Hải chiến-Ngọc trai đen: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

【Giới thiệu】

Chúng tôi là nhóm 3, nghệ nhân JI (logo: Hình 3), đến từ Viện Liên kết Đại học Giao thông Thượng Hải (Hình 1). Cơ sở của chúng tôi nằm ở quận Minhang của Thượng Hải. Hình 2 là hình ảnh của tòa nhà JI mà chúng tôi đã thấy trên blog nhỏ của JI, đây là hình ảnh ban đầu yêu thích của chúng tôi về khuôn viên trường. JI hướng tới việc trau dồi các kỹ sư có năng lực lãnh đạo và cung cấp cho sinh viên nền tảng vững chắc và xuất sắc về cả kỹ năng công nghệ và giao tiếp.

Thành viên nhóm: Shi Li; Quan Kaiwen; Wang Tianyi; Liu Yongle; Ervin Tjitra (Hình 4)

Giáo viên hướng dẫn:

Giáo sư Shane. Johnson, Ph. D. (Công nghệ)

Điện thoại: + 86-21-34206765-2201 Email: [email protected]

Giáo sư Tiến sĩ Irene Wei (TC)

ĐT + 86-21-3420-7936 E-mail: [email protected]

Trợ giảng:

Li Jiaqi (Công nghệ) Zhou Xiaochen (Công nghệ)

Liu Xinyi (TC) Ma Zhixian (TC)

【Thông tin Khóa học & Dự án】

Trong khóa học VG100, Giới thiệu kỹ thuật (Mùa thu 2017), do Tiến sĩ Shane Johnson và Tiến sĩ Irene Wei hướng dẫn, chúng ta sẽ tham gia vào một trò chơi có tên là Trận chiến Hải quân.

Trong trò chơi, khi rô-bốt của chúng tôi cố gắng nâng một quả bóng lớn lên, một trong những băng mà chúng tôi dùng để dán động cơ servo vào thân rô-bốt đã rơi ra, sau đó làm cho dây xích rơi ra và chúng tôi đã mất khá nhiều thời gian để sửa chữa. Nhưng cuối cùng chúng tôi tiếp tục trò chơi với thời gian còn lại, và chúng tôi đã di chuyển được 1 quả bóng lớn và 4 quả bóng nhỏ sang phía bên kia.

Điểm cuối cùng của chúng tôi là 8 và chúng tôi xếp hạng 14 trong số 22 nhóm.

Video của chúng tôi về trò chơi:

Mục tiêu dự án:

Trong dự án này, mục tiêu là thiết kế và chế tạo một robot cho một trò chơi có tên là Naval Battle (các quy tắc và quy định chi tiết đính kèm bên dưới). Robot sẽ có thể di chuyển các quả bóng lớn và quả bóng nhỏ được đặt bởi các TA trước một bức tường trong thời gian nhất định 3 phút.

Dự án của chúng tôi:

Robot của chúng tôi chủ yếu bao gồm hệ thống nâng và hệ thống di chuyển.

Trong hệ thống nâng, chúng tôi sử dụng động cơ servo để điều khiển hai bánh răng và gắn vào mỗi bánh là dây xích chứa hai dĩa. Tất cả chúng đều được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa PS2. Các quả bóng lớn phải được di chuyển bằng cách sử dụng nĩa giống như một chiếc xe nâng, và hai tấm gỗ cố định ở mặt ngoài của nĩa có tác dụng ngăn các nĩa chuyển động ra xa nhau nếu xét đến trọng lượng của các quả bóng lớn ở giữa.

Trong hệ thống di chuyển, chúng tôi sử dụng 2 động cơ để di chuyển robot, một bảng Arduino và bộ điều khiển PS2 để điều khiển tốc độ và hướng của robot.

【Quy tắc trò chơi & Quy chế thi đấu】

Robot có kích thước giới hạn là 350mm (chiều dài) * 350mm (chiều rộng) * 200mm (chiều cao) ở vị trí bắt đầu của cuộc thi.

Chỉ những động cơ được cung cấp mới có thể được sử dụng và thêm vào đó, động cơ servo thuộc bất kỳ loại nào cũng được phép sử dụng.

Trò chơi có giới hạn 3 phút và điểm số cuối cùng được tính theo vị trí cuối cùng của các quả bóng.

Sân (Hình 5 & 6) của trò chơi có chiều dài 2000 mm và chiều rộng 1500 mm với các bức tường xung quanh cao 70 mm. Ở giữa sân, một bức tường (Hình 7) cao 70 mm và rộng 18 mm được đặt cao hơn mặt đất 50 mm chia sân thành hai bên.

