Oprijemalni stolp in top: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Nameravali smo narediti funkcionalni prototip z uporabo različnih senzorjev arduino, zato je bila naša izbira razviti kupolo s topom, ki izstreli kroglo v predmet, ki ga je skener odkril.

Delovanje kupole se začne z nenehnim premikanjem optičnega bralnika za 180 stopinj, ko zazna nekaj, se top premakne neposredno v smer, v katero kaže optični bralnik, in z uporabo dveh gumbov, enega za nalaganje in drugega za pri streljanju se sproži krogla.

Na zaslonu bo prikazal tudi zaznane objekte prek radarskega vmesnika.

Projekt Jaume Guardiola in Damià Cusí

Korak: Potrebni materiali

GRADBENI MATERIALI:

- 1x DIN A4 metakrilat 0,4 mm list.

- 1x lesena pločevina 0, 3 mm. Dimenzije: 600 x 300 mm

- 1x tečaj.

- Vroče lepilo.

- Epoksidno dvokomponentno lepilo.

- Super lepilo.

- Leseni blok.

- Elastični trak.

- cev za pero.

- Majhna vrvica.

ELEKTRONSKI MATERIALI:

- 3x servo motor MMSV001. (https://www.ondaradio.es/Catalogo-Detalle/3034/rob…

- 1x ultrazvočni senzor bližine HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1x arduino nano.

- Priključna žica (po možnosti rdeča, črno -bela).

- Kositer.

- Varilec.

2. korak: Oblikovanje

Zunanje zasnove kupole so bile narejene v Autocadu. Ta datoteka prikazuje vse dele, potrebne za zunanji sklop, ki bodo pokrivali topovski in radarski mehanizem.

Korak: Laserski rez lesene pločevine

Z datoteko Autocad lahko lasersko izrežemo oblike za boljšo natančnost in boljši videz na splošno, lahko pa jih tudi ročno izdelamo in iz njih izvlečemo meritve.

4. korak: Uvod v montažo

Naš top bo razdeljen na dve glavni strukturi. V notranjosti vseh servo motorjev, priključkov in plošče arduino Nano bo nameščena osnova; potem je na vrhu premikajoči se top, ki v sebi drži še en servo motor in strelni mehanizem.

V tem koraku nadaljujemo z montažo podlage, kot je prikazano na fotografiji, lahko uporabite vroče lepilo ali epoksi lepilo. Luknja na sredini je zasnovana tako, da zadrži servo, ki bo premikal top (lahko ga vstavimo z zgornje strani), pod njim (v idealnem primeru koaksialno) pa bomo namestili servo, ki bo premikal ultrazvočni senzor.

5. korak: oblikovanje topov

Za topovsko zasnovo smo uporabili nekaj kosov lesa v kvadratih in nekaj lasersko izrezanih delov iz metakrilata. Tu lahko najdete tudi risbo Autocad.

Za sestavo smo uporabili vroče lepilo in ojačitve iz maskirnega traku, vendar ga lahko zlepimo na poljuben način.

Topovska cev je navadna cev za pero, strelivo pa bo navadno strelivo airsoft. Tudi elastični trak bo uporabljen za ohranjanje zahtevane napetosti, da bo mehanizem ustrelil, in vrvico, ki bo strelca potegnila navzgor, ko bo potrebno ponovno nalaganje.

Vse meritve na risbi so v milimetrih; konica topa se dvigne za 3 mm, ker bo na ta način krogla vedno ostala na koncu in jo bo mogoče ustreliti od zadaj. Na koncu je bilo dodano tudi malo lepila, da krogla ostane v notranjosti, hkrati pa naj strelec zadene.

Servo na zgornjem delu topa je mehanizem za sprostitev in ponovno nalaganje strelca, pritrjen na servo je ročica, ki bo v vodoravnem položaju ovirala pot strelca in jo zadržala do polovice pri zadetku krogle, pri dvigu pa bo dodajte malo napetosti strelskemu mehanizmu in ohladite stik z njim pri približno 30 stopinjah, tako da lahko sledi svoji poti in strelja (glej sliko zgoraj). Za ponovno nalaganje boste morali mehanizem potegniti nazaj čez 30 stopinjsko točko s pritrjenim nizom in nato pritisniti gumb za ponovno nalaganje, ki bo servo vrnil v začetni vodoravni položaj in zadrževal strelca na mestu, dokler ni potrebno spet ustreljen.

Opomba: namestitev in izdelava topa brez natančnih orodij je nekakšna naloga poskusov in napak, kar lahko traja nekaj časa, da ugotovimo, kako naj vse skupaj deluje tako, kot je potrebno, pri sestavljanju pa je potreben postopek natančne nastavitve. Močno svetujemo, da zgradite topovske in radarske strukture, ko je vse povezano in si prizadevate za pravilno poravnavo vseh položajev.

6. korak: Arduino povezave

To je shema povezave arduino. V bistvu so trije servomotorji, vsak priključen na ozemljitev, 5V in ustrezni zatiči 9, 10 in 11 (9 premakne radar, 10 premakne top, 11 premakne ročico za ponovno polnjenje), nato pa senzor bližine, vezan na nožici 2 in 3. Vklopljeno na vrhu sta dva gumba, vezana na nožici 4 in 5; se bodo naložili in sprožili. Ta (slika zgoraj) je uporabljena shema povezave.

