Շարժական կամուրջ `10 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Մենք META_XIII- ն ենք, գալիս ենք Միչիգան-Շանհայ համալսարանից Jiao Tong համալսարանի համատեղ ինստիտուտից (JI): Այս ցուցադրական ձեռնարկը պատրաստված է մեր VG100 դասընթացի նախագծման համար, շարժական կամուրջ, որը վերահսկվում է Արդուինոյի կողմից:

JI- ն համատեղ ստեղծվել է 2006 թվականին երկու առաջատար համալսարանների `UM- ի և SJTU- ի կողմից: JI- ն ղեկավարում է միջազգային կրթական համագործակցությունը Չինաստանում ՝ ներառելով ինչպես ամերիկյան, այնպես էլ չինական կրթական ոճերը: Այն գտնվում է SJTU- ի Մինհանգ համալսարանում, Շանհայի հարավ -արևմուտքում, որտեղ կուտակվում են տեխնոլոգիական ընկերությունները:

VG100- ում կա երկու դասընթացների ծրագիր, որոնք երկուսն էլ պահանջում են վերլուծություն, պլանավորում և համագործակցություն: Այս դասընթացը ուսանողներին պատրաստում է ինժեներ լինելու 4 որակավորումներով, որոնք JI- ն գնահատում է ՝ միջազգայնացում, միջառարկայական, նորարարություն և որակ: Project1 մրցույթում յուրաքանչյուր խումբ պետք է կառուցի «շարժական կամուրջ» `նշված նյութերով, իսկ խաղի օրը կամուրջի կատարումը մեծ տարբերություն է տալիս դասընթացի գնահատականի վրա:

Խաղի օրը բոլոր 19 խմբերը պետք է գան JI շենքի լաբորատորիա և կատարեն թեստերի մի քանի մաս: Առաջին մասը գործառույթի փորձարկումն է, որտեղ կամուրջները պետք է կարողանան կանգնեցնել մեքենաները, իսկ հետո բացել, որպեսզի նավը անցնի: Մենք ամբողջ գործընթացը հաջողությամբ ավարտեցինք և ստացանք ամբողջական գնահատականը: Թեստերի երկրորդ մասը չափի և բեռի փորձարկումներն են: Ավելի շատ միավորներ ձեռք կբերվեն, եթե կամուրջն ավելի թեթև լինի և ավելի լավ բեռնատար: Մենք կարող ենք կրել 1 կգ 2.83 մմ փոփոխականներով: Մենք գեղագիտության առումով զբաղեցրել ենք 9 -րդ տեղը, իսկ քաշային ստուգատեսում `8 -րդ տեղը:

Վերջապես մեր կամուրջը ստացավ 76.7 գնահատական ՝ զբաղեցնելով 4 -րդ տեղը:

Ստորև ներկայացված կանոնների կարճ տարբերակ կա.

A. Ֆունկցիայի փորձարկման գործընթաց

ա A մեքենան կարող է անցնել կամրջով:

բ. Երբ A- ն դեռ կամրջի վրա է, մեծ նավը C մոտենում է կամրջին տակից:

գ. Կամուրջը կարող է հայտնաբերել C- ն և ինքն իրեն բարձրացնել այն բանից հետո, երբ A մեքենան թողնում է կամուրջը, որպեսզի C- ն անցնի տակից:

դ. C- ի անցնելուց հետո կամուրջը կարող է նորմալ վերադառնալ 15 վայրկյան անց:

B. Բեռի փորձարկում

Կամրջի վրա ամեն անգամ փոքր ծանրություններ կդրվեն 100 գ ավելի: Կշիռները ավելացվում են մինչև 1 կգ կամ մինչև շեղումը հասնում է 4 մմ -ի, այնուհետև գրանցում տվյալները:

C. Չափի փորձարկում

Կամրջի ընդհանուր զանգվածը (ներառյալ շրջանի մասը, բացի մարտկոցներից) կարձանագրվի և կհամեմատվի այլ խմբերի հետ:

