محاكاة تصفح واقعية للغاية: 11 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

هل تشعر برغبة مفاجئة في ممارسة رياضة ركوب الأمواج ، ولكن لا يوجد مسطحات مائية كبيرة بالقرب منك؟ هل أنت خائف من المياه العميقة والمضطربة؟ أم أنك كسول للخروج؟ إذن ، فإن Ultra Realistic Surfing Simulator هو الحل الأمثل لك! يسمح بتجربة تصفح قريبة من الواقع من أي مكان يمكن تخيله. كنظام مكون من جزأين ، يتم استشعار الحركة بواسطة لوحة وترجمتها إلى حركات موجية لديوراما المحيط.

المشروع من قبل:

لينا ستروبل ، غابرييل ريهاتشيك ، غيوم كاساريو

تم تنفيذ المشروع كجزء من ندوة التصميم الحسابي والتصنيع الرقمي في برنامج الماجستير في ITECH.

الخطوة 1: المواد

لبناء محاكاة ركوب الأمواج فائقة الواقعية ، ستحتاج إلى المستلزمات التالية:

الإلكترونيات:

• 2x Arduino Board (Arduino Uno)
• عدد 2 بطاريات 9 فولت
• 1x محرك مؤازر ، على سبيل المثال ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88 / 98N.cm)
• وحدة مستشعر تسريع رقمي 1x 3 محاور - MMA8452
• 2x NRF24L01 وحدة الإرسال والاستقبال
• 6 / 7.5V امدادات الطاقة ، على سبيل المثال Voltcraft USPS-1000
• 2x 5.1kΩ المقاوم
• 1x اللوح
• أسلاك العبور

المعدات:

• صفائح زجاج شبكي 2x 250x500x3mm ، على سبيل المثال إيفونيك
• 1x صفائح زجاجي 250x500x2mm ، على سبيل المثال إيفونيك
• لوح خشب رقائقي 20 مم (91 * 21 سم + 2 × 91 * 11 سم)
• مسامير 4x M3x15mm
• 8x M3 صواميل
• 1x Ø8x20mm غلاف ألومنيوم (1 مم)
• 1x M6x50mm بولت + 2xM6 صواميل
• Ø3x50mm قضيب الخيوط
• غسالات 2x Ø8 / 4mm

• مسامير خشبية Ø5x50mm

• تلوين المياه الزرقاء
• 1 لتر من زيت الأطفال الشفاف
• 1x أنبوب Acrifix 1R 0192 (أو غراء أكريليك شفاف ومقاوم للماء)
• سيليكون شفاف

أدوات:

Plyers ، مفك براغي ، مثقاب كهربائي ، قاطع ليزر ، منشار شريط خشب أو مطحنة CNC ، حقنة 60 مل

الخطوة 2: تجميع لوح التزلج على الخشب الرقائقي

لقطع لوح ركوب الأمواج ، استخدمنا منشار شريطي لأننا لم نتمكن من الوصول إلى مطحنة CNC. قمنا بتتبع الخطوط العريضة للوحة على الخشب باستخدام استنسل ورقي. يمكن تجميع لوح التزلج عن طريق الغراء و / أو الشد معًا.

الخطوة 3: ديوراما القطع بالليزر

استخدم ملف dxf التالي لقص الأجزاء باستخدام جهاز توجيه القطع بالليزر.

يجب قطع جزء واحد من الملف من زجاج شبكي 3 مم ، والآخر من زجاج شبكي 2 مم.

استخدم زجاج شبكي جيد الدرجة. أظهرت التجربة أن زجاجي زجاجي رديء الجودة يميل إلى أن يصبح ضبابيًا عندما يتلامس مع غراء الأكريليك.

الخطوة 4: تجميع الديوراما

لتجميع الديوراما:

• ابدأ باللوحة السفلية ثم أضف الجانبين القصيرين. انتظر 5 دقائق حتى يبدأ الغراء في المعالجة.
• أضف الجانبين الطويلين ثم انتظر مرة أخرى لمدة 15 دقيقة على الأقل حتى يعالج الغراء.
• ختم جميع الحواف من الداخل. تحرك ببطء ، افعل حافة واحدة في ذلك الوقت واترك الغراء يعالج (حوالي 15 دقيقة لكل حافة. سيمنع هذا الغراء من الانزلاق على زجاج شبكي وأنت تغلق الحواف الأخرى.)
• ضع اللوحة العلوية على الطاولة وصب الغراء في المناطق التي سيكون الصندوق فيها على اتصال (حيث لن تتمكن من إغلاقها من الداخل بعد ذلك ، انظر الصورة)
• دع الصندوق بالكامل يعالج 30 دقيقة على الأقل في الضوء المباشر (لغراء المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية)
• املأ الصندوق بعناية بالماء فقط باستخدام المحقنة. تحقق من وجود أي تسرب. إذا كان هناك تسرب ، أفرغ الصندوق وأضف المزيد من الغراء أو السيليكون على الحواف. أعد هذه الخطوة حتى تحصل على العزل المائي المناسب (حتى لو استغرق الأمر وقتًا ، فمن الأسهل بكثير تنظيف الماء من زيت الأطفال لاحقًا … ثق بنا!)

