Skenera tornītis un lielgabals: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Mums bija paredzēts izveidot funkcionālu prototipu, izmantojot dažādus arduino sensorus, tāpēc mūsu izvēle bija izveidot torni ar lielgabalu, kas izšauj lodi objektam, ko skeneris ir atklājis.

Tornīša darbība sākas ar pastāvīgu skenera kustību, veicot 180 grādu kustību, kad tas kaut ko atklāj, lielgabals pārvietojas, norādot tieši virzienā, uz kuru skeneris norāda, un izmantojot divas pogas, vienu iekraušanai un otru - šaujot, tiek izšauta lode.

Tas arī parādīs ekrānā atklātos objektus, izmantojot radara saskarni.

Jaume Guardiola un Damià Cusí projekts

1. darbība. Nepieciešamie materiāli

BŪVMATERIĀLI:

- 1x DIN A4 metakrilāts 0, 4 mm loksne.

- 1x koka 0,3 mm loksne. Izmēri: 600x300 mm.

- 1x eņģes.

- Karsta līme.

- Divkomponentu epoksīda līme.

- superlīme.

- Koka klucis.

- Elastīgā saite.

- pildspalvas caurule.

- Maza aukla.

ELEKTRONISKIE MATERIĀLI:

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

- 1x ultraskaņas tuvuma sensors HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1x arduino nano.

- Savienojuma vads (ja iespējams, sarkans, melns un balts).

- Alva.

- metinātājs.

2. solis: projektēšana

Torņa ārējās konstrukcijas rasējumi tika veikti uz Autocad. Šis fails parāda visas ārējai montāžai nepieciešamās detaļas, kas aptvers lielgabalu un radara mehānismu.

3. solis: koka loksne ar lāzergriešanu

Izmantojot Autocad failu, mēs varam lāzergriezt formas, lai panāktu lielāku precizitāti un kopējo izskatu, taču tās var arī izgatavot ar rokām, iegūstot mērījumus no faila.

4. darbība. Ievads montāžā

Mūsu lielgabals tiks sadalīts divās galvenajās struktūrās. Visu servomotoru, savienojumu, kā arī arduino Nano plates iekšpusē būs pamatnes turēšana; tad tur ir kustīgais lielgabals virsū, turot iekšā citu servomotoru un šaušanas mehānismu.

Šajā solī mēs sākam montēt pamatni, kā parādīts fotoattēlā, var izmantot karstu līmi vai epoksīda līmi. Centrā esošais caurums ir paredzēts, lai saglabātu servo, kas pārvietos lielgabalu (to var ievietot no augšējās puses), un zem tā (ideālā gadījumā koaksiāli) mēs uzstādīsim servo, kas pārvietos ultraskaņas sensoru.

5. solis: lielgabalu dizains

Lielgabala konstrukcijai mēs izmantojām dažus kvadrātveida koka gabalus un pāris metakrilāta lāzergrieztas detaļas. Autocad zīmējumu varat atrast arī šeit.

Lai to saliktu, mēs izmantojām karstu līmi un maskēšanas lentes stiprinājumus, taču to var salīmēt kopā, kā vēlaties.

Lielgabala caurule ir parasta pildspalvas caurule, un munīcija būs airsoft parasta munīcija. Tiks izmantota arī elastīga josla, lai noturētu vajadzīgo spriegojumu mehānisma šaušanai, un aukla, lai šāvēju pavilktu uz augšu, kad jāveic atkārtota ielāde.

Visi mērījumi zīmējumā ir milimetros; lielgabala uzgalis ir pacelts par 3 mm, jo tādā veidā lode vienmēr paliks tās galā un to varēs nošaut no aizmugures. Arī beigās ir pievienota nedaudz līmes, lai lode paliktu iekšā, bet tajā pašā laikā ļautu šāvējam trāpīt.

