ยุทธนาวี-ไข่มุกดำ: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

【บทนำ】

เราคือกลุ่มที่ 3 JI-artisan (โลโก้: รูปที่ 3) จากสถาบันร่วม Shanghai Jiao Tong University (รูปที่ 1) วิทยาเขตของเราตั้งอยู่ในเขต Minhang ของเซี่ยงไฮ้ รูปที่ 2 เป็นรูปภาพของอาคาร JI ที่เราเห็นในไมโครบล็อกของ JI ซึ่งเป็นภาพต้นฉบับที่เราชื่นชอบในวิทยาเขต JI มุ่งเป้าไปที่การปลูกฝังวิศวกรด้วยความเป็นผู้นำ และมอบรากฐานที่มั่นคงและดีเยี่ยมให้กับนักเรียนทั้งในด้านทักษะทางเทคโนโลยีและการสื่อสาร

สมาชิกในกลุ่ม: Shi Li; กวน ไคเหวิน; วัง เทียนยี่; หลิว หย่งเล่อ; เออร์วิน จิตรา (รูปที่ 4)

อาจารย์ผู้สอน:

ศาสตราจารย์เชน จอห์นสัน ปริญญาเอก (เทค)

โทรศัพท์: +86-21-34206765-2201 อีเมล: [email protected]

ศาสตราจารย์ Irene Wei, Ph. D.(TC)

โทร+86-21-3420-7936 E-mail: [email protected]

ผู้ช่วยสอน:

Li Jiaqi(เทค) Zhou Xiaochen(เทค)

หลิว ซินยี่(TC) หม่า จี้เซียน(TC)

【ข้อมูลหลักสูตรและโครงการ】

ในหลักสูตร VG100 การแนะนำวิศวกรรม (ฤดูใบไม้ร่วงปี 2017) ซึ่งสอนโดย Dr. Shane Johnson และ Dr. Irene Wei เราจะเข้าร่วมในเกมที่เรียกว่า Naval Battle

ในระหว่างเกม เมื่อหุ่นยนต์ของเราพยายามที่จะยกลูกบอลลูกใหญ่หนึ่งในเทปที่เราเคยติดเซอร์โวมอเตอร์กับตัวหุ่นยนต์หลุดออกมา ซึ่งทำให้โซ่หลุดออกจากกัน และเราใช้เวลาค่อนข้างนานในการซ่อม แต่ในที่สุด เราก็เล่นเกมต่อโดยมีเวลาที่เหลือ และเราจัดการย้ายบอลใหญ่ 1 ลูกและลูกเล็ก 4 ลูกไปอีกด้านหนึ่ง

คะแนนสุดท้ายของเราคือ 8 และเราอยู่ในอันดับที่ 14 จากทั้งหมด 22 กลุ่ม

วิดีโอของเกมของเรา:

วัตถุประสงค์ของโครงการ:

ในโครงการนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างหุ่นยนต์สำหรับเกมที่เรียกว่า Naval Battle (กฎและระเบียบโดยละเอียดที่แนบมาด้านล่าง) หุ่นยนต์ควรจะสามารถเคลื่อนลูกใหญ่และลูกเล็กที่ผู้ฝึกสอนวางไว้หน้ากำแพงได้ภายในเวลา 3 นาที

โครงการของเรา:

หุ่นยนต์ของเราส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบยกและระบบเคลื่อนย้าย

ในระบบยก เราใช้เซอร์โวมอเตอร์เพื่อควบคุมล้อเฟืองสองล้อและติดกับแต่ละล้อคือโซ่ที่มีส้อมสองอัน ทั้งหมดนี้ควบคุมโดยใช้รีโมทคอนโทรล PS2 ลูกบอลขนาดใหญ่จะต้องเคลื่อนที่โดยใช้ส้อมเช่นเดียวกับรถยก และแผ่นไม้สองแผ่นที่ยึดที่ด้านนอกของส้อมมีไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ส้อมเคลื่อนออกจากกันโดยพิจารณาจากน้ำหนักของลูกบอลขนาดใหญ่ที่อยู่ระหว่างกลาง

