Pod mobil: 10 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Suntem META_XIII, provenind de la Universitatea Michigan-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute (JI). Acest manual demonstrativ este conceput pentru proiectarea cursului nostru VG100, un pod mobil controlat de Arduino.

JI a fost înființat în comun în 2006 de două universități de prim rang, UM și SJTU. JI conduce cooperarea internațională în educație în China, oferind atât stiluri educaționale americane, cât și chineze. Acesta este situat în campusul Minhang din SJTU, la sud-vest în Shanghai, unde se adună companiile de tehnologie.

Există două proiecte de curs în VG100, ambele necesitând analiză, programare și cooperare. Acest curs pregătește studenții pentru a fi ingineri cu 4 calificări pe care JI le apreciază, internaționalizare, interdisciplinară, inovație și calitate. În competiția Project1, fiecare grup ar trebui să construiască „un pod mobil” cu materialele specificate, iar performanța bridge-ului în ziua jocului face o mare diferență față de nota cursului.

În ziua jocului, toate cele 19 grupuri ar trebui să vină la laborator în clădirea JI și să completeze mai multe părți ale testelor. Prima parte este testul funcțional, unde podurile ar trebui să poată opri mașinile și apoi să se deschidă pentru a lăsa să treacă o navă. Am finalizat cu succes întregul proces și am obținut nota completă. A doua parte a testelor este testarea dimensiunii și a sarcinii. Se vor obține mai multe scoruri dacă podul este mai ușor și mai bun la rezistență. Am putea suporta 1 kg cu variabile de formă de 2,83 mm. Ne-am clasat pe locul 9 în ceea ce privește Estetica și pe locul 8 la proba de greutate.

În cele din urmă, podul nostru a obținut nota 76,7, clasându-se pe locul 4.

Mai jos este prezentată o versiune scurtă a regulilor:

A. Procesul de testare a funcției

A. O mașină A poate trece pe pod.

b. Când A este încă pe pod, o navă mare C se apropie de pod de dedesubt.

c. Podul poate detecta C și se poate ridica după mașina A părăsi podul pentru a lăsa C să treacă dedesubt.

d. După ce C trece, podul poate reveni la normal în 15 secunde.

B. Testul de încărcare

Unele greutăți mici vor fi puse pe pod mai mult de 100g de fiecare dată. Greutățile sunt adăugate până la 1 kg sau până când devierea ajunge la 4 mm și apoi înregistrează datele.

C. Test de mărime

Masa totală a podului (inclusiv partea circuitului, cu excepția bateriilor) va fi înregistrată și comparată cu alte grupuri.

Link-uri video: Faceți clic aici pentru a vă bucura de videoclipul nostru Bridge Gameday!

Sperăm că introducerea vă poate lăsa o impresie generală despre podul nostru.

Pasul 1: Diagrama conceptului

Pasul 2: Analiza

Iată câteva explicații pentru calculul nostru cu privire la variabilele de formă ale podului, astfel încât să putem proiecta o structură extrem de ușoară care să poată suporta mai mult în teorie.

Această parte implică cunoașterea analizei forței și integrală. Sperăm că acest lucru vă poate ajuta să înțelegeți principiul și să îl aplicați în situații similare atunci când vă construiți podul.

Pasul 3: Lista materialelor ：

** Prețul lipiciului pentru lemn, a firelor de bumbac, a hârtiei de ceară și a altor instrumente nu este inclus.

Iată câteva hyperlink pentru articolele pe care le puteți cumpăra de la Taobao.

Arduino Uno （21.90）

Breadboard 6.24）

Firele de conectare （27,61）

Placa de antrenare a motorului L298N （10.43）

Senzori infrarosu 2-30cm 3.3V-5V （31.00）

Micro Servo （8,81）

Motor de transmisie （30.00）

Scândură din lemn de balsa （402,5）

Balsam din lemn de balsa （232.06）

Cuțit （38,40）

Balama （12.76）

Pasul 4: Diagrama circuitului

Arătat mai sus este o scurtă schemă de circuit. Sârmele cu culori diferite trebuie conectate la gurile logice corespunzătoare. Toate firele roșii înseamnă o sursă de alimentare de 9V. Toate firele negre înseamnă pământul. Firul verde înseamnă LED-ul verde, precum firul roz înseamnă LED-ul roșu.

Două motoare cu angrenaje, care au 100 de rotații pe secundă, oferă forța principală pentru ridicarea podului. Sunt conduse de un șofer ieftin, șofer L298N fără cor.

Micro Servo este conceput pentru a întoarce un stick care va împiedica o mașină să treacă de pod atunci când podul a fost ridicat. S-ar putea roti cu 90 de grade și să revină la locul inițial.

Patru senzori cu infraroșu sunt esențiali la detectarea mașinii și a navei. Ele pot fi utile pentru a decide când podul trebuie ridicat și pus jos.

Întregul proces care îndeplinește cerințele testelor funcționale ar trebui să se desfășoare după cum urmează:

· Senzorul 1 detectează apropierea unei mașini A. Senzorul 2 detectează apropierea unei nave C. Acestea trimit semnalele către Arduino, astfel încât LED-ul roșu să dea lumină și Micro Servo întoarce stick-ul pentru a opri o mașină B.