Các TA đặt 4 quả bóng bằng gỗ (đường kính: 70mm) trên sân và di chuyển mỗi quả sang phía bên kia sẽ cho 4 điểm. Các TA cũng đặt 8 quả bóng nhỏ cho 1 điểm khi mỗi quả bóng di chuyển sang phía bên kia.

Phạt 5 điểm nếu bóng lớn bay ra khỏi sân và phạt 2 điểm nếu bóng nhỏ.

Bước 1: Sơ đồ mạch

Bước 2: Sơ đồ khái niệm

Hình 1 và 2 là sơ đồ khái niệm của chúng tôi. Hình 2 là một khung cảnh bùng nổ.

Robot của chúng tôi chủ yếu bao gồm hệ thống nâng và hệ thống di chuyển.

Trong hệ thống nâng hạ, chúng tôi sử dụng động cơ servo để điều khiển hai bánh răng và gắn vào mỗi bánh là dây xích chứa hai dĩa. Tất cả chúng đều được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa PS2. Các quả bóng lớn phải được di chuyển bằng cách sử dụng nĩa giống như một chiếc xe nâng, và hai tấm gỗ cố định ở mặt ngoài của nĩa có tác dụng ngăn các nĩa chuyển động ra xa nhau nếu xét đến trọng lượng của các quả bóng lớn ở giữa.

Trong hệ thống di chuyển, chúng tôi sử dụng 2 động cơ để di chuyển robot, một bảng Arduino và bộ điều khiển PS2 để điều khiển tốc độ và hướng của robot.

Hình 3 và 4 là nguyên mẫu chế tạo của chúng tôi.

Bước 3: Chuẩn bị Vật liệu & Dụng cụ

Công cụ:

• Máy khoan
• Cái vặn vít
• Súng hàn và mỏ hàn điện
• Cái thước kẻ
• Bút chì
• Keo 502

Hình 1-11 là các hình ảnh về vật liệu và công cụ của chúng tôi.

Hình 12-15 là giá cả, số lượng và liên kết TAOBAO cho vật liệu của chúng tôi.

Bước 4: Thiết lập phần mềm

Chúng tôi sử dụng Arduino để điều khiển động cơ và động cơ servo.

Để mua bảng Arduino và học cách lập trình, hãy truy cập trang web:

Bước 5: Chế tạo thành phần

Các thanh và ván gỗ cần được xử lý để lắp ráp.

Giá đỡ trục bên trong (Hình 1):

Lấy thanh gỗ dài 4 cm và khoan hai lỗ (Φ = 3mm) ở vị trí cách cả hai đầu 5mm. Sau đó, khoan một lỗ nông (Φ = 5mm) ở cách một đầu của nó 2 cm theo phương thẳng đứng.

Trục bên ngoài và giá đỡ bảng (Hình 2):

Lấy một thanh gỗ dài 8 cm và khoan hai lỗ (Φ = 3mm) ở vị trí cách một đầu của nó lần lượt là 5mm và 35mm. Sau đó khoan hai lỗ (Φ = 3mm) ở 45mm và 70mm từ đầu đó và một lỗ nông cách đầu đó 20mm, nhưng theo hướng thẳng đứng.

Vỗ tay (Hình 3):

Lấy hai miếng gỗ có kích thước 5cm * 17cm, sau đó cắt một hình chữ nhật nhỏ có kích thước 25mm * 15mm ở một góc của cả hai mảnh.

Phần chân tường (Hình 4) và mái nhà (Hình 5):

Lấy hai miếng gỗ có kích thước 17cm * 20cm, cắt chúng và khoan lỗ (Φ = 3mm) như hình 4 & 5.

Giá đỡ bảng điều khiển phía trên (Hình 6):

Lấy 5 cm của thanh gỗ và khoan một lỗ (Φ = 3mm) ở vị trí cách một đầu của nó 5mm, sau đó

một cái khác lớn hơn (Φ = 4mm) ở cách đầu kia của nó 5mm, nhưng theo phương thẳng đứng.

Giá đỡ caster (Hình 7):

Lấy một thanh gỗ có kích thước 1cm * 4cm và dán bánh xe vào giữa.

