Turnul de gardă împotriva bug-urilor: 12 pași

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Suntem studenți din primul an de la Institutul comun UM-SJTU, care se află în campusul Ming Hang al Universității Shanghai Jiaotong, Shanghai, China.

Suntem aici pentru a forma Grupul 13 pentru cursul de introducere în inginerie VG100 al JI, iar acest proiect, numit „GUARD TOWER VERSUS BUGS”, este un proiect al cursului. Membrii grupului, de la stânga la dreapta, sunt:

Wang Shuhan, 王书涵;

Yu Siyuan, 余思远;

Gong Tianyu, 龚天宇;

Sun Bingqi, 孙秉琪;

Shen Zheyu, 沈哲宇.

Până la publicarea acestui manual, rezultatele finale ale jocului nu au apărut încă. Cu toate acestea, bug-ul nostru este PRIMUL bug care trece testul de bug și excelează în performanță. În acest manual, vom arăta cum să construiți bug-ul și turnul.

REGULI DE JOC În acest proiect competitiv, grupurile încearcă să construiască „bug-uri”, care sunt în esență mașini cu mini arduino, care pot fi „ucise” cu laserul, precum și turnuri care pot ucide bug-urile altora cu laserul său. Regulile jocului sunt aproximativ enumerate după cum urmează:

Se apropie 3 bug-uri și încearcă să „tragă” turnul de pe 3 piese din 4 care se întindeau în jurul turnului. Turnul trebuie să omoare bug-urile înainte de a fi „tras în jos”

Bug-ul trebuie să meargă de-a lungul căii în 0,2 ~ 0,3 m / s și să se oprească atâta timp cât este iradiat de laser; execuțiile sunt că nu poate fi ucis când este în adăpost sau se oprește pe linia albă

Constrângerile asupra designului nostru pot fi rezumate ca următoarele elemente:

• Proiectare bug

  • Mutați între 0,2 m / s la 0,3 m / s.
  • Imun la greblarea laserului.
  • Capabil să meargă drept înainte de-a lungul pistei.
  • Comportă-te conform cerințelor implicate în regula jocului.

• Proiectarea turnului

  • Cel puțin 60cm înălțime.
  • Realizat din hârtie de 80 g / m ^ 2 A4.
  • Fără stivuire a mai mult de 3 straturi de hârtie A4.
  • Componente electronice (cu excepția senzorilor) plasate numai în partea de sus a turnului.

Bug-ul trebuie să treacă testul de bug cât mai devreme posibil și să aibă performanțe bune în ziua jocului; performanța turnului se bazează pe alți factori, printre care:

• Greutate. Bricheta este mai bună.

• Viteza, care include:

  • Uciderea mai multor bug-uri înainte de a fi lovit, de preferință toate cele 3;
  • Uciderea bug-urilor cât mai devreme posibil, adică uciderea lor înainte de a se mișca mult.

Pentru lista materialelor, vă rugăm să consultați următorul document:

Lista materialelor pentru turn: aici

Lista materialelor pentru eroare: aici

Pasul 1: Diagrame de circuit ale erorii

Câteva note rapide:

Diagramele circuitelor sunt împărțite în 4 diagrame diferite pentru o vizualitate bună, adică placa arduino și placa sunt aceleași pe parcursul celor 4 diagrame

„S.” înseamnă „senzor”

Senzorii de urmărire a liniilor pot arăta ușor diferiți de cei din lista materialelor prin faptul că au potentiometre pentru a-și regla sensibilitatea; acest lucru nu va afecta cu adevărat funcționalitatea generală a erorii

Potențiometrul R1 reglează lumina de fundal a ecranului LCD

Știfturile de pe panoul din primele două rânduri sunt echivalente în rând. Dacă vedeți mai multe fire conectate la un pin, pur și simplu găsiți altul

_

Toate diagramele realizate cu Fritzing @ fritzing.org.