Տեսահոլովակներ. Կտտացրեք այստեղ ՝ վայելելու մեր խաղային օրվա կամուրջը:

Հուսով ենք, որ ներածությունը կարող է ընդհանուր տպավորություն թողնել ձեզ վրա մեր կամրջի վերաբերյալ:

Քայլ 1: Հայեցակարգի դիագրամ

Քայլ 2: Վերլուծություն

Ահա կամուրջի ձևի փոփոխականների վերաբերյալ մեր հաշվարկի որոշ բացատրություններ, որպեսզի մենք կարողանանք նախագծել չափազանց թեթև կառույց, որը տեսականորեն կարող է ավելի մեծ քաշ կրել:

Այս մասը ներառում է ուժի վերլուծության և անբաժանելիի իմացություն: Հուսով ենք, որ սա կարող է օգնել ձեզ հասկանալ սկզբունքը և կիրառել այն նման իրավիճակներում, երբ կառուցում եք ձեր կամուրջը:

Քայլ 3: Նյութերի ցուցակ

** Փայտի սոսնձի, բամբակյա լարերի, մոմե արհեստի թղթի և այլ գործիքների գինը ներառված չէ:

Ահա որոշ հիպերհղումներ այն ապրանքների համար, որոնք կարող եք գնել Taobao- ում:

Arduino Uno (21.90)

Հացաթուղթ (6.24)

Միացման լարերը (27.61)

Շարժիչային տախտակ L298N （10.43

Ինֆրակարմիր տվիչներ 2-30 սմ 3.3V-5V （31.00）

Micro Servo (8.81)

Gear Motor (30.00）)

Բալզա փայտի տախտակ (402.5)

Բալզայի փայտե մահակ (232.06)

Դանակ (38.40)

Կախոց (12.76)

Քայլ 4: Շղթայի դիագրամ

Վերևում ներկայացված է կարճ միացման սխեմա: Տարբեր գույներով լարերը պետք է միացված լինեն համապատասխան տրամաբանական բերաններին: Բոլոր կարմիր լարերը նշանակում են 9 Վ էլեկտրամատակարարում: Բոլոր սև լարերը նշանակում են գետնին: Կանաչ մետաղալարը նշանակում է կանաչ LED, ինչպես վարդագույն մետաղալարը նշանակում է կարմիր LED:

Երկու Gear Motors- ը, որոնք ունեն 100 պտույտ / վրկ, առաջարկում են կամուրջը բարձրացնելու հիմնական ուժը: Նրանք վարում են էժան շարժիչով վարորդ `L298N առանց առանցքի շարժիչի վարորդ:

Micro Servo- ն նախատեսված է մի փայտ պտտելու համար, որը թույլ չի տա մեքենային կամրջից անցնելիս կամուրջը բարձրացնելիս: Այն կարող էր պտտվել 90 աստիճանով և վերադառնալ սկզբնական տեղը:

Չորս ինֆրակարմիր տվիչներն էական նշանակություն ունեն մեքենան և նավը հայտնաբերելիս: Նրանք կարող են օգտակար լինել որոշելու համար, թե երբ կամուրջը պետք է բարձրացվի և վայր դրվի:

Գործառնական թեստերի պահանջներին համապատասխանող ամբողջ գործընթացը պետք է իրականացվի հետևյալ կերպ.

