برج اسکنر و کانن: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

ما قصد داشتیم با استفاده از سنسورهای مختلف آردوینو یک نمونه اولیه کاربردی بسازیم ، بنابراین انتخاب ما این بود که یک برجک با توپ بسازیم که گلوله ای را به جسمی که اسکنر تشخیص داده است شلیک کند.

عملکرد برجک با حرکت مداوم اسکنر در حال حرکت 180 درجه شروع می شود ، هنگامی که چیزی را تشخیص می دهد ، توپ مستقیماً به جهتی که اسکنر به آن اشاره می کند حرکت می کند و از دو دکمه استفاده می کند ، یکی برای بارگیری و دیگری برای شلیک ، یک گلوله شلیک می شود

همچنین اشیاء شناسایی شده را از طریق رابط رادار روی صفحه نشان می دهد.

پروژه توسط Jaume Guardiola و Damià Cusí

مرحله 1: مواد مورد نیاز

مصالح و مواد ساختمانی:

- 1x ورق متاکریلات DIN A4 0 ، 4 میلی متر.

- 1x ورق چوبی 0 ، 3 میلی متر. ابعاد: 600 در 300 میلی متر

- 1x لولا.

- چسب گرم.

- چسب اپوکسی دو جزء.

- فوق چسب

- بلوک چوبی

- باند الاستیک.

- لوله قلم.

- رشته کوچک.

مواد الکترونیکی:

- سروو موتور 3xV MMSV001. (https://www.ondaradio.es/Catalogo-Detalle/3034/rob…

- 1 برابر سنسور مجاورت فراصوت HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1 برابر آردوینو نانو

- سیم اتصال (در صورت امکان قرمز ، سیاه و سفید).

- قلع

- جوشکار

مرحله 2: طراحی

نقشه های طراحی بیرونی برجک بر روی اتوکد انجام شده است. این فایل تمام قطعات مورد نیاز برای مونتاژ خارجی را نشان می دهد که مکانیسم توپ و رادار را پوشش می دهد.

مرحله 3: ورق چوبی برش لیزری

با استفاده از فایل اتوکد ، ما می توانیم اشکال را برای دقت بیشتر و ظاهر بهتر در حالت لیزری برش دهیم ، اما می توان آنها را به صورت دستی و اندازه گیری ها را از فایل استخراج کرد.

مرحله 4: مقدمه مونتاژ

توپ ما به دو ساختار اصلی تقسیم می شود. یک پایه در داخل همه سرو موتورها ، اتصالات و همچنین برد آردوینو نانو وجود دارد. سپس یک توپ متحرک در بالا وجود دارد که یک سرو موتور دیگر در داخل آن و مکانیزم شلیک نگه داشته شده است.

در این مرحله ما مونتاژ پایه را همانطور که در عکس نشان داده شده است انجام می دهیم ، می توان از چسب حرارتی یا چسب اپوکسی استفاده کرد. سوراخ در مرکز به گونه ای طراحی شده است که سروو را نگه می دارد و توپ را حرکت می دهد (می توان آن را از سمت بالا وارد کرد) و در زیر آن (به طور ایده آل به صورت کواکسیال) سروو را نصب می کنیم که سنسور اولتراسونیک را حرکت می دهد.

مرحله 5: طراحی توپ

برای طراحی توپ از چند تکه چوب مربع و چند قطعه برش لیزری متاکریلات استفاده کردیم. همچنین می توانید نقاشی اتوکد را در اینجا پیدا کنید.

برای مونتاژ آن از چسب حرارتی و تقویت نوار ماسک استفاده کردیم ، اما می توان آن را به هر روشی که می خواهید به هم چسباند.

لوله توپ یک لوله قلم معمولی است و مهمات مهمات معمولی airsoft خواهد بود. همچنین از یک نوار الاستیک برای حفظ کشش مورد نیاز مکانیسم شلیک و یک سیم برای کشیدن تیرانداز به بالا در هنگام نیاز به بارگیری مجدد استفاده می شود.

تمام اندازه گیری ها در نقشه بر حسب میلی متر است. نوک توپ 3 میلی متر بالا می رود زیرا به این ترتیب گلوله همیشه در انتهای آن باقی می ماند و می توان از پشت شلیک کرد. همچنین یک چسب کمی در انتها اضافه شده است تا گلوله در داخل نگه داشته شود اما در همان زمان اجازه دهید تیرانداز به آن ضربه بزند.