• Schemele senzorului de lumină furnizate de
• Schemele L298N H-bridge furnizate de
• Schemele bateriei LiPoly furnizate de
• Schemele BH1750FVI furnizate de

Pasul 2: Diagrama circuitului turnului

Câteva note rapide:

Deoarece servomotorul este foarte consumat de energie, se utilizează o a doua placă Arduino pentru a furniza o sursă de alimentare reglată corespunzător motorului

Deconectați bateriile când turnul ar trebui să fie la ralanti. Servoarele le scurg repede

Pasul 3: Fabricarea și asamblarea erorilor: Pregătirea plăcii

1. Folosiți un creion pentru a desena un dreptunghi (15cm × 10cm).
2. Desenați un alt dreptunghi care este de 15cm × 30xm.
3. Utilizați un cuțit ceramic pentru a tăia ambele dreptunghiuri. Primul îl numim Board 1, iar al doilea este Board 2.
4. Lustruiți dreptunghiul cu o răzătoare și faceți ca dimensiunea sa să se potrivească perfect cu dimensiunea originală.

Pasul 4: Fabricarea și asamblarea erorilor: Fixarea părților principale pe placă

1. Etichetați o gaură de atingere din Arduino și marcați-o pe placa 2.
2. Folosiți gaura ca origine pentru a stabili un sistem de coordonate.
3. Măsurați componentele fiecărui element și localizați-le pe poziția corespunzătoare de pe placa 2.
4. Puneți Arduino Uno, placa de unitate și placa de pâine pe placa 2 și folosiți niște șuruburi pentru a le fixa pe placa.
5. Conectați cele trei unități cu fire în mod corespunzător, conform schemelor de circuite anterioare Figura 1, Figura 2, Figura 3 și Figura 4 la Pasul 1.

Pasul 5: Fabricarea și asamblarea erorilor: adăugarea de anvelope și roți la mașină

1. Conectați anvelopele și motoarele cu suporturile motorului și fixați-le în spatele mașinii. Dacă ați făcut-o în mod corespunzător, roțile din spate ar trebui să arate paralele una cu cealaltă.
2. Folosiți o roată universală și adăugați câteva piulițe în partea din față a mașinii, astfel încât mașina să poată fi mai echilibrată.
3. Fixați senzorul de urmărire a liniei pe mașină cu șuruburi și piulițe. Pentru ca senzorul să funcționeze corect, puneți niște piulițe între senzor și placa 2 pentru a-l apropia de sol.
4. Fixați placa 1 vertical pe placa 2 cu suporturi, șuruburi și piulițe în formă de L.

5. Faceți 4 găuri paralele cu solul, pe mijlocul perpendicular al laturilor mai lungi ale plăcii 2 și la 5 cm distanță de sol.

6. Fixați senzorul fotosensibil de pe placa 2 cu șuruburi și piulițe și păstrați-l paralel cu solul. Verificați Figura 3 a acestui pas înainte de instalare pentru a vă asigura că orientarea fotosensorului este corectă.

Pasul 6: Fabricarea și asamblarea erorilor: adăugarea altor părți ale mașinii și prezentare generală parțială

Lipiți bateria litiu de 11,1V pe spatele plăcii 2 și conectați-o la unitate cu fire

O imagine de ansamblu asupra erorii terminate poate fi văzută mai sus.

Pasul 7: Fabricarea turnului: cei patru stâlpi

De ce aveți nevoie pentru turn:

• Hârtie A4 * 11
• lipici alb
• Un conducător precis

Cei patru piloni:

Luați 4 bucăți de hârtie A4. Feliați fiecare bucată de hârtie A4 în 3 bucăți, fiecare dintre acestea având 70 mm lățime și 297 mm lungime. (Cu cât este mai precis, cu atât mai bine)

SFATURI: Feliați fiecare bucată de hârtie cu cuțitul de hârtie cu răbdare și cu atenție, astfel încât pașii ulteriori să fie mai ușori.

AVERTISMENT: NU VA TĂIAȚI.

• Conectați punctele sferturilor de pe ambele părți mai scurte (70 mm) cu creionul.
• Desenați o linie care este paralelă cu o latură mai scurtă și distanța ar trebui să fie de 90 mm.

