Fer una vida real Joc de defensa de la torre de guerra: 11 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Hola, som GBU!

Al nostre equip se li va assignar una tasca a la nostra classe VG100, Introducció a l’enginyeria: dissenyar i construir un joc de defensa de la torre Warzone de la vida real. El VG100 és una classe bàsica que tots els estudiants de primer any han de cursar al Joint Institute (JI). i el vast campus de Minhang, està acreditat per ABET i ha guanyat grans premis; és una escola de prestigi i renom dins de SJTU i a la Xina. La classe VG100 és un curs desafiant i atractiu.

Per al joc, hem de construir una torre de paper que es pugui defensar contra atacar insectes (cotxes robòtics). La torre utilitzarà un làser per colpejar el sensor de llum del cotxe per aturar-lo. Teníem uns quants requisits a seguir:

Regles del joc:

• El cotxe robot viatjarà recte per una pista amb una línia blanca mitjana cap a la torre.
• El camí, total de 2,5 m, té una zona segura de 0,5 m al principi, on el cotxe no s’aturarà ni quan sigui irradiat pel làser de la torre.
• Al final de la zona segura, hi ha una línia blanca on el cotxe s’aturarà durant 2-4 segons.
• Després d'aturar-se, l'error pot ser irradiat per la torre. Hi haurà una última línia blanca perquè l’error es detingui abans de colpejar la torre.

Reglament de competició:

Torre

• Ha de ser de paper A4
• Només es pot utilitzar cola blanca per muntar la torre
• Alçada mínima de 60 cm
• L'amplada de cada cara no ha de superar els 3 trossos de paper

Bug / Cotxe

• Ha de tenir un tauler vertical frontal amb unes dimensions de 15m x 10cm.
• El fotosensor, que està detectant el làser, es col·loca 5 cm per sobre del terra, abans del tauler vertical.
• Al voltant del sensor de llum es construeix una paret reflectant.

Per obtenir un vídeo de referència:

Pas 1: diagrama conceptual

S’inclouen els diagrames explotats del cotxe i la torre.

Pas 2: Llista de materials / subministraments necessaris

Eines necessàries:

• Cola calenta
• Tornavís
• Tisores
• Cargols
• va veure
• Exact-o-ganivet
• Cola
• Cinta
• Pistola de soldar

Altres materials necessaris:

• Tauler acrílic
• Cartró
• Bloc de fusta
• Escuma de poliestirè dura
• Cinta elèctrica
• Caixa de bateries
• Cargols de tubs de metall de llautó hexagonals petits
• Connectors en forma de L.
• Connectors de plàstic
• Perxa

Consell: si teniu previst comprar a Taobao, compreu extres dels components importants, com ara motors, plaques de motors de conducció, servos, sensors de seguiment, etc.

Pas 3: diagrames de circuits

A la part superior es mostren els breus diagrames de circuits per al cotxe i la torre. Aquestes seran dades útils per a quan muntem la torre i el cotxe.

Aneu amb compte de connectar el cable correctament. Es necessita una pistola de soldar per soldar algunes parts dels cables junts. Tingueu precaució quan treballeu amb una pistola de soldar.

Pas 4: Construir la base principal del cotxe [Car Prep]

1. Agafeu la llosa de cartró i, amb un ganivet exacte, talleu-la a 23 cm x 29,5 cm. (Es servirà com a cos principal del cotxe.)
2. Amb una serra, talleu el bloc de fusta de les dimensions: 24 cm x 5 cm x 2,4 cm. (Això servirà de plataforma per als components de control.)

Pas 5: Preparació del tauler vertical frontal [Preparació del cotxe]

1. Agafeu el tauler de plàstic i amb unes tisores tallades a 15 x 10 cm de mida.
2. Talla una escletxa d’1,5 cm d’amplada i 0,5 cm d’alçada (a 5 cm del fons del tauler i aproximadament al centre horitzontalment) mitjançant un trepant elèctric.
3. Talleu una petita llosa de fusta, d'1,5 cm x 0,5 cm aproximadament, i enganxeu-la directament a sota de la petita escletxa que s'acaba de crear.
4. Amb unes tisores, talleu la poliestirens per crear una paret reflectant per als laterals del fotosensor.
5. Enganxeu trossos de paper als costats de la paret per crear un millor efecte reflectant per al sensor.

