Pokretni most: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Mi smo META_XIII, dolazimo sa Zajedničkog instituta Univerziteta Michigan-Shanghai Jiao Tong University (JI). Ovaj demonstrativni priručnik napravljen je za naš dizajn kursa VG100, pokretni most kojim upravlja Arduino.

JI su 2006. zajednički osnovala dva vrhunska univerziteta, UM i SJTU. JI vodi međunarodnu obrazovnu saradnju u Kini, koja predstavlja i američke i kineske obrazovne stilove. Nalazi se u kampusu Minhang u SJTU -u, jugozapadno u Šangaju, gdje se okupljaju tehnološke kompanije.

Postoje dva projekta kursa u VG100, a oba zahtijevaju analizu, zakazivanje i saradnju. Ovaj predmet priprema studente za inženjere sa 4 kvalifikacije koje JI cijeni, internacionalizaciju, interdisciplinarnost, inovativnost i kvalitetu. Na takmičenju Project1, svaka grupa treba da izgradi "pokretni most" sa navedenim materijalima, a performanse mosta na dan igre čine veliku razliku u ocjeni kursa.

Na dan utakmice, svih 19 grupa trebalo bi doći u laboratoriju u zgradi JI -a i završiti nekoliko dijelova testova. Prvi dio je test funkcije, gdje bi mostovi trebali moći zaustaviti automobile, a zatim se otvoriti kako bi pustili brod da prođe. Uspješno smo završili cijeli proces i dobili punu ocjenu. Drugi dio testova su testovi veličine i opterećenja. Više bodova će se postići ako je most lakši i bolji u nosivosti. Mogli bismo podnijeti 1 kg u varijablama oblika od 2,83 mm. Zauzeli smo 9. mjesto u pogledu estetike i osmo mjesto u testu za težinu.

Konačno je naš most dobio ocjenu 76.7, zauzevši 4. mjesto.

U nastavku je prikazana kratka verzija pravila:

A. Proces ispitivanja funkcija

a. Automobil A može proći most.

b. Kad je A još na mostu, veliki brod C prilazi mostu odozdo.

c. Most može otkriti C i podići se nakon što automobil A napusti most kako bi C prošao ispod.

d. Nakon što C prođe, most se može vratiti u normalu za 15 sekundi.

B. Test opterećenja

Svaki put će se neki manji utezi staviti na most 100 g više. Dodaju se težine do 1 kg ili dok otklon ne dosegne 4 mm, a zatim se bilježe podaci.

C. Test veličine

Ukupna masa mosta (uključujući dio kruga osim baterija) bit će zabilježena i uspoređena s drugim grupama.

Video linkovi: Kliknite ovdje da biste uživali u našem video zapisu današnjeg mosta!

Nadamo se da će uvod na vas ostaviti opći utisak o našem mostu.

Korak 1: Konceptni dijagram

Korak 2: Analiza

Evo nekoliko objašnjenja za naš proračun o varijablama oblika mosta kako bismo mogli projektirati izuzetno laganu strukturu koja u teoriji može podnijeti veću težinu.

Ovaj dio uključuje poznavanje analize sile i integrala. Nadamo se da će vam ovo pomoći da razumijete princip i primijenite ga na slične situacije kada gradite svoj most.

Korak 3: Lista materijala:

** Cijena ljepila za drvo, pamučnih žica, zanatskog papira i drugih alata nije uključena.

Evo nekoliko hiperveza za artikle koje možete kupiti u Taobaou.

Arduino Uno 21,90）

Oglasna ploča （6,24）

Priključne žice （27,61）

Ploča za pogon motora L298N (10,43）)

Infracrveni senzori 2-30cm 3.3V-5V (31.00）)

Mikro servo （8,81）

Motor zupčanika （30,00）

Balsa drvena ploča （402,5）

Balsa drvena letva （232,06）

Nož （38,40）

Šarka 12,76）

Korak 4: Dijagram kola

Gore je prikazan kratki dijagram spoja. Žice različitih boja trebaju biti spojene na odgovarajuća logička ušća. Sve crvene žice znače napajanje od 9V. Sve crne žice znače uzemljenje. Zelena žica znači zelenu LED, dok ružičasta žica označava crvenu LED.

Dva zupčanika sa 100 okretaja u sekundi pružaju glavnu snagu za podizanje mosta. Vozi ih jeftin vozač motora, motor bez jezgre L298N.

Micro Servo je dizajniran za okretanje štapa koji će spriječiti automobil da prođe most nakon podizanja mosta. Mogao bi se rotirati za 90 stepeni i vratiti na prvobitno mjesto.

Četiri infracrvena senzora neophodna su za otkrivanje automobila i broda. Oni mogu biti od pomoći pri odlučivanju kada most treba podići i spustiti.

Cijeli proces koji ispunjava zahtjeve funkcionalnih testova treba provesti na sljedeći način:

· Senzor 1 detektira približavanje automobila A. Senzor 2 otkriva približavanje broda C. Oni šalju signale Arduinu tako da crvena LED dioda daje svjetlo, a mikro servo okreće štap da zaustavi automobil B.

