สร้างเกมป้องกันหอคอยสงครามในชีวิตจริง: 11 ขั้นตอน

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

สวัสดี เราชื่อ GBU!

ทีมงานของเราได้รับมอบหมายงานใน VG100, Intro to Engineering, class: เพื่อออกแบบและสร้างเกม Warzone Tower Defense ในชีวิตจริง VG100 เป็นคลาสแกนกลางสำหรับนักศึกษาใหม่ทุกคนจะต้องเข้าเรียนที่ Joint Institute (JI.) Joint Institute เป็นโปรแกรมระหว่าง University of Michigan (UM) และ Shanghai Jiao Tong University (SJTU.) The Joint Institute ตั้งอยู่บนทำเลที่สวยงาม และวิทยาเขตมินหังอันกว้างใหญ่ ได้รับการรับรองจาก ABET และได้รับรางวัลที่ประสบความสำเร็จอย่างสูง เป็นโรงเรียนที่มีชื่อเสียงและมีชื่อเสียงภายใน SJTU และในประเทศจีน ชั้นเรียน VG100 เป็นหลักสูตรที่ท้าทายและมีส่วนร่วม

สำหรับเกม เราต้องสร้างหอคอยกระดาษที่สามารถป้องกันตัวเองจากการโจมตีของแมลง (รถหุ่นยนต์) หอคอยจะใช้เลเซอร์ยิงไปที่เซ็นเซอร์วัดแสงบนรถเพื่อหยุดมัน เรามีข้อกำหนดบางประการที่ต้องปฏิบัติตาม:

กฎของเกม:

• รถหุ่นยนต์จะวิ่งตรงไปตามรางโดยมีเส้นสีขาวตรงกลางไปทางหอคอย
• เส้นทางรวม 2.5 ม. มีโซนปลอดภัย 0.5 ม. ในจุดเริ่มต้น โดยที่รถจะไม่หยุดแม้จะฉายแสงด้วยเลเซอร์ของหอคอยก็ตาม
• สุดเขตปลอดภัยจะมีเส้นสีขาวให้รถหยุด 2-4 วินาที
• หลังจากหยุดแล้ว หอคอยสามารถฉายรังสีแมลงได้ จะมีเส้นสีขาวเส้นสุดท้ายให้แมลงหยุดก่อนจะชนหอคอย

ระเบียบการแข่งขัน:

ทาวเวอร์

• ต้องสร้างจากกระดาษ A4
• ใช้กาวสีขาวประกอบหอคอยเท่านั้น
• ส่วนสูงอย่างน้อย 60 ซม.
• ความกว้างแต่ละด้านไม่ควรเกิน 3 แผ่น

แมลง/รถ

• ต้องมีกระดานแนวตั้งด้านหน้า ขนาด 15 ม. x 10 ซม.
• โฟโตเซนเซอร์ที่ตรวจจับเลเซอร์นั้นอยู่เหนือพื้น 5 ซม. ก่อนถึงกระดานแนวตั้ง
• ผนังสะท้อนแสงถูกสร้างขึ้นรอบๆ เซ็นเซอร์วัดแสง

สำหรับวิดีโออ้างอิง:

ขั้นตอนที่ 1: แผนภาพแนวคิด

ที่รวมไว้ข้างต้นคือไดอะแกรมระเบิดของรถยนต์และหอคอย

ขั้นตอนที่ 2: รายการวัสดุ / วัสดุที่จำเป็น

เครื่องมือที่จำเป็น:

• กาวร้อน
• ไขควง
• กรรไกร
• สกรู
• เลื่อย
• แน่นอน-o-มีด
• กาว
• เทป
• ปืนบัดกรี

วัสดุอื่น ๆ ที่จำเป็น:

• แผ่นอะครีลิค
• กระดาษแข็ง
• บล็อกไม้
• ฮาร์ดโฟม
• เทปพันสายไฟ
• กล่องแบตเตอรี่
• สกรูท่อโลหะทองเหลืองหกเหลี่ยมขนาดเล็ก
• คอนเนคเตอร์รูปตัว L
• คอนเนคเตอร์พลาสติก
• ไม้แขวนเสื้อ

เคล็ดลับ: หากคุณกำลังวางแผนที่จะซื้อจาก Taobao ให้ซื้อส่วนประกอบที่สำคัญเพิ่มเติม เช่น มอเตอร์ แผงมอเตอร์ขับเคลื่อน เซอร์โว เซ็นเซอร์ติดตาม ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 3: แผนภาพวงจร

ด้านบนเป็นแผนภาพวงจรสั้นๆ สำหรับรถยนต์และหอคอย สิ่งเหล่านี้จะเป็นประโยชน์สำหรับตอนที่เรากำลังประกอบหอคอยและรถยนต์