يمكن أيضًا العثور على بعض النصائح الشيقة هنا:

الخطوة الخامسة: ملء الديوراما بالماء والزيت

الآن بعد أن أصبح صندوقك مقاومًا للماء (هل هو حقًا؟):

• امزج الماء مع تلوين الماء الأزرق.
• املأ حوالي ثلث الصندوق بالماء الملون باستخدام المحقنة.
• املأ الصندوق إلى الأعلى بالزيت
• انتظر حتى تختفي أي فقاعات هواء.
• عندما تختفي كل الفقاعات ، تأكد من امتلاء الصندوق تمامًا
• نظف الصندوق الخارجي بمنظف الأطباق السائل
• أغلق الفتحتين بالسيليكون الشفاف

الخطوة 6: تجميع قاعدة الديوراما ولوح التزلج

لقد صممنا لوحة توصيل أسفل الصندوق الموجي ، من أجل رفع مستوى النظام. يمكن توصيل الدعامات باللوحة الأساسية في الاتجاهين x و y لحمل صندوق الموجة والمحرك. يمكن تجميع القاعدة وفقًا للصور المأخوذة من زجاج شبكي مقطوع مسبقًا ، وتروس ، ومسامير ، وغسالات ، وصواميل ، وغطاء من الألومنيوم ، ومحرك مؤازر. تأكد من تحريك التروس بشكل متقطع ونقل حمل الصندوق المملوء بالماء بشكل غير مباشر على المحرك المؤازر. صندوق الموجة غير متصل بقوة بالقاعدة. إنه يقع على مسمار من الألومنيوم (محور إمالة الهيكل بأكمله) ويتم تثبيته في مكانه فقط بواسطة شرائح شبكية ضيقة. يتم ترتيب محور إمالة الهيكل بشكل غير متماثل من أجل توجيه حركته ومنع الصندوق من السقوط.

الخطوة 7: الأسلاك

يتم عرض مخطط الأسلاك في الصورة. يجب إنشاء دائرتين ، دائرة إرسال واحدة للوحة ودائرة استقبال واحدة للديوراما.

يمكن أن يعمل الإعداد مع لوحة اردوينو واحدة باستخدام سلك بدلاً من جهاز إرسال لاسلكي كاتصال بين اللوحة والديوراما.

الخطوة 8: رموز اردوينو

استخدم أكواد اردوينو المرفقة. اعلم أن هناك رمزين ، واحد لكل لوحة اردوينو. يقرأ رمز المرسل زاوية اللوحة ، ويحول الزاوية إلى قيمة قابلة للاستخدام ويرسلها إلى جهاز الاستقبال. يستقبل رمز reveiver تلك القيم ويتحكم في محرك سيرفو بناءً عليها. تحتوي الرموز أيضًا على مزيد من التعليقات. يجب تثبيت مكتبات متعددة ، وتحديد الروابط في الكود.

بمجرد تحميل الرموز على لوحات اردوينو ، اتبع الخطوة التالية لعمل الإعدادات النهائية.

الخطوة 9: ضبط كود المرسل

هذه الخطوة مطلوبة فقط عندما يكون شكل اللوحة مختلفًا عن الشكل المقترح.

• أنت الآن تريد ضبط إعدادات الكود على اللوحة والبناء الخاصين بك.
• بمجرد أن يتم تثبيت جهاز إرسال اردوينو الخاص بك بإحكام على لوحة ركوب الأمواج ، قم بتوصيل اردوينو بالكمبيوتر مرة أخرى.
• تريد أن يقرأ اردوينو 90 درجة عندما يكون مستقرًا على المستوى الأفقي. إذا كانت القيمة التي تمت قراءتها باستخدام الوظيفة Serial. Print (زاوية) ليست 90 درجة ، فاضبط الرمز عن طريق إضافة أو طرح بضع درجات للحصول على درجة 90 درجة لطيفة ومستديرة
• بمجرد تحقيق ذلك ، قم بتدوير لوحك على جانب واحد. يمكنك قراءة الزاوية وخصم الزاوية القصوى التي يمكن أن يدور بها اللوح. استخدم هذه القيمة لضبط الرمز حسب حاجتك الخاصة
• كرر هذه الخطوة في الاتجاه الآخر
• قم بتحميل الكود الخاص بك مرة أخرى إلى لوحة اردوينو المرسلة.

الخطوة 10: استمتع بالتصفح

الخطوة 11: Sidenote

لكونها آلة مستقلة ، لا يلزم وجود راكب أمواج بشري! يمكن للنظام أيضًا أن يشكل حلقة تغذية مرتدة حيث يطلق نفسه لزيادة التذبذب.

الوصيف في مسابقة Arduino 2019