Mô phỏng lướt sóng siêu thực tế: 11 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Bạn có cảm thấy bất ngờ thôi thúc muốn đi lướt sóng, nhưng không có vùng nước lớn gần đó? Bạn có sợ hãi những vùng nước sâu và nhiều sóng gió? Hay bạn chỉ lười đi ra ngoài? Vậy thì Ultra Realistic Surfing Simulator là giải pháp hoàn hảo cho bạn! Nó cho phép trải nghiệm lướt web gần với thực tế từ bất kỳ nơi nào có thể tưởng tượng được. Là một hệ thống hai phần, chuyển động được cảm nhận bởi một bảng và chuyển thành chuyển động sóng của một diorama đại dương.

Dự án của:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Dự án được thực hiện như một phần của hội thảo Thiết kế tính toán và Chế tạo kỹ thuật số trong chương trình thạc sĩ ITECH.

Bước 1: Vật liệu

Để xây dựng một Trình mô phỏng lướt sóng siêu thực tế, bạn sẽ cần các nguồn cung cấp sau:

Thiết bị điện tử:

• 2x Bảng Arduino (Arduino Uno)
• 2x Pin 9V
• 1x Servomotor, ví dụ: ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88 / 98N.cm)
• Mô-đun cảm biến gia tốc kỹ thuật số 1x 3 trục - MMA8452
• Mô-đun thu phát 2x NRF24L01
• Nguồn điện 6 / 7,5V, ví dụ: Voltcraft USPS-1000
• 2x điện trở 5.1kΩ
• 1x Breadboard
• Dây nhảy

Phần cứng:

• 2x tờ Plexiglas 250x500x3mm, ví dụ: Evonik
• 1x tấm Plexiglas 250x500x2mm, ví dụ: Evonik
• Tấm ván ép 20mm (91 * 21cm + 2x 91 * 11cm)
• 4x Bulông M3x15mm
• 8x M3 Nuts
• 1x Ø8x20mm Tay áo bằng nhôm (dày 1mm)
• 1x M6x50mm Bolt + 2xM6 Nuts
• Thanh ren Ø3x50mm
• Vòng đệm 2x Ø8 / 4mm

• Vít gỗ Ø5x50mm

• Chất tạo màu nước xanh
• 1l dầu em bé trong suốt
• 1x Tube Acrifix 1R 0192 (hoặc keo acrylic trong suốt và không thấm nước khác)
• Silicon trong suốt

Công cụ:

Plyers, Tua vít, Máy khoan động lực, Máy cắt laser, Máy cưa vòng gỗ hoặc máy nghiền CNC, ống tiêm 60ml

Bước 2: Lắp ráp ván lướt ván ép

Để cắt tấm ván lướt sóng, chúng tôi đã sử dụng một chiếc cưa vòng vì chúng tôi không có quyền truy cập vào một nhà máy cnc. Chúng tôi đánh dấu đường viền của tấm ván lên gỗ bằng cách sử dụng một cây bút chì giấy. Ván lướt sóng có thể được lắp ráp bằng cách dán và / hoặc vít nó lại với nhau.

Bước 3: Cắt Laser Diorama

Sử dụng tệp dxf sau để cắt các bộ phận bằng bộ định tuyến cắt laser.

Một phần của tệp phải được cắt từ tấm plexiglas 3mm, phần còn lại từ tấm plexiglas 2mm.

Sử dụng plexiglas loại tốt. Kinh nghiệm cho thấy plexiglas kém chất lượng có xu hướng bị mờ khi tiếp xúc với keo Acrylic.

Bước 4: Lắp ráp Diorama

Để lắp ráp diorama:

• Bắt đầu với tấm dưới cùng và sau đó thêm 2 cạnh ngắn. Chờ 5 phút để keo bắt đầu đóng rắn.
• Thêm 2 cạnh dài và sau đó đợi một lần nữa trong ít nhất 15 phút cho keo đông lại.
• Dán kín tất cả các cạnh từ bên trong. Đi từ từ, làm từng cạnh một và để keo đông lại (~ 15 phút cho mỗi cạnh. Điều này sẽ ngăn keo trượt trên tấm plexiglas của bạn khi bạn dán các cạnh khác.)
• Đặt tấm trên cùng lên bàn và đổ keo vào những vùng mà hộp sẽ tiếp xúc (Vì bạn sẽ không thể dán nó từ bên trong sau đó, hãy xem ảnh)
• Để toàn bộ hộp đóng rắn ít nhất 30 phút dưới ánh sáng trực tiếp (đối với keo đóng rắn UV)
• Chỉ đổ nước vào hộp cẩn thận bằng cách sử dụng ống tiêm. Kiểm tra bất kỳ rò rỉ nào. Nếu nó bị rò rỉ, hãy đổ hết hộp và thêm keo hoặc silicon trên các cạnh. Thực hiện lại bước này cho đến khi bạn đạt được độ chống thấm phù hợp (Ngay cả khi mất thời gian, việc làm sạch nước sau này sẽ dễ dàng hơn nhiều so với dầu em bé… Hãy tin tưởng chúng tôi!)

