Ura e Lëvizshme: 10 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Ne jemi META_XIII, që vijmë nga Instituti i Përbashkët i Universitetit Michigan-Shanghai Jiao Tong (JI). Ky manual demonstrues është bërë për modelin tonë të kurseve VG100, një urë e lëvizshme e kontrolluar nga Arduino.

JI u krijua bashkërisht në 2006 nga dy universitete kryesore, UM dhe SJTU. JI udhëheq bashkëpunimin arsimor ndërkombëtar në Kinë, duke shfaqur stile arsimore amerikane dhe kineze. Ndodhet në kampusin Minhang të SJTU, në jugperëndim të Shangait, ku grumbullohen kompanitë e teknologjisë.

Ekzistojnë dy projekte të kurseve në VG100, të cilat kërkojnë analiza, planifikim dhe bashkëpunim. Ky kurs përgatit studentët për të qenë inxhinierë me 4 kualifikime që JI i vlerëson, Ndërkombëtarizim, Ndërdisiplinor, Inovacion dhe Cilësi. Në konkursin Project1, secili grup duhet të ndërtojë "një urë të lëvizshme" me materiale të specifikuara, dhe performanca e urës në ditën e lojës bën një ndryshim të madh në klasën e kursit.

Në ditën e lojës, të 19 grupet duhet të vijnë në laboratorin në ndërtesën e JI dhe të përfundojnë disa pjesë të testeve. Pjesa e parë është testi i funksionit, ku urat duhet të jenë në gjendje të ndalojnë makinat dhe pastaj të hapen për të lënë një anije të kalojë. Ne e përfunduam të gjithë procesin me sukses dhe morëm notën e plotë. Pjesa e dytë e testeve janë testet e madhësisë dhe ngarkesës. Më shumë rezultate do të arrihen nëse ura është më e lehtë dhe më e mirë në ngarkesë. Ne mund të mbajmë 1 kg brenda variablave të formës prej 2.83mm. Ne u renditëm në vendin e 9 -të për sa i përket Estetikës dhe u renditëm të 8 -ta në testin e peshës.

Më në fund ura jonë mori notën 76.7, duke u renditur e 4 -ta.

Ekziston një version i shkurtër i rregullave i treguar më poshtë:

A. Procesi i testimit të funksionit

a Një makinë A mund të kalojë urën.

b Kur A është ende në urë, një anije e madhe C i afrohet urës nga poshtë.

c Ura mund të zbulojë C, dhe të ngrihet pasi makina A të largohet nga ura për të lejuar që C të kalojë nën të.

d Pasi kalon C, ura mund të kthehet në normale në 15s.

B. Testi i ngarkesës

Disa pesha të vogla do të vendosen në urë 100g më shumë çdo herë. Peshat shtohen deri në 1kg ose derisa devijimi arrin 4 mm dhe më pas regjistroni të dhënat.

C. Testi i madhësisë

Masa totale e urës (përfshirë pjesën e qarkut përveç baterive) do të regjistrohet dhe krahasohet me grupet e tjera.

Lidhjet e videos: Klikoni këtu për të shijuar videon tonë të urës në lojë!

Shpresojmë që hyrja të lërë një përshtypje të përgjithshme për ju në lidhje me urën tonë.

Hapi 1: Diagrami i Konceptit

Hapi 2: Analiza

Këtu janë disa shpjegime për llogaritjen tonë në lidhje me ndryshoret e formës së urës në mënyrë që të mund të krijojmë një strukturë jashtëzakonisht të lehtë që mund të ketë më shumë peshë në teori.

Kjo pjesë përfshin njohjen e analizës së forcës dhe integrale. Shpresojmë se kjo mund t'ju ndihmojë të kuptoni parimin dhe ta zbatoni atë në situata të ngjashme kur ndërtoni urën tuaj.

