مجموعة ألومينومان مسجلة G20: 12 خطوة (بالصور)

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

نحن G20 ، فريق مكون من طلاب جدد من معهد جامعة ميتشيغان - شنغهاي جياو تونغ المشترك (الشكل 1 و 3). هدفنا هو صنع روبوت يمكنه حمل الكرات فوق ساحة المعركة في لعبة "Naval Battle". تم إنشاء معهد UM-SJTU المشترك (JI) بالاشتراك بين جامعة شنغهاي جياو تونغ وجامعة ميشيغان في عام 2006 (الشكل 2). تقع في شنغهاي ، الصين. الهدف من هذه الشراكة هو بناء معهد تعليم وبحث على مستوى عالمي في الصين لرعاية قادة مبتكرين برؤى عالمية.

الخطوة 1: تفاصيل حول المسابقة

تم تصميم سيارتنا الكاسحة لدورة فريدة تسمى VG100 تقدم في المعهد المشترك. تهدف هذه الدورة إلى تعليمنا اكتشاف المشكلات وحلها بأنفسنا كمهندسين. تتكون كل مجموعة من خمسة أعضاء. نحن مطالبون بشراء مكونات وتصنيع سيارة في غضون خمسة أسابيع. يوم لعبتنا في الأسبوع السادس. هدفنا هو الفوز بالمباراة.

يتم سرد بعض قواعد السباق الأساسية على النحو التالي:

① أرض اللعبة مقسمة إلى قسمين ، وحجم كل جزء 150 سم × 100 سم. يوجد لوح 7 سم في المنتصف وفجوة 5 سم بين الأرض واللوح.

② هناك ثماني كرات صغيرة وأربع كرات كبيرة على أي من الجانبين. الكرات الصغيرة هي نفسها المستخدمة في تنس الطاولة ؛ الكرات الكبيرة عبارة عن كرات خشبية يبلغ قطرها 7 سم.

③ للفوز باللعبة ، يجب على الفريق رمي أو دفع جميع الكرات إلى الجانب الآخر من الأرض. يُسمح أيضًا للفريق برمي أو دفع كرات الجانب الآخر إلى جانبهم.

④يجب ألا يزيد حجم السيارة عن 35 سم * 35 سم * 20 سم.

الخطوة 2: قائمة المواد

الخطوة الثالثة: المفهوم العام

مفهومنا العام للتصميم هو ضغط الكرات الكبيرة على الحائط باستخدام لوح الألمنيوم المنحني. يتم التحكم في السيارة بواسطة Arduino Uno ويتم تشغيلها بواسطة بطارية سفينة نموذجية. يتم استخدام مزيج من محرك التروس ولوحة القيادة L298N لقيادة السيارة. نحن نتحكم في السيارة بواسطة Sony PS2. هذا المفهوم سهل نسبيًا للأيدي الخضراء ، لأنه لا يحمل أذرع ميكانيكية أو أي شيء معقد.

تم تصميم قاعدة السيارة خصيصًا بحيث تكون منخفضة في المقدمة ، مما يجعلها أكثر ملاءمة لنا لإصلاح لوح الألمنيوم. أيضًا ، حاولنا عدة مرات العثور على حدبة مناسبة للوح الألمنيوم - إنه يشبه رباعيًا ، ولكنه أطول قليلاً في الأعلى. خلاف ذلك ، ستعلق الكرات الخشبية بسهولة بين الحائط ولوح الألومنيوم. قمنا بتثبيت مكاوي بزاوية على لوح الألمنيوم لالتقاط الكرات الموجودة في زاوية الحقل.

يقرر مبدأ عمل السيارة أنه يجب أن يكون لها زخم كافٍ عند دفع الكرات. لهذا السبب ، يتيح مبرمجنا تشغيل المحركات بأعلى سرعة ؛ أيضًا ، اشترينا لوح أكريليك رفيع ولوح ألومنيوم لجعل السيارة أخف وزناً. كل هذه الأمور مضمونة ، وتتميز السيارة ، المصفحة بالألمنيوم ، بمرونة عالية أثناء الحركة.

انظر الأشكال 6 و 7 و 8 كمرجع.

الخطوة الرابعة: تصميم الدوائر والبرمجة

يوضح مخطط الدائرة أعلاه كيفية توصيل PS2 بـ Arduino (الشكل 9-10).

