญหาหลัก การติดต่อที่ไม่ดี เกิดจากความประมาทของเรา เพียงแค่พันขั้วสายไฟด้วยเทปก็ช่วยแก้ปัญหาได้ แต่เรามองข้ามรายละเอียดเหล่านี้ไป นอกจากนี้ สายไฟยังยุ่งเหยิง ซึ่งส่วนหนึ่งนำไปสู่ความไร้ประสิทธิภาพของเราในขณะที่มองหาต้นตอของปัญหาในช่วงเวลาเล่นเกม

อย่างไรก็ตาม โดยไม่คำนึงถึงปัญหาเหล่านี้ กลุ่มอื่น ๆ พูดถึงหุ่นยนต์ของเราอย่างสูง หลักการทำงานเรียบง่าย ต้นทุนต่ำมาก และหุ่นยนต์สามารถจัดการกับลูกบอลที่มุมได้อย่างสมบูรณ์แบบ เรายังคงภูมิใจกับการออกแบบของเรา และเราได้เรียนรู้มากมายจากเกมที่น่าตื่นเต้นนี้

ขั้นตอนที่ 12: ภาคผนวก

ลิงค์วิดีโอของแต่ละรอบในวันแข่งขัน

v.youku.com/v_show/id_XMzA5OTkwNjk1Mg==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1