· Senzor 3 detektira odlazak automobila A. Tada motori zupčanika počinju raditi i podižu most na odgovarajuću visinu za prolazak broda C.

· Senzor 4 detektira odlazak broda C. Oni šalju signale Arduinu. Nakon intervala od 15 sekundi, motori zupčanika počinju kretati unatrag i spustiti most.

· Mikro servo se vraća u prvobitno stanje, a zelena LED dioda daje svjetlo kako bi pokazala dozvolu prolaska automobila B.

** Obratite pažnju da infracrveni senzori koje koristimo za izgradnju našeg mosta nisu potpuno isti sa gornjim dijagramom. Biramo jeftiniju vrstu koja može biti jednako korisna. Slika ove vrste prikazana je na popisu materijala.

Korak 5: Napravite palubu

a. Izrežite četiri ploče 1m*120mm*3mm na 50 cm dužine.

b. Nacrtajte nekoliko pravokutnih trouglova veličine 4 cm dužine i 3 cm širine. Rezervirajte prostor širine 2 cm sa svake strane i 0,5 cm širine između trokuta. Izrežite ove trokute noževima. ** Pazite da ne slomite bok.

c. Zalijepite svake dvije ploče ljepilom za drvo. Položite i zalijepite komad voštanog papira s obje strane palube.

Korak 6: Napravite okvire

a. Isecite drvene letvice od 3 mm na 15 cm 、 35 cm i dužinu 38 cm. Lagano prilagodite njihove krajeve odgovarajućim oblicima kako bi se uklopili u okvir bez međuprostora. Zalijepite ih zajedno. Zatim napravite još 3 identična trokuta.

b. Izrežite nekoliko drvenih letvica od 3 mm odgovarajuće veličine. Zalijepite ih (a) drvenim trokutima kako biste formirali nekoliko jednakokrakih pravokutnih trokuta različitih veličina. (Ovaj korak je povećanje vertikalne stabilnosti i ljepote.)

c. Izrežite i zalijepite nekoliko drvnih sječki od 2 mm na spojne dijelove kako biste ih ojačali.

d. Izrežite nekoliko drvenih letvica od 5 mm na 23 cm. Odvojite dva (c) drvena trokuta na udaljenosti od 23 cm. Zalijepite šest letvica između trokuta. Uvjerite se da su jednako udaljeni. Zatim napravite još jedan identičan.

e. Nastavite koristiti drvene letve od 5 mm odgovarajuće veličine da popunite prostor između (d) šest letvica sličnih trigonalnih oblika. Držite ih zajedno. (d, e korak je povećanje njegove bočne stabilnosti, koja bi se trebala testirati, ali je iz nekih razloga otkazana. Dakle, ova struktura nije potrebna za zahtjeve.)

Korak 7: Montaža

a. Zalijepite palubu s okvirom. Vrh jednog okvira trebao bi prelaziti rub ploče dok se drugi uvlači.

b. Isecite jednu od (a) dasaka na 35 cm dužine

Korak 8: Savršenstvo

a. Izbušite četiri male rupe na jednom kraju ploče duge 35 cm. Na ploči dugoj 24 cm izbušite dvije odgovarajuće rupe. Spojite ih šarkama i vijcima.

b. Izrežite četiri drvene letvice od 8 mm na 15 cm dužine. Na svakoj letvici izbušite rupu na visini od 12 cm. Zalijepite dvije letve paralelno na svaku ploču na udaljenosti od 18 cm. Zatim izrežite četiri štapa od 6 cm kako biste ojačali "tornjeve".

c. Zalijepite gredu preko dvije letve.

d. Izbušite dvije rupe na jednom kraju dvije ploče. Provucite pamučne žice kroz rupe na daskama mosta i okomite letve.

e. Izbušite šest rupa na kraju obje palube kako biste bili sigurni da se mogu pričvrstiti na upornjake vijcima.

Korak 9: Sklop sklopa

a. Izrežite dvije drvene kocke od 2 cm i zalijepite ih na rub šarnirske palube u posljednjem koraku. Zatim zalijepite Gear motor na svaku kocku. Zalijepite kraj konca na vreteno sa 502.

b. Zalijepite dva infracrvena senzora prema dolje na dvije poprečne grede (a). Zalijepite još dva infracrvena senzora na obje strane okvira, podesite ih tako da odgovaraju otkrivanju broda.

c. Zalijepite mikro servo na jednu od letvica na pomičnom dijelu mosta. Zatim na njega zalijepite drveni štap kao barijernu kapiju.

d. Odrežite mali dio matične ploče i pričvrstite je na drugu letvu na pomičnom dijelu mosta. Stavite crvenu LED i zelenu LED diodu na malu ploču.

e. Spojite sve žice i testirajte ih više puta kako biste provjerili izvodljivost Arduino koda.

Korak 10: Završni prikaz sistema

Hvala vam što ste pogledali naš priručnik!

Nadamo se da će vam dati inspiraciju prilikom projektiranja vašeg pomičnog mosta.