Hapi 3: Lista e materialeve

** Çmimi i ngjitësit të drurit, telave të pambukut, letrës artizanale të dyllit dhe mjeteve të tjera nuk përfshihen.

Këtu janë disa lidhje për artikujt që mund të blini në Taobao.

Arduino Uno （21,90

Breadboard （6.24

Telat e lidhjes （27.61

Bordi i Drejtimit të Motorit L298N （10.43

Sensorë me rreze infra të kuqe 2-30cm 3.3V-5V （31.00

Servo mikro （8.81

Motor ingranazhi （30.00）

Dërrasë druri balsa （402.5

Shkop druri balsa （232.06

Thikë （38.40

Varet （12.76

Hapi 4: Diagrami i Qarkut

Treguar më lart është një diagram qark i shkurtër. Telat me ngjyra të ndryshme duhet të lidhen me gojët logjike përkatëse. Të gjitha telat e kuq nënkuptojnë furnizimin me energji 9V. Të gjitha telat e zeza nënkuptojnë tokën. Teli i gjelbër do të thotë LED i gjelbër siç është teli rozë do të thotë LED i kuq.

Dy Gear Motors, të cilët kanë 100 rrotullime në sekondë, ofrojnë forcën kryesore për të ngritur urën. Ata drejtohen nga një drejtues motorësh i lirë, drejtuesi i motorit L298N pa bërthamë.

Micro Servo është krijuar për të kthyer një shkop që do të parandalojë një makinë të kalojë urën kur ura të jetë ngritur. Mund të rrotullohet 90 gradë dhe të kthehet në vendin e tij origjinal.

Katër sensorë me rreze infra të kuqe janë thelbësore kur zbuloni makinën dhe anijen. Ato mund të jenë të dobishme për të vendosur kur ura duhet të ngrihet dhe të ulet.

I gjithë procesi që plotëson kërkesat e testeve të funksionit duhet të kryhet si më poshtë:

· Sensori 1 zbulon afrimin e një makine A. Sensori 2 zbulon afrimin e një anije C. Ata i dërgojnë sinjale Arduino -s në mënyrë që LED i kuq të japë dritë dhe Micro Servo e kthen shkopin për të ndaluar një makinë B.

· Sensori 3 zbulon largimin e Makinës A. Pastaj Gear Motors fillojnë të vrapojnë dhe ngrenë urën në një lartësi të duhur për kalimin e Anijes C.

· Sensori 4 zbulon largimin e Anijes C. Ata dërgojnë sinjale në Arduino. Pas një intervali prej 15 sekondash, Gear Motors fillojnë të kthehen mbrapsht dhe ulin urën.

· Mikro Servo kthehet në gjendjen e tij origjinale dhe LED e gjelbër jep dritë për të treguar lejen e kalimit të një makine B.

** Kushtojini vëmendje që sensorët me rreze infra të kuqe që përdorim për të ndërtuar urën tonë nuk janë plotësisht të njëjtë me diagramin e treguar më sipër. Ne zgjedhim një lloj më të lirë që mund të jetë po aq i dobishëm. Fotografia e këtij lloji tregohet në listën e materialeve.

Hapi 5: Krijo kuvertë

a Pritini katër dërrasa 1m*120mm*3mm në gjatësi 50cm.

b Vizatoni disa trekëndësha të drejtë me distancë të ngushtë me madhësinë 4cm të gjatë dhe 3cm të gjerë. Rezervoni një hapësirë prej 2cm të gjerë çdo anë dhe 0.5cm të gjerë midis trekëndëshave. Pritini këto trekëndësha me thika. ** Kini kujdes të mos thyeni anën.

c Ngjitini çdo dy dërrasa së bashku me ngjitës druri. Shtroni dhe ngjitni një copë letër artizanale dylli në të dy anët e kuvertave.