سروو در قسمت بالای توپ مکانیزم رهاسازی و بارگیری تیرانداز است ، به سروو متصل است و اهرمی وجود دارد که در حالت افقی با مسیر تیرانداز تداخل کرده و آن را در نیمه راه به اصابت گلوله نگه می دارد و در صورت بالا آمدن ، کمی تنش را به مکانیزم عکسبرداری وارد کنید و در حدود 30 درجه تماس خود را با آن قطع کنید ، اجازه دهید مسیر خود را دنبال کرده و عکس بگیرد (تصویر بالا را ببینید). برای بارگیری مجدد ، باید مکانیزم را با استفاده از رشته متصل شده از نقطه 30 درجه عقب بکشید و سپس دکمه بارگذاری مجدد را فشار دهید ، که سروو را به حالت افقی اولیه باز می گرداند و تیرانداز را در محل خود نگه می دارد تا زمانی که نیاز باشد دوباره تیرباران شود

توجه: نصب و ساخت توپ بدون ابزار دقیق یک کار آزمایشی و خطایی است ، ممکن است مدتی طول بکشد تا بفهمیم چگونه همه چیز را به نحوی که نیاز است برهم کنش ایجاد کند ، هنگام مونتاژ آن به یک فرایند تنظیم دقیق نیاز است. ما اکیداً توصیه می کنیم زمانی که همه چیز به هم متصل است و برای همسویی صحیح همه موقعیت ها کار می کند ، ساختار توپ و رادار را بسازید.

مرحله 6: اتصالات آردوینو

این طرح اتصال arduino است. اساساً 3 سروو وجود دارد که هر کدام به زمین متصل هستند ، 5 ولت و پین های 9 ، 10 و 11 بر این اساس (9 رادار ، 10 توپ ، 11 اهرم بارگیری را حرکت می دهد) ، و سپس سنسور مجاورت به پین 2 و 3 متصل است. در بالای آن دو دکمه به پین 4 و 5 وصل شده است. آنها بارگیری و آتش می شوند این (تصویر بالا) شماتیک اتصال مورد استفاده است.

مرحله 7: کد

بیشتر کدهای مربوط به رابط رادار ، چه در پردازش و چه در آردوینو ، ارجاع داده شده و از منابع خارجی استخراج شده است ، کار ما این بود که کد را برای جابجایی تمام قسمت های توپ به منظور هدف قرار دادن یک شیء خاص در محدوده طراحی شده تطبیق دهیم. همه کدها در فایل های arduino و Processing بالا گنجانده شده است ، در اینجا مواردی وجود دارد که باید در نظر بگیرید:

کد آردوینو:

- در تابع هدف () یک خط وجود دارد: if (objectin> 10) {که در آن مقدار 10 "محدوده" تشخیص را مشخص می کند. اگر مقدار کاهش یابد ، توپ اشیای کوچکتر را هدف قرار می دهد ، اما به راحتی تحت تأثیر نویز قرار می گیرد ، اگر مقدار بزرگتر باشد ، فقط اجسام بزرگتر را تشخیص می دهد ، اما هدف برای بزرگترها دقیق تر خواهد بود.

- در تابع هدف () خط دیگری وجود دارد:

if (آخرین فاصله <5) {

….

if (آخرین فاصله <45) {

این فاصله فعال هدف را مشخص می کند ، شما می توانید حداقل و حداکثر فاصله (بر حسب سانتی متر) را مشخص کنید که در آن توپ به سمت یک شی هدف می گیرد. ما اشیاء بیش از 45 سانتی متر را تقریباً با دقت با سنسور اولتراسونیک قابل تشخیص نمی دانیم ، اما این به کیفیت ساخت سیستم شما بستگی دارد.

کد پردازش:

- توصیه نمی کنیم کد وضوح پردازش را تغییر دهید ، کل رابط کاربری را خراب می کند و تعمیر آن دشوار خواهد بود.

- در تنظیم پردازش یک پارامتر وجود دارد که باید جایگزین شود. (حدود خط 68).

myPort = سریال جدید (این ، "COM9" ، 9600) ؛

COM9 باید با شماره پورت arduino شما جایگزین شود. مثال ("COM13"). اگر آردوینو اجرا نمی شود یا پورت صحیح نیست پردازش شروع نمی شود.

- ما برخی از پارامترهای پردازش را متناسب با فاصله و محدوده مورد نیاز خود تغییر دادیم ، و در خط 176:

if (distance300) {

این یک استثنا است که نویز تولید شده توسط سنسور اولتراسونیک ما را پاک می کند ، بسته به وضوح سیگنال واحد خاص شما می تواند پاک شود یا برای پاک کردن محدوده دیگر تغییر کند.

