G20 Aluminium có vòi: 12 bước (có hình ảnh)

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

Chúng tôi là G20, một nhóm bao gồm các sinh viên năm nhất từ Viện Liên kết Đại học Giao thông Đại học Michigan-Thượng Hải (Hình 1 và 3). Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một robot, có thể mang theo quả bóng trên chiến trường trong trò chơi “Hải chiến”. Viện Liên kết UM-SJTU (JI) được thành lập bởi Đại học Giao thông Thượng Hải và Đại học Michigan vào năm 2006 (Hình 2). Nó nằm ở Thượng Hải, Trung Quốc. Mục tiêu của sự hợp tác này là xây dựng một viện nghiên cứu và giảng dạy đẳng cấp thế giới ở Trung Quốc để nuôi dưỡng các nhà lãnh đạo đổi mới với tầm nhìn toàn cầu.

Bước 1: Thông tin chi tiết về cuộc thi

Chiếc xe quét rác của chúng tôi được thiết kế cho một khóa học độc đáo có tên VG100 được cung cấp trong viện liên kết. Khóa học này nhằm mục đích dạy chúng tôi tìm ra vấn đề và giải quyết chúng bằng chính mình với tư cách là kỹ sư. Mỗi nhóm bao gồm năm thành viên. Chúng tôi được yêu cầu mua các thành phần và chế tạo một chiếc ô tô trong vòng năm tuần. Ngày trò chơi của chúng tôi là vào tuần thứ sáu. Mục tiêu của chúng tôi là giành chiến thắng trong trò chơi.

Một số quy tắc đua cơ bản được liệt kê như sau:

① Sân thi đấu được chia thành hai phần và kích thước của mỗi phần là 150cmm × 100cm. Có một tấm ván dài 7cm ở giữa và một khoảng cách giữa mặt đất và tấm ván là 5cm.

②Có tám quả bóng nhỏ và bốn quả bóng lớn ở hai bên. Những quả bóng nhỏ giống như những quả bóng dùng cho bóng bàn; quả bóng lớn là quả bóng bằng gỗ, đường kính bằng 7cm.

③Để thắng trò chơi, một đội nên ném hoặc đẩy tất cả các quả bóng sang phía bên kia của mặt đất. Một đội cũng được phép ném hoặc đẩy bóng của phía đối diện về phía mình.

④ Xe không được lớn hơn 35cm * 35cm * 20cm.

Bước 2: Danh sách vật liệu

Bước 3: Khái niệm chung

Khái niệm chung của chúng tôi về thiết kế là ép những quả bóng lớn lên tường bằng bảng nhôm cong. Chiếc xe được điều khiển bởi Arduino Uno và chạy bằng pin tàu mô hình. Một sự kết hợp giữa động cơ bánh răng và bo mạch điều khiển L298N được sử dụng để điều khiển xe. Chúng tôi điều khiển xe bằng Sony PS2. Khái niệm này tương đối dễ dàng đối với những người tay xanh, vì nó không có cánh tay máy móc hay bất cứ thứ gì phức tạp.

Phần chân đế của xe được thiết kế đặc biệt nên thấp hơn phía trước giúp chúng ta thuận tiện hơn trong việc cố định bảng nhôm. Ngoài ra, chúng tôi đã cố gắng nhiều lần để tìm một độ khum phù hợp cho bảng nhôm - nó giống như một góc phần tư, nhưng dài hơn một chút ở trên cùng. Nếu không, những quả bóng gỗ sẽ dễ dàng mắc kẹt giữa tường và bảng nhôm. Chúng tôi cố định bàn là góc trên bảng nhôm để hứng những quả bóng ở góc sân.

Nguyên lý hoạt động của ô tô quyết định rằng nó phải có đủ động lượng khi đẩy quả bóng. Do đó, lập trình viên của chúng tôi cho phép động cơ chạy ở tốc độ cao nhất; Ngoài ra, chúng tôi đã mua tấm acrylic mỏng và tấm nhôm để làm cho chiếc xe nhẹ hơn. Tất cả những điều này được đảm bảo, chiếc xe, được dán bằng nhôm, có tính linh hoạt cao khi di chuyển.

Xem Hình 6, 7 và 8 để tham khảo.