Hapi 6: Krijo korniza

a Pritini pllakat prej druri 3mm në 15cm 、 35cm dhe 38 cm të gjata. Rregulloni pak skajet e tyre në format e duhura për t'u përshtatur në kornizë pa ndërhyrje. Ngjitini ato së bashku. Pastaj bëni 3 trekëndësha të tjerë identikë.

b Pritini disa pllaka druri 3 mm të madhësisë së duhur. Ngjitini ato me (a) trekëndëshat e drurit për të formuar disa trekëndësh kënddrejtë isosceles të madhësive të ndryshme. (Ky hap është për të rritur qëndrueshmërinë dhe bukurinë e tij vertikale.)

c Pritini dhe ngjitni disa copa druri 2mm në pjesët lidhëse për t'i përforcuar ato.

d Pritini disa pllaka druri 5 mm në 23 cm. Vendosni dy (c) trekëndësha druri larg me një distancë prej 23cm. Ngjitni gjashtë pllaka midis trekëndëshave. Sigurohuni që ato janë në një distancë të barabartë. Pastaj bëni një tjetër identike.

e Vazhdoni të përdorni pllaka druri 5 mm të madhësisë së duhur për të mbushur hapësirën midis (d) gjashtë pllakave me forma të ngjashme trigonale. Ngjitini ato së bashku. (d, e hapi është rritja e qëndrueshmërisë së tij anësore, e cila supozohet të testohet por anulohet për disa arsye. Pra, kjo strukturë është e panevojshme për kërkesat.)

Hapi 7: Montimi

a Ngjiteni kuvertën me kornizën. Kufiri i njërës kornizë duhet të tejkalojë skajin e tabelës ndërsa tjetri tërhiqet.

b Pritini njërën prej tabelës (a) në gjatësi 35 cm

Hapi 8: Përsosmëria

a Shponi katër vrima të vogla në njërin skaj të tabelës 35 cm të gjatë. Shponi dy vrima përkatëse në një dërrasë të gjatë 24 cm. Lidhini ato me një varen dhe vida.

b Pritini katër pllaka druri 8 mm në gjatësi 15 cm. Shponi një vrimë në secilën dërrasë në lartësinë 12 cm. Ngjitni dy pllaka në secilën dërrasë paralelisht me një distancë prej 18 cm. Pastaj prerë katër shkopinj 6cm për të përforcuar "kullat".

c Ngjitni një rreze në të dy pllakat.

d Stërvitni dy vrima në njërin skaj të dy dërrasave. Kaloni telat e pambukut nëpër vrimat në dërrasat e urës dhe pllakat vertikale.

e Stërvitni gjashtë vrima në fund të të dy kuvertave për t'u siguruar që ato mund të fiksohen në mbështetëset me vida.

Hapi 9: Asambleja e Qarkut

a Pritini dy kube druri 2 cm dhe ngjitini ato në skajin e kuvertës së varur në hapin e fundit. Pastaj ngjitni një motor Gear në secilën prej kubit përkatësisht. Ngjiteni fundin e fillit në bosht me 502.

b Ngjitni dy sensorë infra të kuqe poshtë në dy trarët kryq (a). Ngjitni dy sensorë të tjerë infra të kuqe në të dy anët e kornizës, rregulloni ato që të jenë të përshtatshme për zbulimin e anijes.

c Ngjitni një mikro servo në njërën prej shufrave në pjesën e lëvizshme të urës. Pastaj ngjitni një shkop druri në të si një portë pengesë.

d Pritini një pjesë të vogël të tabelës së bukës dhe ngjiteni atë në pllakën tjetër në pjesën e lëvizshme të urës. Vendosni një LED të kuq dhe një LED të gjelbër në tabelën e vogël të bukës.

e Lidhni të gjitha telat dhe provoni në mënyrë të përsëritur për të siguruar realizueshmërinë e kodit Arduino.

Hapi 10: Pamja përfundimtare e sistemit

Faleminderit që iu referuat manualit tonë!

Shpresojmë se mund t'ju japë disa frymëzime kur të hartoni urën tuaj të lëvizshme.