Kugla i top skenera: 10 koraka (sa slikama)

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

Trebali smo napraviti funkcionalni prototip koristeći neke različite arduino senzore, pa je naš izbor bio da razvijemo kupolu s topom koji ispaljuje metak u objekt koji je skener otkrio.

Funkcionalnost kupole počinje stalnim kretanjem skenera pri zamahu od 180 stepeni, kada nešto otkrije, top se pomiče pokazujući direktno u smjeru u koji skener pokazuje i koristeći dva gumba, jedno za punjenje, a drugo za pucanjem, ispaljen metak.

Također će na ekranu prikazati otkrivene objekte putem radarskog sučelja.

Projekt Jaume Guardiola i Damia Cusí

Korak 1: Potrebni materijali

GRAĐEVINSKI MATERIJAL:

- 1x DIN A4 metakrilat 0,4 mm list.

- 1x drveni lim debljine 0,3 mm. Dimenzije: 600 mm x 300 mm.

- 1x šarka.

- Vruće ljepilo.

- Dvokomponentno epoksidno ljepilo.

- Super ljepilo.

- Drveni blok.

- Elastična traka.

- Cev za olovku.

- Mala žica.

ELEKTRONSKI MATERIJALI:

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

- 1x ultrazvučni senzor blizine HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1x arduino nano.

- Priključna žica (crvena, crna i bijela ako je moguće).

- Limenka.

- Varioc.

Korak 2: Dizajnirajte

Crteži vanjskog dizajna kupole napravljeni su na Autocadu. Ova datoteka prikazuje sve dijelove potrebne za vanjski sklop koji će pokriti topovski i radarski mehanizam.

Korak 3: Laserski rezani drveni lim

S datotekom Autocad u mogućnosti smo laserski izrezati oblike radi bolje točnosti i boljeg izgleda, ali se mogu i ručno izvaditi iz mjerenja iz datoteke.

Korak 4: Uvod u montažu

Naš će top biti podijeljen u dvije glavne strukture. Unutar svih servo motora, priključaka, kao i arduino Nano ploča, bit će postavljena baza; zatim tu je pokretni top na vrhu koji drži još jedan servo motor unutra i mehanizam za gađanje.

U ovom koraku nastavljamo sa sastavljanjem baze kao što je prikazano na fotografiji, može se koristiti vruće ljepilo ili epoksidno ljepilo. Rupa u sredini je dizajnirana da zadrži servo koji će pomicati top (može se umetnuti s gornje strane), a ispod njega (idealno koaksijalno) montirat ćemo servo koji će pomicati ultrazvučni senzor.

Korak 5: Dizajn topova

Za dizajn topa koristili smo nekoliko kvadratnih komada drveta i nekoliko laserski izrezanih dijelova od metakrilata. Crtež Autocada možete pronaći i ovdje.

Za njegovo sastavljanje koristili smo vruće ljepilo i pojačanje ljepljive trake, ali se može zalijepiti kako god želite.

Topovska cijev je obična cijev za olovke, a streljivo će biti airsoft obična municija. Također će se koristiti elastična traka za zadržavanje potrebne napetosti za mehanizam za pucanje i uzica za povlačenje strijelca kada je potrebno izvršiti ponovno punjenje.

Sva mjerenja na crtežu su u milimetrima; vrh topa je podignut 3 mm jer će na taj način metak uvijek ostati na kraju i može se pucati s leđa. Na kraju je dodano i malo ljepila kako bi metak ostao unutra, ali u isto vrijeme pustio strijelca da ga pogodi.

Servo na gornjem dijelu topa je mehanizam za otpuštanje i ponovno pucanje pucača, pričvršćen za servo ima polugu koja će u vodoravnom položaju ometati pucačku putanju i držati je na pola puta da pogodi metak, a kad se podigne, dodajte malo napetosti mehanizmu za gađanje i olabavite kontakt s njim na otprilike 30 stepeni, dopuštajući mu da slijedi svoju putanju i puca (vidi gornju sliku). Za ponovno punjenje morat ćete povući mehanizam unatrag iznad točke od 30 stupnjeva pomoću pričvršćene žice, a zatim pritisnuti gumb za ponovno učitavanje, koji će vratiti servo u početni vodoravni položaj i držati strijelca na mjestu dok ne zatreba ponovo biti upucan.

Napomena: montaža i konstrukcija topa bez preciznih alata vrsta je pokušaja i grešaka, može potrajati neko vrijeme da se shvati kako postići da sve stupi u interakciju onako kako je potrebno, potreban je postupak finog podešavanja prilikom sastavljanja. Snažno savjetujemo izgradnju topovskih i radarskih struktura kada je sve povezano i radi na ispravnom poravnanju svih položaja.

Korak 6: Arduino veze

Ovo je arduino shema povezivanja. U osnovi postoje 3 servo servera svaki spojen na masu, 5V i pinovi 9, 10 i 11 u skladu s tim (9 pomiče radar, 10 pomiče top, 11 pomiče polugu za ponovno punjenje), a zatim senzor blizine vezan za pinove 2 i 3. Uključeno povrh toga, postoje dva dugmeta vezana za iglice 4 i 5; oni će se ponovo napuniti i ispaliti. Ovo (slika gore) je korištena shema veze.