7. korak: Koda

Večina kode v zvezi z radarskim vmesnikom, bodisi na Processingu in Arduinu, se sklicuje in izvleče iz zunanjih virov, naše delo pa je bilo prilagoditi kodo, da se premaknejo vsi deli topa, da se določen predmet usmeri na določeno območje. Vsa koda je vključena v zgornji datoteki arduino in Processing, tukaj je treba upoštevati nekaj stvari:

Koda Arduino:

- V funkciji aimobject () je vrstica: if (objectin> 10) {kjer vrednost 10 določa "obseg" zaznavanja. Če se vrednost zniža, bo top usmerjen v manjše predmete, nanj pa bo zlahka vplival tudi hrup, če je vrednost večja, bo zaznal le večje objekte, vendar bo cilj natančnejši za večje.

- V funkciji aimobject () je še ena vrstica:

if (lastdistance <5) {

….

if (zadnja razdalja <45) {

to določa ciljno aktivno razdaljo, lahko določite najmanjšo in največjo razdaljo (v centimetrih), na kateri bo top ciljal na predmet. Menimo, da ultrazvočni senzor objektov, daljših od 45 cm, skoraj ne zazna, vendar je odvisno od kakovosti izdelave vašega sistema.

Koda obdelave:

- Ne priporočamo spreminjanja kode ločljivosti Obdelava, saj bo pokvarila celoten vmesnik in jo bo težko popraviti.

- V nastavitvah obdelave je parameter, ki ga je treba zamenjati. (okoli vrstice 68).

myPort = nov serijski (to, "COM9", 9600);

COM9 je treba zamenjati s številko vaših vrat arduino. primer ("COM13"). Če Arduino ne deluje ali vrata niso pravilna, se obdelava ne bo začela.

- Spremenili smo nekatere parametre pri obdelavi, da se prilagodijo razdaljam in dosegu, ki smo jih potrebovali, in okoli vrstice 176:

če (razdalja 300) {

to je izjema, ki odstrani nekaj hrupa, ki ga proizvede naš ultrazvočni senzor, lahko ga izbrišemo glede na jasnost signala vaše enote ali spremenimo, da počistimo drugo območje.

8. korak: Namestite vse navzgor

Zdaj, ko je koda delovala in so "podsklopi" pripravljeni za vgradnjo, bomo topovanje pritrdili na servo na sredini podstavka; enega od servo dodatkov je treba prilepiti na spodnjo stran topa, najbolje v središču mase, da se izognete presežnim vztrajnostnim silam.

Ultrazvočni senzor bomo namestili tudi s tankim lesenim trakom in enim dodatkom za servo, tako da senzor nenehno pometa pred podlago (izrezani deli na sprednji strani podnožja so zasnovani tako, da omogočajo, da senzor potegne 180 stopinj). Morda bo treba servo nekoliko dvigniti, tako da lahko naredite malo stojalo s tistim, kar imate na voljo.

9. korak: Poskusite nekaj ustreliti

Zdaj je čas, da poskusimo preveriti, ali lahko kaj posnamete! Če ne cilja pravilno, bi verjetno morali odstraniti top in ga poskusiti poravnati s senzorjem bližine. Koda arduino za poravnavo motorjev je pritrjena na vrhu tega koraka.

(Območje gibanja naše zgradbe je od 0 do 160 stopinj, zato svetujemo, da ostane tako, koda za obdelavo je prilagojena tudi za 160 stopinj, zato je centrirana na 80 °).

Tukaj lahko prenesete priloženi video, kjer je prikazan celoten postopek nalaganja, ciljanja in snemanja.

10. korak: Refleksije

Od Jaume:

Rad bi navedel, da je bilo izvajanje projekta arduino smešnejše od pričakovanega. Izkazalo se je, da je Arduino resnično prijazna in enostavna platforma za delo, poleg tega pa zelo koristno za hitro preizkušanje novih idej z malo infrastrukture ali brez nje.

Sposobnost eksperimentiranja z različnimi senzorji in tehnologijo, s katero smo bili tako odklopljeni, je bila izkušnja odpiranja vrat, ki je našim projektom dodala nove in bogatejše vsebine. Zdaj bo razvoj izdelkov na osnovi elektronike vsaj manjša mentalna ovira.

Z vidika oblikovalskega inženiringa se je arduino izkazal za praktičen in izvedljiv način hitrega oblikovanja idej dlje od formalnega stališča in bolj s funkcionalne strani; je tudi precej ugoden, zato lahko podjetjem prihrani veliko denarja, kar smo videli pri našem obisku pri HP -ju.

Skupinsko delo je bilo za nas tudi pomembna točka pri tem projektu, saj je poudarilo, da se lahko dve res različni miselnosti zelo dobro dopolnjujeta, da na splošno naredimo močnejši in popolnejši projekt.

Od Damia: Na koncu tega projekta imam nekaj stvari, ki jih želim komentirati in razložiti kot končni zaključek. Najprej se zahvaljujem za popolno svobodo vsebine projekta, ki smo jo imeli od začetka, kar nas je izzvalo vklopiti svojo ustvarjalnost in poskušati najti dober način za izvedbo marsičesa naučenega v razredu v funkcionalni prototip. Na drugem mestu se zahvaljujem namenu tovrstnih projektov, mislim, da smo v trenutku našega živi za učenje čim več stvari, saj bi v neki prihodnosti lahko uporabili vse znanje. Kot sem že omenil, smo imeli svobodo preizkusiti različne tehnološke stvari, da bi razumeli njene osnovne funkcije in kako bi lahko bila uporabna za izvedbo prototipov. Na koncu bi rad povedal, da me je vsa platforma Arduino naredila spoznati neskončno načinov njegove uporabe in kako preprost (z osnovnim znanjem) je lahko.