· Senzorul 3 detectează plecarea Mașinii A. Apoi, Gear Motors încep să ruleze și ridică podul la o înălțime adecvată pentru trecerea navei C.

· Senzorul 4 detectează plecarea navei C. Trimit semnale către Arduino. După un interval de 15 secunde, Gear Motors încep să inverseze și să pună podul în jos.

· Micro Servo revine la starea sa inițială, iar LED-ul verde dă lumină pentru a arăta permisiunea de trecere a unei Mașini B.

** Acordați atenție faptului că senzorii cu infraroșu pe care îi folosim pentru a construi podul nostru nu sunt la fel cu diagrama prezentată mai sus. Alegem un fel de unul mai ieftin, care poate fi la fel de util. Imaginea de acest fel este prezentată în lista materialelor.

Pasul 5: Fabricați Deck

A. Tăiați patru plăci de 1m * 120mm * 3mm în 50cm lungime.

b. Desenați mai multe triunghiuri drepte distanțate cu dimensiunea de 4cm lungime și 3cm lățime. Rezervați un spațiu de 2 cm lățime pe fiecare parte și 0,5 cm lățime între triunghiuri. Tăiați aceste triunghiuri cu cuțite. ** Aveți grijă să nu rupeți partea.

c. Lipiți fiecare două plăci împreună cu lipici pentru lemn. Așezați și lipiți o bucată de hârtie artizanală de ceară pe ambele părți ale punților.

Pasul 6: Fabricarea cadrelor

A. Tăiați lamele de lemn de 3 mm în 15cm 、 35cm și 38cm lungime. Reglați-le ușor capetele la forme adecvate pentru a se potrivi în cadru fără interstiție. Lipiți-le împreună. Apoi faceți încă 3 triunghiuri identice.

b. Tăiați mai multe șipci de lemn de 3 mm de dimensiuni adecvate. Lipiți-le cu (a) triunghiurile din lemn pentru a forma mai multe triunghiuri dreptunghiulare isoscele de diferite dimensiuni. (Acest pas este de a-i crește stabilitatea și frumusețea pe verticală.)

c. Tăiați și lipiți mai multe așchii de lemn de 2 mm pe piesele de conectare pentru a le întări.

d. Tăiați câteva lamele de lemn de 5 mm în 23 cm. Așezați două (c) triunghiuri din lemn la distanță de 23cm. Lipiți șase șipci între triunghiuri. Asigurați-vă că sunt echidistante. Apoi faceți altul identic.

e. Continuați să utilizați șipci de lemn de 5 mm de dimensiuni adecvate pentru a umple spațiul dintre (d) șase șipci cu forme trigonale similare. Lipiți-le împreună. (d, e pasul este creșterea stabilității sale laterale, care ar trebui să fie testată, dar anulată din anumite motive. Prin urmare, această structură nu este necesară pentru cerințe.)

Pasul 7: Asamblare

A. Lipiți puntea cu cadrul. Cuspidul unui cadru ar trebui să depășească marginea plăcii în timp ce celălalt se retrage.

b. Tăiați una dintre (a) plăci în 35cm lungime

Pasul 8: Perfecțiunea

A. Găsește patru găuri mici pe un capăt al plăcii de 35 cm lungime. Găsește două găuri corespunzătoare pe o placă lungă de 24 cm. Conectați-le cu o balama și șuruburi.

b. Tăiați patru lamele de lemn de 8 mm în 15 cm lungime. Găuriți o gaură pe fiecare șuviță la înălțimea de 12cm. Lipiți două șipci pe fiecare placă în paralel cu o distanță de 18cm. Apoi tăiați patru bețe de 6 cm pentru a întări „turnurile”.

c. Lipiți o grindă peste cele două șipci.

d. Găsește două găuri pe un capăt al celor două plăci. Infilați firele de bumbac prin orificiile de pe scândurile podului și șirurile verticale.

e. Găsește șase găuri la capătul ambelor punți pentru a te asigura că pot fi fixate pe bonturi cu șuruburi.

Pasul 9: Asamblarea circuitului

A. Tăiați două cuburi de lemn de 2 cm și lipiți-le pe marginea punții articulate în ultimul pas. Apoi lipiți un motor cu angrenaj pe fiecare cub respectiv. Lipiți capătul firului pe ax cu 502.

b. Lipiți doi senzori infraroșii în jos pe cele două fascicule transversale (a). Lipiți încă doi senzori cu infraroșu pe ambele părți ale cadrului, reglați-le pentru a fi adecvate pentru detectarea navei.

c. Lipiți un micro servo pe unul dintre șireturi pe partea mobilă a podului. Apoi lipiți un băț de lemn ca o poartă de barieră.

d. Tăiați o mică parte a plăcii de prindere și atașați-o la cealaltă listă de pe partea mobilă a podului. Puneți un LED roșu și un LED verde pe placa mică.

e. Conectați toate firele și testați în mod repetat pentru a asigura fezabilitatea codului Arduino.

Pasul 10: Vizualizare finală a sistemului

Vă mulțumim că ați făcut referire la manualul nostru!

Sperăm că vă poate oferi câteva inspirații atunci când vă proiectați podul mobil.