Pingo: kustību noteikšanas un augstas precizitātes tenisa bumbas palaišanas iekārta: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Kevins Nitiema, Estebans Poveda, Entonijs Mattakions, Rafaels Kejs

1. solis: motivācija

Šeit, Nikee (nejaukt ar mūsu konkurentu Nike), mēs nepārtraukti meklējam iespēju ieguldīt un attīstīt tehnoloģijas, kas ļaus mūsu sportistiem pārbaudīt un pārvarēt savas robežas. Pie mums vērsās labi izveidota starptautiska pētnieku komanda, kas nodarbojas ar kustību noteikšanas un augstas precizitātes palaišanas sistēmu izstrādi. Šī komanda, kas parasti strādā pie augsti klasificētiem augstākās drošības projektiem, izstrādāja kinētisko sistēmu, kas pārvietojas pa mērķiem, nosaka to pozīcijas un precīzi palaiž galda tenisa bumbiņas savos virzienos. Pašlaik mēs pārbaudām, kā šo sistēmu var izmantot, lai pārbaudītu sportista roku acu koordināciju, garīgo fokusu un izturību. Mēs esam pārliecināti, ka šī sistēma drīz tiks ieviesta kā nozares standarts jebkurā sporta treniņu pulkā. Paskaties pats:

2. darbība: projekta video

3. solis: detaļas, materiāli un instrumenti

Elektronika:

6 x 3V-6V līdzstrāvas motori

3 x L298N motora draiveris (6 līdzstrāvas motoriem)

2 x 28BYJ-48 soļu motors

2 x Uln2003 motora draiveris (2 pakāpju motoriem)

1 x MG996R servomotors

1 x HC-SR04 ultraskaņas sensors

1 x maizes dēlis (derēs jebkura izmēra)

1 x arduino mega 2560

3 x 3.7V 18650 baterijas

3 x 3.7V 18650 akumulatora turētājs

1 x 9V akumulators

40 x M/M vadi

40 x M/F vadi

40 x F/F vadi

12 pēdas x 22 gabarīta sarkanais vads

12 pēdas x 22 gabarīta melna stieple

Materiāli:

4 x ritenis/pārnesums/riepa 3V-6V līdzstrāvas motoriem (tie darbosies: https://www.amazon.ca/KEYESTUDIO-Motor-Arduino-Uniaxial-Wheels/dp/B07DRGTCTP/ref=sr_1_7?keywords=car+ komplekts+riteņi+arduino & qid = 1583732534 & sr = 8-7)

2 x 6 mm biezas caurspīdīgas akrila automašīnu plāksnes (jāapgriež ar lāzeru, skat. Laser.stl)

1 x galda tenisa bumbiņas palaišanas iekārta (drukājama 3D formātā, skat. 3d.stl)

1 x galda tenisa bumbu palaišanas ierīce - plāksnes savienotājs (skat. Visu)

1 x sensora platforma (tiks izdrukāta 3D formātā, skatiet visu. Stl)

4 x 55 mm M3 skrūve

8 X 35 mm M3 skrūve

6 x 25 mm M3 skrūve

32x16 mm M3 skrūve

22 x 10 mm M3 skrūve

72 x M3 uzgrieznis

Rīki:

Phillips-Head skrūvgrieži

Knaibles

Stiepļu noņēmēji

Elektriskā lente

Multimetrs

Šķēres

Super līme

Aprīkojums:

Lāzera griezējs

3D printeris

Programmatūra:

Modelēšana (degunradzis)

Arduino

Fritzing

4. solis: ķēde

5. solis: mašīnu izgatavošana

Mēs esam pievienojuši trīs 3D modelēšanas failus. Pirmajā ir lāzera griezuma akrila sastāvdaļu ģeometrija (laser.stl; otrajā ir ģeometrija 3D drukātajām plastmasas detaļām (3d.stl); un trešajā ir apkopota visa mašīnas ģeometrija - ieskaitot lāzera griešanas ģeometrija, 3D drukātā ģeometrija un iegādāto komponentu ģeometrija (all.stl)

Vispirms mēs izveidojām mašīnu, pieskrūvējot riteņus un elektroniku pie lāzera grieztām akrila plāksnēm. Tālāk mēs pieskrūvējām palaidēju kopā, savienojot gan motorus, gan riteņus, pirms palaišanas ierīces pievienojat plāksnēm ar daļēju lāzera griezuma daļu, 3D drukātu savienotāju. Sensors beidzot tika ieskrūvēts tā stiprinājumā, pats pieskrūvēts pie automašīnas plāksnēm. Montāža ir detalizēti parādīta, krāsota ar ražošanas tehniku (t.i., lāzera griešana, 3D drukāšana, iegāde).

6. darbība: programmēšana

Skatiet mūsu pievienoto arduino failu!

7. solis: rezultāti un pārdomas

Mēs nolēmām izveidot mašīnu, kas brauca pa asi, noteica un atzīmēja objekta attālumu noteiktā tā sensora diapazonā, un raidīja galda tenisa bumbiņu uz šo objektu. Mēs to izdarījām! Šeit ir dažas mācības un neveiksmes ceļā:

1) Ne 3D printeri, ne lāzera griezēji neiznāk ar ģeometrisku precizitāti. Lai gabali būtu piemēroti, ir jāveic pārbaude. Dažādās dienās un dažādās mašīnās dažādi ražošanas iestatījumi darbojas atšķirīgi! Saliekot gabalus kopā, vispirms izdrukājiet un izgrieziet paraugu testus.

2) Dažādiem motoriem ir nepieciešami dažādi barošanas avoti. Izmantojiet dažādas shēmas, lai ražotu dažādus spriegumus, nevis izdegtu motorus.

3) Neievietojiet elektroniskos komponentus vai vadus zem stingras aparatūras! Vienmēr ir nelielas izmaiņas, kuras jūs vēlēsities veikt (vai veikt), un visu daudzsavienojumu mašīnas atskrūvēšana un atkārtota pieskrūvēšana, lai veiktu šīs izmaiņas, ir nogurdinošs uzdevums. Mēs darītu daudz lielākus caurumus vadiem un piekļuvi automašīnas augšējai plāksnei, ja mēs to visu darītu vēlreiz.

4) Tas, ka jums ir 3D faili un darba kods, nenozīmē, ka problēmu nebūs. Zināt, kā novērst neizbēgamas problēmas, ir svarīgāk nekā mēģināt paredzēt visas neizbēgamas problēmas. Vissvarīgākais - palikt kursā! Tas galu galā izdosies.

8. darbība: atsauces un kredīti

Ideju par to, kā paātrināt galda tenisa bumbiņas, mēs ieguvām no Backroom Workdesk

Mēs vēlamies pateikties Toronto Universitātes Arhitektūras fakultātes darbnīcas vadītājam Tomam par to, ka viņš mūs izturēja mēnesi.

Darbs: Kevins Nitiema, Entonijs Mattakions, Estebans Poveda, Rafaels Kejs

Darbs: uzdevums “Bezjēdzīga mašīna”, Fiziskās skaitļošanas kurss, Toronto Universitātes Arhitektūras fakultāte