ในระบบเคลื่อนที่ เราใช้มอเตอร์ 2 ตัวในการเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์ บอร์ด Arduino และตัวควบคุม PS2 เพื่อควบคุมความเร็วและทิศทางของหุ่นยนต์

【กฎของเกม&กฎการแข่งขัน】

หุ่นยนต์มีขนาดจำกัด 350 มม. (ยาว) * 350 มม. (กว้าง) * 200 มม. (สูง) ในตำแหน่งเริ่มต้นของการแข่งขัน

ใช้ได้เฉพาะมอเตอร์ที่มีให้เท่านั้น และอนุญาตให้ใช้มอเตอร์เซอร์โวประเภทใดก็ได้เพิ่มเติม

เกมมีเวลาจำกัด 3 นาที และคะแนนสุดท้ายจะคำนวณตามตำแหน่งสุดท้ายของลูกบอล

สนาม (รูปที่ 5&6) ของเกมมีความยาว 2,000 มม. และกว้าง 1,500 มม. โดยมีกำแพงล้อมรอบอยู่ที่ 70 มม. กลางสนาม กำแพง(รูปที่ 7) สูง 70 มม. และกว้าง 18 มม. วางอยู่เหนือพื้นดิน 50 มม. ซึ่งแบ่งสนามออกเป็นสองด้าน

ผู้ทดสอบวางลูกบอลไม้สี่ลูก (เส้นผ่านศูนย์กลาง:70 มม.) บนสนาม และให้ 4 แต้มในการเคลื่อนแต่ละลูกไปอีกด้านหนึ่ง นอกจากนี้ TA ยังวางลูกเล็ก 8 ลูกซึ่งให้ 1 คะแนนสำหรับการย้ายกันไปอีกด้านหนึ่ง

จะได้รับโทษ 5 แต้ม หากลูกบอลใหญ่ออกจากสนาม และปรับ 2 แต้มสำหรับลูกบอลเล็ก

ขั้นตอนที่ 1: แผนภาพวงจร

ขั้นตอนที่ 2: แผนภาพแนวคิด

รูปที่ 1 และ 2 เป็นแผนภาพแนวคิดของเรา รูปที่ 2 เป็นมุมมองที่ระเบิดได้

หุ่นยนต์ของเราส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบยกและระบบเคลื่อนย้าย

ในระบบยก เราใช้เซอร์โวมอเตอร์เพื่อควบคุมล้อเฟืองสองล้อและติดกับแต่ละล้อคือโซ่ที่มีส้อมสองอัน ทั้งหมดนี้ควบคุมโดยใช้รีโมทคอนโทรล PS2 ลูกบอลขนาดใหญ่จะต้องเคลื่อนที่โดยใช้ส้อมเช่นเดียวกับรถยก และแผ่นไม้สองแผ่นที่ยึดที่ด้านนอกของส้อมมีไว้เพื่อป้องกันไม่ให้ส้อมเคลื่อนออกจากกันโดยพิจารณาจากน้ำหนักของลูกบอลขนาดใหญ่ที่อยู่ระหว่างกลาง

ในระบบเคลื่อนที่ เราใช้มอเตอร์ 2 ตัวในการเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์ บอร์ด Arduino และตัวควบคุม PS2 เพื่อควบคุมความเร็วและทิศทางของหุ่นยนต์

รูปที่ 3 และ 4 เป็นต้นแบบที่เราประดิษฐ์ขึ้น

ขั้นตอนที่ 3: เตรียมวัสดุและเครื่องมือ

เครื่องมือ:

• เจาะ
• ไขควง
• ปืนบัดกรีและหัวแร้งไฟฟ้า
• ไม้บรรทัด
• ดินสอ
• 502 กาว

รูปที่ 1-11 เป็นรูปภาพวัสดุและเครื่องมือของเรา

รูปที่ 12-15 คือราคา ปริมาณ และลิงค์ TAOBAO สำหรับวัสดุของเรา

ขั้นตอนที่ 4: การตั้งค่าซอฟต์แวร์

เราใช้ Arduino เพื่อ progam เพื่อควบคุมมอเตอร์และเซอร์โวมอเตอร์

หากต้องการซื้อบอร์ด Arduino และเรียนรู้วิธีตั้งโปรแกรม ให้ไปที่เว็บไซต์:

