Pingo: un lansator de mingi Ping Pong de detectare a mișcării și de înaltă precizie: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Kevin Nitiema, Esteban Poveda, Anthony Mattacchione, Raphael Kay

Pasul 1: Motivație

Aici, la Nikee (nu trebuie confundat cu concurentul nostru, Nike), căutăm constant să investim și să dezvoltăm tehnologii care să le permită sportivilor noștri să-și testeze și să-și depășească limitele. Am fost abordați de o echipă internațională de cercetare bine stabilită care se ocupă cu dezvoltarea sistemelor de detectare a mișcării și de lansare de înaltă precizie. Această echipă, care lucrează de obicei la proiecte de înaltă securitate, a dezvoltat un sistem cinetic care se deplasează în jurul țintelor, le detectează pozițiile și lansează cu precizie mingi de ping pong în direcțiile lor. În prezent, testăm modul în care acest sistem poate fi utilizat pentru a testa coordonarea ochiului mâinii unui atlet, concentrarea mentală și rezistența. Suntem încrezători că acest sistem va fi în curând stabilit ca standard industrial în orice regiment de pregătire atletică. Convinge-te singur:

Pasul 2: Video de proiect

Pasul 3: Piese, materiale și instrumente

Electronică:

6 x 3V-6V motoare de curent continuu

3 x driver de motor L298N (pentru 6 motoare de curent continuu)

2 x motor pas cu pas 28BYJ-48

2 x driver motor Uln2003 (pentru 2 motoare pas cu pas)

1 x servomotor MG996R

1 x senzor cu ultrasunete HC-SR04

1 x panou de măsurare (orice dimensiune va funcționa)

1 x arduino mega 2560

3 x 3.7V 18650 baterii

Suport baterie 3 x 3.7V 18650

1 x baterie de 9V

40 x fire M / M

40 x fire M / F

40 x fire F / F

Sârmă roșie de 12 picioare x 22

Sârmă neagră de 12 picioare x 22

Materiale:

4 x roată / angrenaj / anvelopă pentru motoare 3V-6V DC (acestea vor funcționa: https://www.amazon.ca/KEYESTUDIO-Motor-Arduino-Uniaxial-Wheels/dp/B07DRGTCTP/ref=sr_1_7?keywords=car+ kit + roți + arduino & qid = 1583732534 & sr = 8-7)

2 plăci de mașină acrilice transparente cu grosime de 6 x 6 mm (pentru tăiere cu laser, consultați laser.stl)

1 x lansator de mingi de ping-pong (pentru a fi tipărit 3D, consultați 3d.stl)

1 x lansator de mingi de ping-pong - conector placă (vezi all.stl)

1 x platformă senzor (pentru a fi tipărit 3D, consultați all.stl)

Șurub M3 de 4 x 55 mm

Șurub M3 de 8 X 35 mm

Șurub M3 de 6 x 25 mm

Șurub M3 de 32 x 16 mm

Șurub M3 de 22 x 10 mm

72 x piuliță M3

Instrumente:

Șurubelnițe cu cap Phillips

Cleşte

Decapanti de sârmă

Bandă electrică

Multimetru

Foarfece

super-lipici

Echipament:

Cutter cu laser

imprimantă 3d

Software:

Modelare (Rhino)

Arduino

Fritzing

Pasul 4: Circuit

Pasul 5: Fabricarea mașinilor

Am atașat trei fișiere de modelare 3D. Primul conține geometria componentelor acrilice tăiate cu laser (laser.stl; un al doilea conține geometria componentelor din plastic tipărit 3d (3d.stl); iar un al treilea conține toată geometria întregii mașini în forma sa asamblată - inclusiv geometria tăiată cu laser, geometria imprimată 3D și geometria componentelor achiziționate (all.stl)

Mai întâi am construit mașina înșurubând roțile și dispozitivele electronice pe plăcile acrilice tăiate cu laser. Apoi, am înșurubat lansatorul, conectând ambele motoare și roți, înainte de a conecta lansatorul la plăci cu o parte tăiată cu laser, o parte conector imprimat 3d. Senzorul a fost în cele din urmă înșurubat în suportul său, el însuși înșurubat pe plăcile mașinii. Ansamblul este prezentat în detaliu, codificat în culori prin tehnica de fabricație (adică tăiere cu laser, imprimare 3D, cumpărare).

Pasul 6: Programare

Vedeți fișierul nostru arduino atașat!

Pasul 7: Rezultate și reflecție

Ne-am propus să construim o mașină care a condus de-a lungul unei axe, a localizat și a notat distanța unui obiect într-un interval dat al senzorului său și am tras o minge de ping pong asupra acelui obiect. Am făcut asta! Iată câteva lecții și eșecuri pe parcurs:

1) Nici imprimantele 3D, nici tăietoarele laser nu produc cu precizie geometrică. Pentru a se potrivi piesele necesită testare. În diferite zile și pe diferite mașini, diferite setări de fabricație funcționează diferit! Imprimați și tăiați mai întâi testele de probă atunci când montați piesele împreună.

2) Diferite motoare necesită surse de alimentare diferite. Folosiți circuite diferite pentru a produce tensiuni diferite, mai degrabă decât arderea motoarelor.

3) Nu încapsulați componente electronice sau fire sub hardware rigid! Există întotdeauna mici modificări pe care veți dori să le faceți (sau trebuie să le faceți) pe parcurs - și deșurubarea și înșurubarea unei întregi mașini cu mai multe articulații pentru a face aceste modificări este o sarcină obositoare. Am face găuri de trecere mult mai mari pentru fire și pentru acces pe placa superioară a mașinii, dacă am face totul din nou.

4) Doar pentru că aveți fișierele 3D și codul de lucru nu înseamnă că nu vor exista probleme. Știind cum să depanați problemele inevitabile este mai important decât încercarea de a prevedea toate problemele inevitabile. Cel mai important, rămâneți cursul! În cele din urmă se va rezolva.

Pasul 8: Referințe și credite

Am luat ideea cum să accelerezi bilele de ping-pong de la Backroom Workdesk

Dorim să mulțumim directorului de atelier al Facultății de Arhitectură a Universității din Toronto, Tom, că ne-a susținut o lună.

Lucrare de: Kevin Nitiema, Anthony Mattacchione, Esteban Poveda, Raphael Kay

Lucrați pentru: misiunea „Mașină inutilă”, curs de calcul fizic, Facultatea de Arhitectură, Universitatea din Toronto