Turela și tunul scanerului: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Am fost meniți să facem un prototip funcțional folosind niște senzori arduino diferiți, așa că alegerea noastră a fost să dezvoltăm o turelă cu un tun care să tragă un glonț către un obiect detectat de scaner.

Funcționarea turelei începe cu mișcarea constantă a scanerului efectuând o măturare de 180 de grade, atunci când detectează ceva, tunul se mișcă îndreptându-se direct către direcția spre care indică scanerul și folosind două butoane, unul pentru încărcare și altul pentru trăgând, un glonț este tras.

De asemenea, va afișa pe ecran obiectele detectate printr-o interfață radar.

Proiect de Jaume Guardiola și Damià Cusí

Pasul 1: Materiale necesare

MATERIALE DE CONSTRUCȚIE:

- 1x metacrilat DIN A4 0, foaie de 4 mm.

- 1 x foaie de lemn 0, 3mm. Dimensiuni: 600mm x 300mm.

- 1x balama.

- Lipici fierbinte.

- Lipici bicomponent epoxidic.

- Super-lipici.

- Bloc de lemn.

- Banda elastica.

- Tub stilou.

- Șir mic.

MATERIALE ELECTRONICE:

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

- 1x senzor de proximitate cu ultrasunete HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1x arduino nano.

- Sârmă de conectare (roșu, alb-negru dacă este posibil).

- Staniu.

- Sudor.

Pasul 2: Proiectare

Desenele de design exterior ale turelei au fost realizate pe Autocad. Acest fișier arată toate piesele necesare pentru ansamblul extern care va acoperi mecanismul tunului și radarului.

Pasul 3: Foaie de lemn tăiată cu laser

Cu fișierul Autocad suntem capabili să tăiem cu laser formele pentru o mai bună precizie și un aspect mai general, dar pot fi realizate manual și extragând măsurătorile din fișier.

Pasul 4: Introducere asamblare

Tunul nostru va fi împărțit în două structuri principale. Va exista o bază care ține în interiorul tuturor servomotorelor, conexiunilor, precum și a plăcii arduino Nano; apoi este tunul în mișcare deasupra, ținând un alt servomotor în interior și mecanismul de tragere.

În acest pas procedăm la asamblarea bazei așa cum se arată în fotografie, poate fi utilizat adeziv fierbinte sau adeziv epoxidic. Gaura din centru este concepută pentru a păstra servo-ul care va muta tunul (poate fi introdus din partea superioară) și sub el (ideal coaxial) vom monta servo-ul care va muta senzorul cu ultrasunete.

Pasul 5: Proiectarea tunului

Pentru proiectarea tunului am folosit câteva bucăți de lemn pătrate și câteva piese tăiate cu laser din metacrilat. De asemenea, puteți găsi desenul Autocad aici.

Pentru a-l asambla, am folosit adeziv fierbinte și armături de bandă de mascare, dar poate fi lipit împreună în orice fel doriți.

Tubul de tun este un tub de stilou obișnuit, iar muniția va fi muniție obișnuită airsoft. De asemenea, va fi utilizată o bandă elastică pentru a menține tensiunea necesară pentru ca mecanismul să tragă și o coardă pentru a trage shooterul în sus atunci când este necesară reîncărcarea.

Toate măsurătorile din desen sunt în milimetri; vârful tunului este ridicat de 3 mm deoarece astfel glonțul va rămâne întotdeauna la capătul acestuia și poate fi împușcat din spate. De asemenea, un pic de lipici a fost adăugat la sfârșit pentru a păstra glonțul în interior, dar în același timp lăsați trăgătorul să-l lovească.

Servo-ul din partea superioară a tunului este mecanismul de eliberare și reîncărcare a shooterului, atașat servo-ului există o pârghie care, în poziție orizontală, va interfera cu traseul shooterului și o va menține la jumătatea drumului pentru a lovi glonțul și, când este ridicată, va adăugați un pic de tensiune mecanismului de fotografiere și pierdeți contactul cu acesta la aproximativ 30 de grade, lăsându-l să-și urmeze calea și să tragă (a se vedea imaginea de mai sus). Pentru a reîncărca va trebui să trageți mecanismul înapoi peste punctul de 30 de grade folosind șirul atașat și apoi să apăsați butonul de reîncărcare, care va duce servo-ul înapoi la poziția orizontală inițială și va menține shooterul în poziție până când va trebui să să fie împușcat din nou.

Notă: montarea și construirea tunului fără instrumente precise este un fel de sarcină de încercare și eroare, poate dura ceva timp pentru a afla cum să interacționeze totul așa cum trebuie, este necesar un proces de reglare fină în timpul asamblării acestuia. Vă sfătuim cu tărie să construiți tunurile și structurile radar atunci când totul este conectat și funcționează pentru a alinia corect toate pozițiile.

Pasul 6: Conexiuni Arduino

Aceasta este schema de conexiune arduino. Practic, există 3 servouri conectate fiecare la masă, 5V și pinii 9, 10 și 11 în consecință (9 mută radarul, 10 mută tunul, 11 mută maneta de reîncărcare) și apoi senzorul de proximitate legat de pinii 2 și 3. Pornit în partea de sus, există două butoane legate de pinii 4 și 5; aceia se vor reîncărca și vor declanșa. Aceasta (imaginea de mai sus) este schema de conexiune utilizată.