Korak 7: Kôd

Većina koda koji se odnosi na radarsko sučelje, bilo na Processingu i Arduinu, referencirana je i izvučena iz vanjskih izvora, naš je posao bio prilagoditi kôd za pomicanje svih dijelova topa u skladu s ciljem usmjeravanja određenog objekta na projektirani domet. Sav kôd je uključen u gornje arduino i datoteke za obradu, evo nekih stvari koje treba uzeti u obzir:

Arduino kod:

- U funkciji aimobject () postoji red: if (objectin> 10) {gdje vrijednost 10 definira "raspon" otkrivanja. Ako se vrijednost smanji, top će ciljati na manje objekte, ali će na njega lako utjecati i buka, ako je vrijednost veća, otkrit će samo veće objekte, ali će cilj biti precizniji za veće.

- U funkciji aimobject () postoji još jedan red:

if (lastdistance <5) {

….

if (lastdistance <45) {

ovo definira aktivnu udaljenost ciljanja, možete definirati minimalnu i maksimalnu udaljenost (u centimetrima) u kojoj će top ciljati objekt. Smatramo da objekte dalje od 45 cm ultrazvučni senzor s preciznošću gotovo ne može otkriti, ali to je do kvalitete izrade vašeg vlastitog sistema.

Kod obrade:

- Ne preporučujemo promjenu koda razlučivosti Processinga, to će poremetiti cijelo sučelje i bit će ga teško popraviti.

- U postavkama obrade postoji parametar koji treba zamijeniti. (oko retka 68).

myPort = novi serijski (ovo, "COM9", 9600);

COM9 se mora zamijeniti brojem vašeg arduino porta. primjer ("COM13"). Ako Arduino nije pokrenut ili port nije ispravan, obrada neće započeti.

- Promijenili smo neke parametre obrade tako da odgovaraju udaljenostima i rasponu koji su nam potrebni, a oko reda 176:

if (udaljenost 300) {

ovo je izuzetak koji briše neke šumove koje proizvodi naš ultrazvučni senzor, može se izbrisati ovisno o jasnoći signala vaše određene jedinice ili promijeniti radi brisanja drugog raspona.

Korak 8: Montirajte sve gore

Sada kada kod radi i "podsklopovi" spremni za montažu, nastavit ćemo s pričvršćivanjem topa na servo u sredini baze; jedan od servo pribora mora biti zalijepljen na donju stranu topa, idealno u centru mase kako bi se izbjegao višak inercijalnih sila.

Također ćemo montirati ultrazvučni senzor s tankim drvenim remenom i jednim servo priborom, tako da senzor nastavlja brisati samo malo ispred podnožja (izrezani dijelovi ispred baze osmišljeni su tako da omoguće senzoru da pomeri 180 stepeni). Servo bi moglo biti potrebno malo podići, tako da možete malo stajati sa svime što vam je na raspolaganju.

Korak 9: Pokušajte nešto snimiti

Sada je vrijeme da pokušate vidjeti možete li nešto snimiti! Ako ne cilja pravilno, vjerojatno biste trebali izvaditi top i pokušati ga poravnati sa senzorom blizine, to se može učiniti pisanjem malog programa koji ih oboje stavlja u isti položaj. Arduino kôd za poravnavanje motora nalazi se na vrhu ovog koraka.

(Raspon kretnji naše građevine je od 0 do 160 stepeni i savjetujemo da ga držite na ovaj način, kod za obradu je prilagođen i za 160 stepeni, pa je centriran na 80º).

Ovdje možete preuzeti priloženi video zapis gdje je prikazan cijeli proces ponovnog punjenja, ciljanja i snimanja.

Korak 10: Refleksije

Od Jaumea:

Želim reći da je rad na arduino projektu bio smiješniji od očekivanog. Pokazalo se da je Arduino zaista prijateljska i laka platforma za rad, a povrh toga i jako korisno za brzo isprobavanje novih ideja s malo ili bez infrastrukture.

Mogućnost eksperimentiranja s različitim senzorima i tehnologijom s kojima smo bili toliko nepovezani bilo je iskustvo otvaranja vrata za dodavanje novih i bogatijih sadržaja našim projektima. Sada će razvoj proizvoda zasnovanih na elektronici barem biti manja mentalna barijera.

Sa stajališta dizajnerskog inženjeringa, arduino se pokazao kao praktičan i izvediv način za brzo prototipiranje ideja dalje od formalnog stajališta, a više s funkcionalne strane; takođe je prilično pristupačan pa kompanijama može uštedeti mnogo novca, što smo videli u našoj poseti HP -u.

Timski rad također nam je bio važna tačka u vezi s ovim projektom, naglašavajući da se dva zaista različita mišljenja mogu jako dobro nadopuniti kako bi cjelokupni projekt učinili jačim i potpunijim.

Damia: Na kraju ovog projekta imam nekoliko stvari koje želim komentirati i objasniti kao konačni zaključak. Prije svega zahvaljujem se na potpunoj slobodi sadržaja projekta koju smo imali od početka, ovo nas je izazvalo uključiti našu kreativnost i pokušati pronaći dobar način da mnoge stvari koje smo naučili na satu implementiramo u funkcionalni prototip. Na drugom mjestu izražavam zahvalnost za svrhu ove vrste projekata, mislim da smo u trenutku našeg živi za učenje što više stvari, jer bismo u jednoj budućnosti mogli primijeniti svo znanje. I kao što sam već spomenuo, imali smo slobodu testirati s različitim vrstama tehnoloških stvari kako bismo razumjeli osnovne njegove funkcije i kako bi to moglo biti korisno za implementaciju prototipa. Na kraju bih želio reći da me sva Arduino platforma učinila spoznati beskonačne načine korištenja i koliko jednostavno (s osnovnim znanjem) može biti jednostavno.