โปรดใช้ความระมัดระวังในการต่อสายไฟให้ถูกต้อง ต้องใช้ปืนบัดกรีในการบัดกรีสายไฟบางส่วนเข้าด้วยกัน ใช้ความระมัดระวังเมื่อทำงานกับปืนบัดกรี

ขั้นตอนที่ 4: สร้างฐานหลักของรถ [การเตรียมรถ]

1. นำแผ่นกระดาษแข็งแล้วใช้มีด o-มีดตัดเป็น 23 ซม. x 29.5 ซม. (นี้จะทำหน้าที่เป็นตัวหลักของรถ.)
2. ใช้เลื่อยตัดบล็อคไม้ให้ได้ขนาด 24 ซม. x 5 ซม. x 2.4 ซม. (สิ่งนี้จะทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มสำหรับส่วนประกอบการควบคุม)

ขั้นตอนที่ 5: การเตรียมกระดานแนวตั้งด้านหน้า [การเตรียมรถ]

1. นำแผ่นพลาสติกแล้วใช้กรรไกรตัดขนาด 15 x 10 ซม.
2. ตัดช่องกว้าง 1.5 ซม. และสูง 0.5 ซม. (5 ซม. จากด้านล่างของกระดานและประมาณกึ่งกลางในแนวนอน) โดยใช้สว่านไฟฟ้า
3. ตัดแผ่นไม้เล็กๆ ประมาณ 1.5 ซม. x 0.5 ซม. แล้วติดกาวร้อนใต้ร่องเล็กๆ ที่เพิ่งสร้างขึ้นโดยตรง
4. ใช้กรรไกรตัดโฟมเพื่อสร้างผนังสะท้อนแสงที่ด้านข้างของโฟโตเซ็นเซอร์
5. ติดกระดาษที่ด้านข้างของผนังเพื่อสร้างเอฟเฟกต์การสะท้อนแสงที่ดีขึ้นสำหรับเซ็นเซอร์

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบล้อ [การเตรียมรถ]

1. ตัดวงกลมอะคริลิก 4 ชิ้นโดยใช้โปรแกรมตัดด้วยเลเซอร์ แต่ละอันมีรัศมี 4.75 ซม.
2. กาววงกลมอะคริลิกร้อนที่ด้านนอกของล้อตามลำดับ
3. นำล้อสองล้อออก (รัศมี 2.9 ซม.) แล้วติดล้อเข้ากับมอเตอร์
4. ขันสกรูให้เข้าที่อย่างแน่นหนา ใช้กรรไกรตัดไม้แขวนเสื้อแล้วยึดให้เข้าที่ประมาณ 27 ซม.
5. ถอดสองล้อสุดท้ายออก เลื่อนแกนผ่านท่อไม้แขวนเสื้อแล้วเชื่อมเข้ากับเพลา
6. ขันขั้วต่อโลหะรูปตัว L เข้ากับตัวเครื่อง เลื่อนเพลาด้วยล้อที่ไม่มีมอเตอร์ผ่านรู ยึดสกรูให้แน่น
7. ใช้ขั้วต่อพลาสติกสีขาวแล้วขันล้อด้วยมอเตอร์เข้ากับตัวเครื่อง

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบรถยนต์

1. ขันสกรู Arduino Uno หงายหน้าขึ้นที่ด้านบนของแท่นไม้
2. แนบ Arduino Bridge เข้ากับด้านบนของ Arduino Uno
3. ถัดไป นำบอร์ด Driving Motor แล้วขันเข้ากับปลายอีกด้านของแท่นไม้
4. วางแผ่นไม้ไว้ตรงกลางของตัวเครื่อง ติดกาวร้อนอย่างปลอดภัย
5. กาวกล่องแบตเตอรี่ติดกับบล็อกไม้ให้ร้อน
6. ขันสกรูเซ็นเซอร์วัดความเข้มแสงเข้ากับแผ่นไม้เล็กๆ ที่ติดอยู่ที่ด้านหน้าของกระดานแนวตั้ง
7. ขันสกรูเซ็นเซอร์ IR ที่ด้านล่างของรถให้ไปด้านใดด้านหนึ่งมากขึ้น
8. ต่อสายไฟตามแผนภาพวงจรของรถที่รวมอยู่ในขั้นตอนที่ 3
9. พันสายไฟและทางบินต่างๆ ให้แน่น อย่าให้สายไฟพันกับล้อ