ขั้นตอนที่ 5: การผลิตส่วนประกอบ

แท่งไม้และแผ่นไม้ต้องได้รับการประมวลผลเพื่อประกอบ

ตัวยึดเพลาด้านใน(รูปที่ 1):

ใช้แท่งไม้ยาว 4 ซม. แล้วเจาะรูสองรู (Φ= 3 มม.) ที่ตำแหน่ง 5 มม. จากปลายทั้งสองข้าง จากนั้นเจาะรูตื้น (Φ= 5 มม.) ที่ระยะ 2 ซม. จากปลายด้านหนึ่งของรูในแนวตั้ง

เพลาด้านนอกและที่ยึดบอร์ด (รูปที่ 2):

ใช้แท่งไม้ 8 ซม. แล้วเจาะรูสองรู (Φ= 3 มม.) ที่ตำแหน่ง 5 มม. และ 35 มม. จากปลายด้านหนึ่ง จากนั้นเจาะสองรู (Φ= 3 มม.) ที่ 45 มม. และ 70 มม. จากปลายนั้น และรูหนึ่งที่ตื้นที่ 20 มม. จากปลายนั้น แต่ในแนวตั้ง

กระดาน (รูปที่ 3):

นำไม้ขนาด 5 ซม.* 17 ซม. จำนวน 2 ชิ้นมาตัดเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าเล็กๆ ขนาด 25 มม.*15 มม. ที่มุมหนึ่งของทั้งสองชิ้น

กระดานข้างก้น (รูปที่ 4) และหลังคา (รูปที่ 5):

นำไม้ขนาด 17 ซม.* 20 ซม. สองชิ้นมาตัดแล้วเจาะรู (Φ= 3 มม.) ดังแสดงในภาพที่ 4 และ 5

ที่วางกระดานด้านบน(รูปที่ 6):

เอาแท่งไม้ยาว 5 ซม. แล้วเจาะรูหนึ่งรู (Φ= 3 มม.) ที่ตำแหน่ง 5 มม. จากปลายด้านหนึ่งจากนั้น

อีกอันที่ใหญ่กว่า (Φ= 4 มม.) ที่ 5 มม. จากปลายอีกด้านหนึ่ง แต่เป็นแนวตั้ง

ที่ยึดล้อ (รูปที่ 7):

นำแท่งไม้ขนาด 1 ซม.* 4 ซม. มาติดล้อตรงกลาง

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบ

1. แก้ไขตัวยึดเพลาบนกระดานข้างก้นด้วยสกรู อย่าลืมใส่เพลาที่มีเฟืองเล็กลงในรูตื้นขนาดใหญ่ขณะทำ และวางลูกล้อที่ด้านหลังของกระดาน (ภาพที่1→2)

2. พลิกบอร์ดของคุณ แล้วยึดมอเตอร์สองตัวบนเพลต โปรดทราบว่าลวดเชื่อมเข้ากับพวกมันแล้วเพื่อความสะดวกยิ่งขึ้น แต่จุดเชื่อมอาจเสี่ยงได้ (ภาพที่2→3→4)

3. ยึดเสารองรับทั้งสี่ตัวที่มุมแต่ละด้านของกระดานข้างก้น (ภาพที่4→5)

4. แก้ไขบอร์ด Arduino และตัวควบคุมมอเตอร์บนกระดานข้างก้น โดยใช้เสาทองแดงและสกรู และมัดแบตเตอรี่สำหรับมอเตอร์ไว้ที่เสาหลังหนึ่ง (ภาพที่5→6→7→8→9)

5. ยึดหลังคาเข้ากับเสาค้ำทั้งสี่ตัว (ภาพที่9→10)

6. แก้ไข clapboards บนหลังคาด้วยตัวยึด clapboard ด้านบน วางเครื่องรับสัญญาณไร้สาย PS2 ไว้ใต้หลังคา (ภาพที่10→11)

7. วางเซอร์โวมอเตอร์ที่ขอบด้านหน้าของหลังคา แล้ววางสายโซ่ (ภาพที่11→12→13)