Servo lielgabala augšējā daļā ir šāvēja atbrīvošanas un pārlādēšanas mehānisms, kas piestiprināts pie servo, ir svira, kas horizontālā stāvoklī traucēs šāvēja ceļu un neļaus tai ietriekties lodes vidū, un, kad pacelts, tas pievienojiet nedaudz sprieguma šaušanas mehānismam un zaudējiet kontaktu ar to aptuveni 30 grādu leņķī, ļaujot tam iet pa savu ceļu un fotografēt (skatiet attēlu iepriekš). Lai atkārtoti ielādētu, jums ir jāizvelk mehānisms atpakaļ augšup pa 30 grādu punktu, izmantojot pievienoto virkni, un pēc tam nospiediet pārlādēšanas pogu, kas pārnesīs servo atpakaļ sākotnējā horizontālā stāvoklī un turēs šāvēju vietā, līdz tas būs nepieciešams nošaut vēlreiz.

Piezīme: lielgabala uzstādīšana un konstruēšana bez precīziem instrumentiem ir sava veida izmēģinājumu un kļūdu uzdevums, var paiet kāds laiks, lai izdomātu, kā panākt, lai viss mijiedarbotos tā, kā tam nepieciešams, tā salikšanas laikā ir nepieciešams precizēt. Mēs ļoti iesakām veidot lielgabalu un radara konstrukcijas, kad viss ir savienots un darbojas, lai pareizi izlīdzinātu visas pozīcijas.

6. darbība: Arduino savienojumi

Šī ir arduino savienojuma shēma. Būtībā ir 3 servo, katrs pieslēgts pie zemes, 5V un attiecīgi 9, 10 un 11 tapas (9 pārvieto radaru, 10 - lielgabalu, 11 - pārlādēšanas sviru), un pēc tam tuvuma sensors ir piesaistīts 2. un 3. tapai. augšpusē ir divas pogas, kas piesaistītas 4. un 5. tapai; tie tiks atkārtoti ielādēti un atlaisti. Šī (attēls iepriekš) ir izmantotā savienojuma shēma.

7. darbība: kods

Lielākā daļa koda, kas attiecas uz radara saskarni, vai nu apstrādei, vai Arduino, ir atsauce un iegūta no ārējiem avotiem, mūsu darbs bija pielāgot kodu, lai atbilstoši pārvietotu visas lielgabala daļas, lai mērķētu noteiktu objektu noteiktā diapazonā. Viss kods ir iekļauts iepriekš minētajos arduino un apstrādes failos, šeit jāņem vērā dažas lietas:

Arduino kods:

- Funkcijā aimobject () ir rinda: if (objectin> 10) {kur vērtība 10 nosaka noteikšanas "diapazonu". Ja vērtība tiek pazemināta, lielgabals mērķēs uz mazākiem objektiem, bet to arī viegli ietekmēs troksnis, ja vērtība ir lielāka, tā atklās tikai lielākus objektus, bet mērķis būs precīzāks lielākiem.

- Funkcijā aimobject () ir vēl viena rinda:

ja (pēdējais attālums <5) {

….

ja (pēdējais attālums <45) {

tas nosaka mērķēšanas aktīvo attālumu, jūs varat definēt minimālo un maksimālo attālumu (centimetros), kādā lielgabals tēmēs uz objektu. Mēs uzskatām, ka ultraskaņas sensors ar precizitāti gandrīz nenosaka objektus, kas ir garāki par 45 cm, bet tas ir atkarīgs no jūsu sistēmas uzbūves kvalitātes.

Apstrādes kods:

- Mēs neiesakām mainīt apstrādes izšķirtspējas kodu, tas izjauks visu saskarni un būs grūti labojams.

- Apstrādes iestatījumos ir jānomaina parametrs. (ap 68. līniju).

myPort = jauns seriāls (šis, "COM9", 9600);

COM9 ir jāaizstāj ar jūsu arduino ostas numuru. piemērs ("COM13"). Ja Arduino nedarbojas vai ports nav pareizs, apstrāde netiks sākta.

- Mēs mainījām dažus apstrādes parametrus, lai tie atbilstu nepieciešamajiem attālumiem un diapazonam, un ap 176. rindu:

ja (distance300) {

tas ir izņēmums, kas novērš mūsu ultraskaņas sensora radīto troksni, to var izdzēst atkarībā no konkrētās ierīces signāla skaidrības vai mainīt, lai notīrītu citu diapazonu.