يتم عرض البرمجة أيضًا أعلاه. (شكل 11- انظر الصورة الأصلية لكود عالي الوضوح)

الخطوة الخامسة: بناء القاعدة

استخدمنا AutoCAD لرسم مخطط القاعدة (الشكل 12). الحجم التقريبي 25 سم * 20 سم والتفاصيل موضحة في الصورة أعلاه. بعد ذلك ، نقطعها بآلة القطع بالليزر.

تم تصميم المنحنى في المقدمة ليناسب لوح الألمنيوم بشكل أفضل. الثقوب الموجودة في الخلف مخصصة للبراغي. الثقوب الصغيرة الموجودة في الزاوية الأمامية مخصصة للتعديل البسيط عند تثبيت لوح الألمنيوم ، مما يعني أنه لن يتم استخدام جميعها. بشكل عام ، تعتبر روابط كبلات النايلون مفيدة جدًا وقوية مثل البراغي.

الخطوة 6: توصيل المكونات

① قم بتوصيل لوحة القيادة بلوحة Arduino (الشكل 13)

② قم بتوصيل لوحة Arduino بجهاز عرض الإشارة (الشكل 14)

③ قم بتوصيل محرك التروس إلى OutputA على لوحة Arduino (الشكل 15)

④ قم بتوصيل لوحة القيادة بنموذج بطارية السفينة (الشكل 16)

الخطوة 7: التجميع

نظرًا لتصميمنا البسيط ، من السهل جدًا تجميع الألومومان الشريطي!

1.قم بإصلاح مكاوي الزاوية للمحركات على اللوح الأساسي باستخدام أربطة كبل من النايلون من كل جانب. قم بتوصيل المحركات بزاوية الحديد باستخدام البراغي.

2 قم بتوصيل المحركات بالوصلة والعجلات وثبتها بالمسامير. إصلاح العجلات متعددة الاتجاهات في الزاوية الأمامية. (الشكل 17)

3 ثبت لوح الألمنيوم والداعم المعدني باللوح الأساسي باستخدام روابط ومسامير كبل من النايلون. (الشكل 18 و 19)

4 ثبت أربعة براغي على كل جانب من جوانب لوح الألمنيوم. (الشكل 20)

5. Fix لوحة القيادة ، لوحة Arduino ، نموذج بطارية السفينة ، متقبل على اللوح مع الأشرطة. (الشكل 21)

الخطوة 8: التصحيح

في التصميم الأول ، عندما تكون الكرات في زاوية ساحة المعركة ، تفشل سيارتنا في الحصول على الكرة عليها. لذلك قمنا بتوسيع صفيحة الألمنيوم وحل المشكلة.

الخطوة 9: عرض النظام النهائي

الخطوة 10: يوم اللعبة

الخطوة 11: الخاتمة

تمكن الروبوت ، المسجل من الألمنيوم ، من دفع نصف الكرات فوق الحائط واحتلت المرتبة العاشرة في يوم المباراة. في البداية ، سقط سلك عن طريق الخطأ وجعلنا نضيع بعض وقت اللعب ، وهو أمر غير متوقع تمامًا ، وفشلنا في العثور على سبب هذا الحادث في ثلاث دقائق. ومع ذلك ، لا يزال الروبوت يُظهر أدائه الرائع مع إيقاف تشغيل المحرك.

المشكلة الرئيسية ، سوء الاتصال ، كان سببها إهمالنا. إن مجرد لف طرف السلك في شريط من شأنه أن يحل المشكلة ، لكننا أغفلنا هذه التفاصيل. بالإضافة إلى ذلك ، كانت الأسلاك في حالة من الفوضى ، مما أدى جزئيًا إلى عدم كفاءتنا أثناء البحث عن جذر المشكلة أثناء وقت اللعب.

ومع ذلك ، بغض النظر عن هذه المشاكل ، أشادت مجموعات أخرى بالروبوت الخاص بنا. مبدأ التشغيل بسيط ، والتكلفة منخفضة للغاية ، ويمكن للروبوت التعامل مع الكرات الموجودة في الزاوية بشكل مثالي. ما زلنا فخورون بتصميمنا ، وتعلمنا الكثير من اللعبة المثيرة.

الخطوة 12: الملحق

روابط فيديو لكل جولة في يوم المباراة

v.youku.com/v_show/id_XMzA5OTkwNjk1Mg==.html؟spm=a2h3j.8428770.3416059.1