Bước 4: Thiết kế mạch và lập trình

Sơ đồ mạch trên cho thấy cách PS2 được kết nối với Arduino (Hình 9-10).

Chương trình cũng được hiển thị ở trên. (Hình 11-xem hình gốc để biết mã độ nét cao)

Bước 5: Xây dựng cơ sở

Chúng tôi sử dụng AutoCAD để vẽ phác thảo của cơ sở (Hình 12). Kích thước thô là 25cm * 20cm và chi tiết được đánh dấu trên hình trên. Sau đó, chúng tôi cắt nó ra bằng máy cắt laser.

Đường cong ở phía trước được thiết kế để phù hợp hơn với bảng nhôm. Các lỗ ở phía sau dành cho vít; Các lỗ nhỏ ở góc phía trước là để điều chỉnh nhỏ khi cố định bảng nhôm, có nghĩa là, không phải tất cả chúng đều sẽ được sử dụng. Nói chung, dây buộc bằng nylon khá hữu ích và chắc như đinh vít.

Bước 6: Kết nối các thành phần

① kết nối bảng điều khiển với bảng Arduino (Hình 13)

② kết nối bảng Arduino với máy chiếu tín hiệu (Hình 14)

③ kết nối động cơ bánh răng với Đầu raA trên bảng Arduino (Hình 15)

④ kết nối bo mạch điều khiển với pin tàu mô hình (Hình 16)

Bước 7: Lắp ráp

Do thiết kế đơn giản của chúng tôi, nhôm dán băng khá dễ lắp ráp!

1. Bàn là góc cố định cho động cơ trên bảng chân đế với dây buộc nylon mỗi bên. Kết nối động cơ với bàn là góc bằng vít.

2. Kết nối động cơ với khớp nối và bánh xe và cố định chúng bằng vít. Cố định bánh xe đa hướng ở góc trước. (Hình 17)

3. Cố định tấm nhôm và giá đỡ kim loại vào ván chân tường bằng dây buộc và vít nylon. (Hình 18 và 19)

4. cố định bốn vít ở mỗi bên của tấm nhôm. (Hình 20)

5. Sửa bảng trình điều khiển, bảng Arduino, pin tàu mô hình, bộ nhận trên bảng nền bằng băng. (Hình 21)

Bước 8: Gỡ lỗi

Trong thiết kế đầu tiên, khi các quả bóng ở trong góc của trận địa, xe của chúng tôi không đưa được bóng vào đó. Vì vậy, chúng tôi đã mở rộng tấm nhôm và giải quyết vấn đề.

Bước 9: Chế độ xem hệ thống cuối cùng

Bước 10: Ngày trò chơi

Bước 11: Kết luận

Người máy, dán băng nhôm, đã đẩy được một nửa số quả bóng qua tường và xếp thứ 10 trong ngày thi đấu. Lúc đầu, một sợi dây vô tình rơi ra khiến chúng tôi lãng phí thời gian chơi game, điều này khá bất ngờ và chúng tôi đã không thể tìm ra nguyên nhân của sự cố này trong ba phút. Dù vậy, chú robot vẫn thể hiện được màn trình diễn tuyệt vời của mình khi đã tắt động cơ.

Vấn đề chính, liên lạc kém, là do sơ suất của chúng tôi. Chỉ cần quấn đầu nối dây bằng băng dính sẽ giải quyết được vấn đề, nhưng chúng tôi đã bỏ qua những chi tiết này. Ngoài ra, các dây dẫn bị lộn xộn, một phần dẫn đến việc chúng tôi không hiệu quả trong khi tìm kiếm gốc rễ của vấn đề trong thời gian chơi game.

Tuy nhiên, bất kể những vấn đề này xảy ra, các nhóm khác đã đánh giá cao robot của chúng tôi. Nguyên tắc hoạt động đơn giản, chi phí cực thấp và robot có thể xử lý bóng ở góc hoàn hảo. Chúng tôi vẫn tự hào về thiết kế của mình và chúng tôi đã học được rất nhiều điều từ trò chơi thú vị.

Bước 12: Phụ lục

Liên kết video đến từng hiệp trong ngày thi đấu

v.youku.com/v_show/id_XMzA5OTkwNjk1Mg==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1