Pasul 8: Fabricarea turnului: piesele de armare

• Luați 2 bucăți de hârtie, tăiați-le în șase părți la fel și dimensiunea ar trebui să fie de 35 mm * 297 mm și ar trebui să fie 12 părți.
• Folosind o riglă precisă pentru a măsura o lungime de 207 mm pe 8 părți și a o tăia la 35 mm * 207 mm, acestea sunt partea C.
• În mod similar, faceți 4 părți ale căror dimensiuni sunt de 35 mm * 117 mm și iată partea D.

Pasul 9: Fabricarea turnului: coloanele

Luați două părți A și o parte B, apoi lipiți-le ca în imaginea următoare

Așteptați câteva momente decât să aplicați adeziv pe toată suprafața, după care rulați-l cu mare grijă și răbdare decât am obținut un băț

SFATURI: pentru cea mai bună eficiență, vă rugăm să lăsați liniile albastre din imagine să coincidă.

Luați două părți C și o parte D, așezați-le în aceeași poziție ca și imaginea, apoi folosiți adezivul pentru a face aceste părți să se atașeze la bățul din figura 3.3.2

După ce lipiciul alb s-a uscat, se face unul dintre stâlpi și se repetă de trei ori pentru a face patru în total

Pasul 10: Fabricarea turnului: piesele de conexiune

Luați 5 bucăți de hârtie, împărțiți-le în mod egal în șase părți, decât împăturiți-o ca o rolă pentru a face dimensiunile de 35 mm * 297 mm și să aveți o grosime de șase bucăți de hârtie decât aplicați o felie de adeziv pentru a o lipi, după ce aceste părți se usucă tăiați-le în jumătate

Desenați linia de referință, cum ar fi imaginile următoare, formează 2 părți E și 8 părți F, decât tăiați părțile umbrei decât extindeți partea centrală într-un cerc, iar partea sus și jos trebuie să fie ambele trei bucăți de grosime a hârtiei

Acordați atenție părților din cerc și tratați-le cu atenție pentru a le face o singură grosime de hârtie

Pasul 11: Asamblarea turnului

Asamblarea stâlpilor și a pieselor de conectare este similară cu cea din imaginea următoare. Îmbrățișați hârtia cu grosime unică în jurul stâlpului. Lipiți-le cu clei.

SFATURI: În mod clar, lungimea utilă a părții E și a părții F sunt diferite, astfel încât partea E este utilizată pentru a se conecta între cele diagonale, în timp ce partea F este folosită pentru cele vecine. toate punctele marcate în imagine.

SFATURI: Dacă turnul are o anumită problemă în stabilitatea structurii, încercați să faceți o gaură în centrul celor două părți de conectare din mijloc și decât să folosiți un baston pentru a traversa deasupra lui, la fel ca lucrările de tenon și mortă în China antică.

Pasul 12: Vizualizarea finală a sistemului și depanarea

Așa arată sistemul final.

Secțiunea de depanare:

Bug-ul meu nu merge! Ce ar trebuii să fac?

Asigurați-vă că senzorii de urmărire a liniilor de pe părți nu sunt activate. De asemenea, utilizați controlerul IR pentru a schimba isRunning? Semnalizați către „adevărat” și forțaStop? Semnalizați la „fals”. (Vezi 2.6.)

Bug-ul meu nu merge

Asigurați-vă că nimic nu împiedică roata și că motoarele sunt fixate corect la locul lor. De asemenea, puteți regla viteza oricărei roți reglând multiplicatorul de viteză al motoarelor. (Vezi 2.6.)

Turnul meu trage la întâmplare

Fixați senzorii de distanță în poziția corectă. Asigurați-vă că părțile corpului / lucrurile dvs. / unele mobilier nu le intră în cale și că nimic nu apare brusc în fața lor.

Niciuna dintre cele de mai sus nu îmi rezolvă problema

Apăsați butonul Reset de pe placa Arduino și rugați-vă pentru cele mai bune.