مرحله 8: نصب همه چیز

اکنون که کد در حال کار است و "زیر مجموعه" آماده نصب است ، اقدام به چسباندن توپ به سروو در مرکز پایگاه می کنیم. یکی از لوازم جانبی سرو باید در قسمت پایینی توپ چسبانده شود ، در حالت ایده آل در مرکز جرم قرار دارد تا از نیروهای اینرسی اضافی جلوگیری شود.

ما همچنین سنسور اولتراسونیک را با یک بند چوبی نازک و یک لوازم جانبی سروو نصب می کنیم ، بنابراین سنسور کمی جلوتر از پایه جارو می کند (قسمت های بریده شده در جلوی پایه طوری طراحی شده اند که به سنسور اجازه می دهد 180 را جارو کند. درجه). سروو ممکن است نیاز به کمی افزایش داشته باشد ، بنابراین می توانید با هر چیزی که در اختیار دارید کمی ایستادگی کنید.

مرحله 9: تلاش برای شلیک چیزی

اکنون وقت آن است که سعی کنید ببینید آیا می توانید چیزی را شلیک کنید یا خیر! اگر به درستی هدف گیری نمی کند ، احتمالاً باید توپ را بیرون آورده و سعی کنید آن را با سنسور مجاورت هماهنگ کنید ، می توان با نوشتن یک برنامه کوچک که هر دو را در یک موقعیت قرار می دهد ، نوشت. کد آردوینو برای تراز کردن موتورها در بالای این مرحله پیوست شده است.

(دامنه حرکتی ساختمان ما از 0 تا 160 درجه است و توصیه می کنیم این حالت را حفظ کنید ، کد پردازش نیز برای 160 درجه تنظیم شده است ، بنابراین روی 80 درجه متمرکز شده است).

می توانید ویدئوی پیوست شده را از اینجا بارگیری کنید که در آن کل مراحل بارگذاری مجدد ، هدف گیری و عکسبرداری نشان داده شده است.

مرحله 10: بازتاب ها

از جاومه:

من می خواهم بیان کنم که انجام یک پروژه آردوینو خنده دارتر از حد انتظار بوده است. معلوم شد که آردوینو یک پلتفرم واقعاً دوستانه و آسان برای کار است ، و علاوه بر آن بسیار مفید است که به سرعت ایده های جدید را بدون هیچ زیرساختی امتحان کنید.

این که بتوانیم سنسورها و فناوری های مختلفی را که با آن ارتباط نداشتیم آزمایش کنیم ، یک تجربه بازکننده برای افزودن محتوای جدید و غنی به پروژه های ما بود. در حال حاضر توسعه محصولات مبتنی بر الکترونیک حداقل یک مانع ذهنی نخواهد بود.

از نظر مهندسی طراحی ، آردوینو ثابت کرده است که یک راه عملی و امکان پذیر برای نمونه سازی سریع ایده ها از نقطه نظر رسمی و بیشتر در جنبه عملکردی است. همچنین بسیار مقرون به صرفه است ، بنابراین می تواند در شرکت ها هزینه زیادی صرفه جویی کند و ما در بازدید از HP دیدیم.

کار گروهی نیز نکته مهمی برای ما در مورد این پروژه بوده است و این را تقویت می کند که دو طرز فکر واقعاً متفاوت می توانند به خوبی مکمل یکدیگر باشند تا در کل یک پروژه قوی تر و کاملتر ایجاد شود.

از Damia: در پایان این پروژه چندین مورد دارم که می خواهم در مورد آنها توضیح دهم و به عنوان نتیجه نهایی توضیح دهم. اول از همه ، من از آزادی کامل محتوای پروژه ای که از ابتدا داشتیم تشکر می کنم ، این خود ما را به چالش کشید برای فعال کردن خلاقیت خود و تلاش برای یافتن راهی خوب برای پیاده سازی بسیاری از چیزهایی که در کلاس آموخته اند به یک نمونه اولیه کاربردی. در وهله دوم من از هدف این نوع پروژه ها تشکر می کنم ، فکر می کنم ما در لحظه ای از کار خود هستیم برای یادگیری هرچه بیشتر چیزها زندگی می کند ، زیرا در آینده می توانیم تمام دانش را به کار گیریم. و همانطور که قبلاً اشاره کردم ، ما این آزادی را داشتیم که با انواع مختلف وسایل تکنولوژیکی آزمایش کنیم تا عملکردهای اصلی آن را درک کنیم و اینکه چگونه می تواند برای اجرای نمونه اولیه مفید باشد. در نهایت می خواهم بگویم که تمام پلت فرم آردوینو مرا راههای نامتناهی استفاده از آن و میزان ساده بودن (با دانش اولیه) را درک کنید.