Pasul 7: Codul

Majoritatea codului referitor la interfața radar, fie pe procesare, cât și pe Arduino, este referențiat și extras din surse externe, munca noastră a fost de a adapta codul pentru a muta toate părțile tunului în consecință pentru a viza un anumit obiect într-un interval proiectat. Toate codurile sunt incluse în fișierele arduino și Procesare de mai sus, iată câteva lucruri de luat în considerare:

Cod Arduino:

- În funcția aimobject () există o linie: if (objectin> 10) {unde valoarea 10 definește „intervalul” de detectare. Dacă valoarea este redusă, tunul va viza obiecte mai mici, dar va fi, de asemenea, ușor afectat de zgomot, dacă valoarea este mai mare, va detecta doar obiecte mai mari, dar scopul va fi mai precis pentru cei mai mari.

- În funcția aimobject () există o altă linie:

if (lastdistance <5) {

….

if (lastdistance <45) {

aceasta definește distanța activă vizată, puteți defini distanța minimă și maximă (în centimetri) în care tunul va viza un obiect. Considerăm că obiectele cu o distanță mai mare de 45 cm sunt aproape nedetectabile de senzorul cu ultrasunete cu precizie, dar depinde de calitatea de construire a propriului sistem.

Cod de procesare:

- Nu vă recomandăm să modificați codul de rezoluție al procesării, acesta va deranja întreaga interfață și va fi dificil de remediat.

- În configurarea procesării există un parametru care trebuie înlocuit. (în jurul liniei 68).

myPort = Serial nou (acesta, "COM9", 9600);

COM9 trebuie înlocuit cu numărul portului dvs. arduino. exemplu („COM13”). Dacă Arduino nu rulează sau portul nu este corect, procesarea nu va începe.

- Am modificat câțiva parametri de procesare pentru a se potrivi distanțelor și intervalului de care aveam nevoie, și în jurul liniei 176:

dacă (distanță300) {

aceasta este o excepție care elimină un pic de zgomot produs de senzorul nostru cu ultrasunete, poate fi șters în funcție de claritatea semnalului unității dvs. particulare sau modificată pentru a șterge un alt interval.

Pasul 8: Montarea totul în sus

Acum că avem codul funcțional și „subansamblele” gata de montare, vom proceda la atașarea tunului la servo pe centrul bazei; unul dintre accesoriile servo trebuie lipit de partea inferioară a tunului, ideal pe centrul de masă pentru a evita forțele inerțiale în exces.

De asemenea, vom monta senzorul cu ultrasunete cu o bandă subțire de lemn și un accesoriu servo, astfel încât senzorul să măture doar puțin în fața bazei (părțile decupate din partea din față a bazei sunt proiectate pentru a permite senzorului să măture 180 grade). Servoul ar putea fi necesar să fie ridicat puțin, astfel încât să puteți face un pic de stand cu orice aveți la dispoziție.

Pasul 9: Încercarea de a trage ceva

Acum este timpul să încercăm să vedem dacă puteți trage ceva! Dacă nu vizează corect, probabil ar trebui să scoateți tunul și să încercați să-l aliniați cu senzorul de proximitate, se poate face scrierea unui mic program care să le pună pe amândouă în aceeași poziție. Codul arduino pentru alinierea motoarelor este atașat deasupra acestui pas.

(Gama de mișcare a construcției noastre este de la 0 la 160 de grade și vă sfătuim să o păstrați astfel, codul de procesare este adaptat și pentru 160 de grade, deci este centrat pe 80 °).

Puteți descărca un videoclip atașat aici, unde este afișat întregul proces de reîncărcare, vizare și fotografiere.

Pasul 10: Reflexii

De la Jaume:

Aș dori să afirm că realizarea unui proiect arduino a fost mai amuzant decât se aștepta. Arduino s-a dovedit a fi o platformă cu adevărat prietenoasă și ușor de lucrat, și pe deasupra este foarte utilă pentru a încerca rapid idei noi, cu puțină sau deloc infrastructură.

A putea experimenta cu diferiți senzori și tehnologii cu care am fost atât de deconectați a fost o experiență de deschidere a ușii pentru a adăuga conținut nou și mai bogat proiectelor noastre. Acum dezvoltarea de produse electronice va fi cel puțin o barieră mentală.

Din punct de vedere al ingineriei de proiectare, arduino s-a dovedit a fi un mod practic și fezabil de idei de prototipare rapidă, mai departe din punct de vedere formal și mai mult din punct de vedere funcțional; este, de asemenea, destul de accesibil, astfel încât poate economisi o mulțime de bani companiilor și am văzut în vizita noastră la HP.

Munca în echipă a fost, de asemenea, un punct important pentru noi în legătură cu acest proiect, consolidând faptul că două mentalități cu adevărat diferite se pot completa foarte bine pentru a face un proiect mai puternic și mai complet în general.

De la Damia: La finalul acestui proiect am mai multe lucruri pe care vreau să le comentez și să le explic ca o concluzie finală. În primul rând, mulțumesc libertății totale a conținutului proiectului pe care l-am avut de la început, acest lucru ne-a provocat pe noi înșine să ne transformăm creativitatea și să încercăm să găsim o modalitate bună de a pune în aplicare multe lucruri învățate în clasă într-un prototip funcțional. În al doilea rând, îmi exprim recunoștința față de scopul acestui tip de proiecte, cred că suntem într-un moment trăiește pentru a învăța cât mai multe lucruri posibil, deoarece într-un viitor, am putea fi capabili să aplicăm toate cunoștințele. Și, așa cum am menționat anterior, am avut libertatea de a testa diferite tipuri de lucruri tehnologice pentru a înțelege funcțiile de bază ale acestuia și modul în care ar putea fi util pentru implementarea prototipului. În cele din urmă aș dori să spun că toată platforma Arduino m-a creat realizează modalitățile infinite de a-l folosi și cât de simplu (cu cunoștințe de bază) poate fi.