Bạn cũng có thể tìm thấy một số mẹo thú vị tại đây:

Bước 5: Làm đầy Diorama bằng nước và dầu

Bây giờ hộp của bạn không thấm nước (có thực sự là nó không?):

• Trộn nước của bạn với chất tạo màu nước xanh.
• Dùng ống tiêm đổ đầy nước màu vào khoảng 1/3 hộp.
• Đổ đầy dầu vào hộp phía trên cùng
• Chờ cho hết bọt khí.
• Khi tất cả bong bóng biến mất, hãy đảm bảo rằng hộp đã được lấp đầy hoàn hảo
• Làm sạch hộp bên ngoài bằng nước rửa bát đĩa
• Bịt hai lỗ bằng silicon trong suốt

Bước 6: Lắp ráp đế Diorama và ván lướt sóng

Chúng tôi đã thiết kế một bảng cắm bên dưới hộp sóng để nâng cao hệ thống. Có thể cắm các giá đỡ vào tấm đế theo chiều x và y để mang hộp sóng và động cơ. Cơ sở có thể được lắp ráp theo hình ảnh từ các tấm thủy tinh cắt sẵn, bánh răng, bu lông, vòng đệm, đai ốc, ống bọc nhôm và động cơ servo. Hãy chắc chắn rằng các bánh răng bị lảo đảo và chuyển tải của hộp chứa đầy nước không trực tiếp lên động cơ servo. Hộp sóng không được gắn chặt vào đế. Nó nằm trên một chốt nhôm (trục nghiêng của toàn bộ công trình) và chỉ được giữ cố định bằng các lát plexi hẹp. Trục nghiêng của công trình được bố trí không đối xứng để dẫn hướng chuyển động của nó và ngăn hộp đổ xuống.

Bước 7: Đấu dây

Kế hoạch đi dây được hiển thị trong hình ảnh. Hai mạch phải được tạo ra, một mạch phát cho bo mạch và một mạch thu cho diorama.

Thiết lập có thể hoạt động với một bo mạch arduino duy nhất bằng cách sử dụng dây dẫn thay vì bộ phát sóng vô tuyến làm kết nối giữa bo mạch và diorama.

Bước 8: Mã Arduino

Sử dụng mã arduino đính kèm. Cần biết rằng có hai mã, một mã cho mỗi bảng arduino. Mã máy phát đọc góc bảng, chuyển đổi góc thành giá trị có thể sử dụng và gửi đến máy thu. Mã phục hồi nhận các giá trị đó và điều khiển động cơ servo dựa trên chúng. Các mã cũng chứa các bình luận khác. Nhiều thư viện phải được cài đặt, các liên kết được chỉ định trong mã.

Sau khi mã được tải lên trên bảng arduino, hãy làm theo bước tiếp theo để thực hiện cài đặt cuối cùng.

Bước 9: Điều chỉnh mã máy phát

Bước này chỉ cần thiết khi hình dạng bảng khác với hình dạng đề xuất.

• Bây giờ bạn muốn điều chỉnh cài đặt của mã cho bảng và cấu trúc cụ thể của bạn.
• Sau khi bộ phát arduino của bạn được cố định chắc chắn vào bảng lướt sóng, hãy cắm arduino trở lại máy tính.
• Bạn muốn arduino đọc 90 ° khi ổn định ở ngang. Nếu giá trị được đọc bằng cách sử dụng hàm Serial. Print (góc) không phải là 90 °, hãy điều chỉnh mã bằng cách thêm hoặc bớt vài độ để có 90 ° đẹp và tròn trịa
• Sau khi đạt được điều này, hãy xoay bảng của bạn về một phía. Bạn có thể đọc góc và trừ đi góc tối đa mà bảng của bạn có thể xoay. Sử dụng giá trị này để điều chỉnh mã theo nhu cầu cụ thể của bạn
• Lặp lại bước này theo hướng khác
• Tải mã của bạn trở lại bảng arduino đang truyền.

Bước 10: Thưởng thức lướt sóng

Bước 11: Chú thích

Vì là một cỗ máy độc lập, không cần con người lướt sóng! Hệ thống cũng có thể hình thành một vòng phản hồi, nơi nó tự kích hoạt để tăng dao động.

Về nhì trong Cuộc thi Arduino 2019