8. solis: visu uzstādīšana

Tagad, kad kods darbojas un "mezgli" ir gatavi uzstādīšanai, mēs turpināsim piestiprināt lielgabalu pie servo bāzes centrā; viens no servo piederumiem jāpielīmē lielgabala apakšējā pusē, ideālā gadījumā - masas centrā, lai izvairītos no pārmērīgiem inerces spēkiem.

Mēs uzstādīsim arī ultraskaņas sensoru ar plānu koka siksnu un vienu servo piederumu, tāpēc sensors turpina slaucīt tikai nedaudz pamatnes priekšā (izgrieztās daļas pamatnes priekšpusē ir paredzētas, lai sensors varētu slaucīt 180 grādi). Servo var būt nepieciešams nedaudz pacelt uz augšu, lai jūs varētu nedaudz stāvēt ar visu, kas jums ir jūsu rīcībā.

9. darbība: mēģiniet kaut ko uzņemt

Tagad ir pienācis laiks izmēģināt, vai jūs varat kaut ko nošaut! Ja tā mērķis nav pareizs, jums, iespējams, vajadzētu izņemt lielgabalu un mēģināt to saskaņot ar tuvuma sensoru, to var izdarīt, uzrakstot nelielu programmu, kas abus nostāda vienā pozīcijā. Šīs darbības augšpusē ir pievienots arduino kods motoru izlīdzināšanai.

(Mūsu konstrukcijas kustības diapazons ir no 0 līdz 160 grādiem, un mēs iesakām to saglabāt šādā veidā, apstrādes kods ir pielāgots arī 160 grādiem, tāpēc tas ir centrēts uz 80 °).

Šeit varat lejupielādēt pievienotu video, kurā redzams viss pārkraušanas, mērķēšanas un šaušanas process.

10. solis: pārdomas

No Jaume:

Es gribētu apgalvot, ka arduino projekta īstenošana ir bijusi smieklīgāka, nekā gaidīts. Arduino izrādījās patiešām draudzīga un vienkārša platforma, pie kuras strādāt, turklāt ļoti noderīgi ātri izmēģināt jaunas idejas bez infrastruktūras.

Iespēja eksperimentēt ar dažādiem sensoriem un tehnoloģijām, ar kurām mēs tik ļoti atvienojāmies, ir bijusi durvju atvēršanas pieredze, lai mūsu projektiem pievienotu jaunu un bagātīgāku saturu. Tagad elektroniski izstrādātu produktu izstrāde vismaz būs mazāk garīga barjera.

No projektēšanas inženierijas viedokļa arduino ir izrādījies praktisks un realizējams veids, kā ātri izstrādāt prototipus idejas tālāk no formālā viedokļa un vairāk funkcionālajā pusē; tas ir arī diezgan pieņemams, tāpēc tas var ietaupīt uzņēmumiem daudz naudas, un mēs to redzējām, apmeklējot HP.

Komandas darbs mums ir bijis arī svarīgs punkts saistībā ar šo projektu, kas apliecina, ka divas patiešām atšķirīgas domāšanas iespējas var ļoti labi papildināt, lai kopumā veidotu spēcīgāku un pilnīgāku projektu.

No Damia: Šī projekta beigās man ir vairākas lietas, kuras es vēlos komentēt un izskaidrot kā galīgo secinājumu. Pirmkārt, es pateicos projekta sākuma pilnīgajai brīvībai, kas mums bija no paša sākuma, tas izaicināja mūs ieslēgt mūsu radošumu un mēģināt atrast labu veidu, kā īstenot daudzas klasē apgūtās lietas funkcionālā prototipā. Otrkārt, es izsaku pateicību par šāda veida projektu mērķi, es domāju, ka mēs esam mūsu brīža brīdī dzīvo, lai apgūtu pēc iespējas vairāk lietu, jo vienā nākotnē mēs varētu izmantot visas zināšanas. Un, kā jau minēju iepriekš, mums bija brīvība pārbaudīt ar dažāda veida tehnoloģiskām lietām, lai saprastu tā pamatfunkcijas un to, kā tas varētu būt noderīgs prototipa ieviešanai. Visbeidzot es gribētu teikt, ka visa Arduino platforma mani padarīja apzināties to bezgalīgos izmantošanas veidus un to, cik vienkāršs (ar pamatzināšanām) var būt.