Bước 6: Lắp ráp

1. Cố định các giá đỡ trục trên ván chân tường bằng vít. Hãy nhớ đặt trục có bánh răng nhỏ vào các lỗ nông lớn khi bạn làm điều đó. Và dán caster ở mặt sau của bảng. (Hình 1 → 2)

2. Lật lại bảng của bạn và cố định hai động cơ trên bảng. Lưu ý rằng các dây đã được hàn vào chúng để thuận tiện hơn, nhưng điểm hàn có thể dễ bị tổn thương. (Hình 2 → 3 → 4)

3. Cố định bốn cọc đỡ ở mỗi góc của bảng chân tường. (Hình 4 → 5)

4. Cố định bo mạch arduino và bộ điều khiển động cơ trên bo mạch chủ, sử dụng các trụ đồng và vít. Và buộc pin cho động cơ vào một trong các cực ở phía sau. (Hình 5 → 6 → 7 → 8 → 9)

5. Cố định mái nhà vào bốn cọc đỡ. (Hình 9 → 10)

6. Cố định các tấm ván trên mái bằng các giá đỡ tấm ván phía trên. Dán bộ thu không dây PS2 dưới mái nhà. (Hình 10 → 11)

7. Đặt các động cơ servo trên các cạnh trước của mái nhà, sau đó treo các dây xích lên. (Hình 11 → 12 → 13)

8. Dán pin và mô-đun bậc xuống cho động cơ servo rồi kết nối chúng. (Hình 13 → 14)

Bước 7: Khắc phục sự cố và sẵn sàng Yell

Hy vọng bạn có được nguồn cảm hứng từ hướng dẫn sử dụng của chúng tôi. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua email: [email protected] hoặc đến thăm chúng tôi tại UMJI ở Đại học Giao thông Thượng Hải (Minhang)

Lỗi có thể xảy ra, thông báo và giải pháp

Chuỗi phá vỡ: Chuỗi của chúng tôi được tạo thành từ một số đơn vị giống nhau. Do đó định hướng của phần kết nối của họ là rất quan trọng. Nếu dây xích của bạn bị đứt trong quá trình tăng, hãy kiểm tra xem lực tác dụng lên chúng có nằm cùng hướng làm đứt kết nối của chúng hay không. Nếu vậy, hãy xoay dây chuyền của bạn và lắp ráp lại. Ngoài ra, hãy nhớ kiểm tra xem xích có quá lỏng không, nếu có, hãy loại bỏ một số phần nhỏ của xích.

Hố cạn:

Khi khoan các lỗ nông được thiết kế cho trục, thường khó ước tính độ sâu khoan. Nếu lỗ của bạn quá sâu khiến trục xe của bạn rơi ra ngoài, thay vì làm lại bộ phận này, hãy thử nhét một thứ gì đó mềm vào lỗ để làm cho nó nông hơn.

Sửa chữa các bộ phận gỗ:

Thông thường, vít tự cố định có khả năng xuyên qua tấm gỗ, nếu bạn cảm thấy khó khăn này, hãy thử khoan các lỗ nhỏ ở những vị trí tương ứng để dễ dàng hơn.

Điều chỉnh chiết áp:

Nếu bạn thấy động cơ servo tự động quay mà bạn không ra lệnh sau khi kết nối, hãy cắt nguồn điện và điều chỉnh chiết áp của chúng bằng một trình điều khiển vít. Kết nối lại, kiểm tra và lặp lại các quy trình trên (nếu cần) cho đến khi chúng ngừng di chuyển ngoài tầm kiểm soát.

Đế phẳng cho động cơ servo:

Miếng gỗ nhỏ bên dưới động cơ servo được thiết kế để cung cấp cho chúng các đế phẳng. Lưu ý rằng các lỗ trên các miếng này phải đủ lớn cho các đỉnh của vít và khớp với vị trí của chúng.

Cố định bánh xe: Nếu hai bánh xe không nằm trên cùng một đường thẳng, xe sẽ khó đi thẳng về phía trước và có thể bị nghiêng sang một bên. Đảm bảo cố định hai bánh xe trên cùng một đường thẳng.

Thận trọng:

1. Khi sử dụng máy khoan điện, hãy đeo kính bảo hộ và sử dụng kẹp phù hợp. Cẩn thận với chấn thương cơ học!

2. Cắt nguồn khi đấu nối dây. Về đường dây điện, đặc biệt chú ý đến ngắn mạch.

Bước 8: Chế độ xem hệ thống cuối cùng

Hình 1 Mặt trước

Hình 2 Mặt bên

Hình 3 Hình chiếu đứng