ขั้นตอนที่ 8: การสร้างหอกระดาษ

1. หอคอยนี้สร้างจากปริซึมสามเหลี่ยมที่ทำจากกระดาษ A4
2. สร้างแม่แบบล่วงหน้า: 21 ซม. x 2 ซม.
3. นำกระดาษแผ่นหนึ่งแล้วพับสามด้าน
4. กาวสองด้านเข้าด้วยกัน ทำซ้ำจนกว่าคุณจะมีปริซึมเพียงพอ
5. ทำตามแผนภาพและกาวปริซึมเข้าด้วยกันดังที่แสดง
6. พับกระดาษตามที่แสดงในภาพเพื่อสร้างฐานสี่เหลี่ยมที่มีโครงสร้างครึ่งหกเหลี่ยมครึ่งบนยอดหอคอย
7. กาวฐานสี่เหลี่ยมบนยอดหอคอย
8. ทำหวีน้ำผึ้งสำหรับเซอร์โว
9. กาวหวีน้ำผึ้งวางบนฐานสี่เหลี่ยมที่ด้านบนของหอคอย

เคล็ดลับ: เราขอแนะนำให้ใช้เทปทดสอบตำแหน่งต่างๆ ก่อนติดกาวบนฐานและฐานรองรังผึ้ง เพราะหอคอยหากทำจากกระดาษ ส่วนประกอบทั้งหมดจะต้องติดกาวอย่างแน่นหนาเพื่อป้องกันปัญหาการทรงตัวในภายหลัง

ขั้นตอนที่ 9: การประกอบหอคอย

1. ใช้ท่อโลหะทองเหลืองหกเหลี่ยมขนาดเล็กแนบเซอร์โว 180° และเซอร์โว 270° เข้าด้วยกัน โดยให้ 180° อยู่ด้านบน
2. กาวเลเซอร์ร้อนบนเซอร์โว 180 °
3. ปรับสมดุลและปิดเทป Arduino Uno และแบตเตอรี่บนแพลตฟอร์มด้านบนของหอคอย
4. กาวเซ็นเซอร์ Ultrasonic Distance ที่ฐานแต่ละด้าน
5. ต่อสายไฟตามที่แสดงในแผนภาพวงจรทาวเวอร์ในขั้นตอนที่ 3

ขั้นตอนที่ 10: มุมมองระบบแบบเต็ม

นี่เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่เราสร้างขึ้น

ขอขอบคุณที่อ่านคู่มือของเรา และเราหวังว่าคุณจะสนุกกับมัน หากคุณมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับโครงการของเรา คุณสามารถติดต่อหัวหน้าทีมของเราผ่าน: [email protected]

ขั้นตอนที่ 11: การแก้ไขปัญหา

รถ/บั๊ก

1. หากอุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานไม่ถูกต้อง ให้ตรวจสอบสายไฟเพื่อดูว่าเชื่อมต่อถูกต้องหรือไม่

2. หากอุปกรณ์ไฟฟ้ายังคงทำงานไม่ถูกต้อง แม้ว่าจะต่อสายไฟอย่างถูกต้องแล้ว ให้ใช้เครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าเพื่อทดสอบแรงดันไฟฟ้าของแต่ละตำแหน่ง เป็นไปได้ว่ากระแสไฟถูกรบกวน แรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องโดยประมาณมีดังต่อไปนี้:

   1. ล้อ: 9V
   2. เซนเซอร์[ทั้งหมด]: 5V
   3. เซอร์โว: 6-12V
   4. แบตเตอรี่: 12V
3. หากรถไม่ทำงาน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อบอร์ด Arduino และ Driving Motor ไม่ว่าจะเชื่อมต่อโดยตรงหรือเชื่อมต่อพร้อมกับบอร์ดขนมปัง เราขอแนะนำจากประสบการณ์ในการใช้แบตเตอรี่ก้อนเดียวกันเพื่อจ่ายไฟให้กับทั้ง Arduino และ Driving Motor
4. เมื่อทดสอบรถเข็นบนลู่วิ่งและคุณได้ยินเสียงดัง อาจเป็นเพราะการเสียดสีระหว่างมอเตอร์กับเพลา หรือล้อด้านนอกกับราง ใช้น้ำมันหล่อลื่นกับมอเตอร์และวาซาลีนที่ด้านในของฝาครอบอะคริลิกบนล้อ

ทาวเวอร์

1. เก็บหอคอยไว้ในที่แห้ง เพราะหากอากาศชื้นเกินไป กระดาษจะนิ่มลงและไม่สามารถรับน้ำหนักได้
2. หากเลเซอร์ยิงไม่แม่นยำ ให้เปลี่ยนรหัสเพื่อเปลี่ยนมุม อย่างไรก็ตาม เคล็ดลับ: เปลี่ยนบางส่วนของโค้ดเพื่อไม่ให้กระทบกับมุมอื่นๆ ด้วย