8. ติดเทปแบตเตอรี่และโมดูล step-down สำหรับเซอร์โวมอเตอร์แล้วเชื่อมต่อ (ภาพที่ 13→14)

ขั้นตอนที่ 7: การแก้ไขปัญหา & พร้อมที่จะตะโกน

หวังว่าคุณจะได้รับแรงบันดาลใจจากคู่มือของเรา หากคุณมีคำถามใด ๆ คุณสามารถติดต่อเราทางอีเมล: [email protected] หรือเยี่ยมชมเราได้ที่ UMJI ใน Shanghai JiaoTong University (Minhang)

ข้อผิดพลาด ข้อสังเกต และวิธีแก้ไขที่เป็นไปได้

ห่วงโซ่การทำลาย: ห่วงโซ่ของเราประกอบด้วยหลายหน่วยที่เหมือนกัน ดังนั้นการวางแนวของส่วนที่เชื่อมต่อจึงมีความสำคัญมาก หากโซ่ของคุณขาดในระหว่างการยกขึ้น ให้ตรวจสอบว่าแรงที่กระทำต่อโซ่นั้นอยู่ในทิศทางเดียวกับการทำลายการเชื่อมต่อหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้น ให้หมุนโซ่ของคุณไปรอบๆ แล้วประกอบกลับเข้าไปใหม่ นอกจากนี้ อย่าลืมตรวจสอบว่าโซ่หลวมเกินไปหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้น ให้เอาเศษส่วนของโซ่ออก

หลุมตื้น:

เมื่อทำการเจาะรูตื้นที่ออกแบบมาสำหรับเพลา มักจะเป็นการยากที่จะประเมินความลึกของการเจาะ หากรูของคุณลึกเกินไปจนแกนหลุดออกมา แทนที่จะทำส่วนนี้ขึ้นมาใหม่ ให้ลองยัดสิ่งที่อ่อนนุ่มเข้าไปในรูเพื่อทำให้ตื้นขึ้น

แก้ไขชิ้นส่วนไม้:

โดยปกติแล้ว สกรูยึดตัวเองสามารถเจาะแผ่นไม้ได้ หากคุณรู้สึกว่ามันยาก ให้ลองเจาะรูเล็กๆ ตรงจุดที่เกี่ยวข้องเพื่อทำให้ง่ายขึ้น

การปรับโพเทนชิออมิเตอร์:

หากคุณพบว่าเซอร์โวมอเตอร์หมุนโดยอัตโนมัติโดยที่คุณไม่ได้สั่งหลังจากเชื่อมต่อแล้ว ให้ตัดแหล่งจ่ายไฟและปรับโพเทนชิโอมิเตอร์ด้วยไขควงปากแบน เชื่อมต่อใหม่ ตรวจสอบ และทำซ้ำขั้นตอนข้างต้น (หากจำเป็น) จนกว่าจะหยุดออกจากการควบคุม

ฐานแบนสำหรับเซอร์โวมอเตอร์:

ไม้ชิ้นเล็กๆ ที่อยู่ใต้เซอร์โวมอเตอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีฐานที่เรียบ โปรดทราบว่ารูบนชิ้นส่วนเหล่านี้ควรมีขนาดใหญ่พอสำหรับด้านบนของสกรู และตรงกับตำแหน่งของพวกเขา

การซ่อมล้อ: หากล้อทั้งสองไม่อยู่ในแนวเดียวกัน รถจะขับตรงไปข้างหน้าได้ยากและอาจเอียงไปข้างหนึ่ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทั้งสองล้ออยู่ในแนวเดียวกัน

คำเตือน:

1. เมื่อใช้สว่านไฟฟ้า ให้สวมแว่นตานิรภัยและใช้ที่หนีบที่เหมาะสม ระวังการบาดเจ็บทางกล!

2. ตัดไฟเมื่อต่อสายไฟ ในแง่ของสายไฟ ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการลัดวงจร

ขั้นตอนที่ 8: มุมมองระบบขั้นสุดท้าย

รูปที่ 1 มุมมองด้านหน้า

รูปที่ 2 มุมมองด้านข้าง

รูปที่ 3 มุมมองแนวตั้ง