Pas 6: Muntatge de les rodes [Preparació del cotxe]

1. Tallar 4 cercles acrílics mitjançant un programa de tall per làser, cadascun amb un radi de: 4,75 cm.
2. Enganxeu en calent els cercles acrílics al costat exterior de les rodes respectives.
3. Traieu dues rodes (amb un radi de 2,9 cm) i poseu les rodes als motors.
4. Cargueu els eixos fermament al seu lloc. Amb una tisora, talleu un penjador i fixeu-lo a uns 27 cm aproximadament.
5. Traieu les dues darreres rodes. Feu lliscar l’eix pel tub del penjador i enllaçeu-los amb un eix.
6. Enrosqueu els connectors metàl·lics en forma de L al cos principal. Feu lliscar l’eix amb les rodes sense motors pel forat. Assegureu els cargols.
7. Agafeu un connector de plàstic blanc i cargoleu les rodes amb motors al cos principal.

Pas 7: Muntatge del cotxe

1. Cargoleu l'Arduino Uno cap amunt a la part superior de la plataforma de fusta, teniu-lo al final.
2. Connecteu el pont Arduino a la part superior de l’Arduino Uno.
3. A continuació, agafeu el tauler del motor de conducció i enrosqueu-lo a l’altre extrem de la plataforma de fusta.
4. Col·loqueu el tauló de fusta al centre del cos principal. Enganxeu-lo amb calent de forma segura.
5. Enganxeu en calent la caixa de la bateria al costat del bloc de fusta.
6. Cargoleu el sensor d'intensitat de llum a la petita llosa de fusta que s'adheria a la part frontal del tauler vertical.
7. Cargoleu el sensor IR a la part inferior del cotxe, més a un dels laterals.
8. Connecteu els cables seguint l’esquema del circuit inclòs al pas 3.
9. Enganxeu de forma segura els cables i totes les vies aèries. No deixeu que els cables s’enredin amb les rodes.

Pas 8: fer la torre de paper

1. La torre està feta de prismes triangulars de paper A4.
2. Feu una plantilla prèvia.: 21cm x 2 cm.
3. Agafeu el tros de paper i doblegueu les tres cares.
4. Enganxeu dos dels costats junts. Repetiu fins que tingueu prismes suficients.
5. Seguiu l’esquema i enganxeu els prismes com es mostra.
6. Doblegueu el paper tal com es mostra a les imatges per crear una base quadrada, amb una estructura mig hexagonal, a la part superior de la torre.
7. Enganxeu la base quadrada a la part superior de la torre.
8. Feu una pinta de mel per al servo.
9. Enganxeu el suport de la pinta de mel a la base quadrada de la part superior de la torre.

Consell: Us recomanem que utilitzeu cinta per provar diferents posicions abans d’enganxar a la base i al suport de la pinta de mel perquè la torre, si és de paper, és essencial que totes les parts s’enganxin de forma segura per evitar problemes d’equilibri més endavant.

Pas 9: Muntatge de la torre

1. Amb un tub de metall de llautó hexagonal petit, fixeu el servo de 180 ° i el servo de 270 ° junts, amb el 180 ° a la part superior.
2. Enganxeu el làser en calent al servo de 180 °.
3. Equilibri i enganxeu l'Arduino Uno i les bateries de la plataforma superior de la torre.
4. Enganxeu un sensor de distància per ultrasons a cada costat de la base.
5. Connecteu els cables tal com es mostra al diagrama del circuit de la torre al pas 3.

Pas 10: visualització completa del sistema

Aquests van ser el producte final que vam crear.

Gràcies per llegir el nostre manual i esperem que us agradi. Si teniu cap pregunta sobre el nostre projecte, podeu contactar amb el nostre cap d’equip a través de: [email protected].

Pas 11: resolució de problemes

Cotxe / Bug

1. Si algun component elèctric no funciona correctament, comproveu els cables per veure si estan connectats correctament.

2. Si els components elèctrics encara no funcionen correctament, encara que els cables estiguin ben connectats, utilitzeu un detector de tensió per provar el voltatge de cada ubicació. És possible que el corrent de tensió s’hagi pertorbat. A continuació s’inclouen tensions correctes aproximades:

   1. Rodes: 9V
   2. Sensors [Tots]: 5V
   3. Servos: 6-12V
   4. Bateria: 12V
3. Si el cotxe no funciona, assegureu-vos que la placa Arduino i el motor de conducció estan connectats, ja sigui directament connectats o connectats amb una placa de pa. Per experiència, us suggerim que utilitzeu la mateixa bateria per alimentar tant l’Arduino com el Motor de conducció.
4. Quan proveu el carretó a la pista i escolteu un so fort, pot ser la fricció entre els motors i l’eix o les rodes exteriors i la via. Utilitzeu un oli lubricant als motors i vasalina a la cara interna de la coberta acrílica de les rodes.

Torre

1. Mantingueu la torre en un lloc sec, ja que si l’aire és massa humit, el paper s’estovarà i no podrà suportar cap pes.
2. Si el làser no dispara amb precisió, modifiqueu el codi per canviar els angles. Tanmateix, un consell: canvieu parts específiques del codi, de manera que els altres angles no es vegin afectats també.