· Սենսոր 1 -ը հայտնաբերում է մեքենայի մոտեցումը A. Սենսոր 2 -ը հայտնաբերում է C- ի մոտեցումը: Նրանք ազդանշաններ են ուղարկում Arduino- ին, որպեսզի կարմիր LED- ը լույս տա, իսկ Micro Servo- ն պտտում է փայտը `B մեքենան կանգնեցնելու համար:

· Սենսոր 3 -ը հայտնաբերում է Car A.- ի մեկնումը: Այնուհետև Gear Motors- ը սկսում է վազել և կամուրջը բարձրացնել C նավը անցնելու համար համապատասխան բարձրության վրա:

· Սենսոր 4 -ը հայտնաբերում է C նավը մեկնելը: Նրանք ազդանշաններն ուղարկում են Arduino- ին: 15 վայրկյան ընդմիջումից հետո Gear Motors- ը սկսում է հետ շրջվել և վայր է դնում կամուրջը:

· Micro Servo- ն վերադառնում է իր սկզբնական վիճակին, իսկ կանաչ LED- ն լույս է տալիս, որը ցույց է տալիս Car B- ի անցման թույլտվությունը:

** Ուշադրություն դարձրեք, որ ինֆրակարմիր տվիչները, որոնք մենք օգտագործում ենք մեր կամուրջը կառուցելու համար, բոլորովին նույնը չեն վերևում ներկայացված սխեմայի հետ: Մենք ընտրում ենք մի տեսակ ավելի էժան, որը կարող է հավասարապես օգտակար լինել: Այս տեսակի պատկերը ցուցադրվում է նյութերի ցանկում:

Քայլ 5: Պատրաստել տախտակամած

ա Չորս 1 մ*120 մմ*3 մմ տախտակ կտրեք 50 սմ երկարության:

բ. 4 սմ երկարությամբ և 3 սմ լայնությամբ մի քանի ուղղանկյուն եռանկյուն նկարեք: Պահեք 2 սմ լայնություն յուրաքանչյուր կողմում և 0.5 սմ լայնություն եռանկյունների միջև: Կտրեք այս եռանկյունիները դանակներով: ** carefulգույշ եղեք, որպեսզի չկոտրեք կողմը:

գ. Կպչեք յուրաքանչյուր երկու տախտակ փայտի սոսինձով: Տախտակամածի երկու կողմերում դրեք և կպցրեք մի կտոր մոմե արհեստի թուղթ:

Քայլ 6: Կառուցեք շրջանակներ

ա Կտրեք 3 մմ փայտե ձողերը 15 սմ 、 35 սմ և 38 սմ երկարության: Մի փոքր հարմարեցրեք դրանց ծայրերը համապատասխան ձևերին ՝ առանց միջանկյալ շրջանակի մեջ տեղավորվելու: Կպչեք դրանք միասին: Այնուհետեւ կազմեք եւս 3 նույնական եռանկյուն:

բ. Կտրեք համապատասխան չափի մի քանի 3 մմ փայտե ձողեր: Կպչեք դրանք (ա) փայտե եռանկյունիներով ՝ կազմելով տարբեր չափերի մի քանի հավասարաչափ ուղղանկյուն եռանկյուն: (Այս քայլը ուղղված է ուղղահայաց կայունության և գեղեցկության բարձրացմանը):

գ. Կտրեք և սոսնձեք մի քանի 2 մմ փայտե չիպսեր միացնող մասերին `դրանք ամրապնդելու համար:

դ. Կտրեք մի քանի 5 մմ փայտե ձողեր 23 սմ -ի: Առանձնացրեք երկու (գ) փայտե եռանկյուն ՝ 23 սմ հեռավորության վրա: Կպչեք վեց վահանակ եռանկյունների միջև: Համոզվեք, որ դրանք հավասար հեռավորության վրա են: Այնուհետև պատրաստեք մեկ այլ նույնական:

ե. Շարունակեք օգտագործել համապատասխան չափի 5 մմ փայտե ձողեր `նման եռանկյունաձև (վ) վեց մահճակալների միջև եղած տարածությունը լրացնելու համար: Կպչեք դրանք միասին: (դ, ե քայլը նրա կողային կայունության բարձրացումն է, որը ենթադրաբար պետք է փորձարկվի, բայց չեղարկվի ինչ -ինչ պատճառներով: Այսպիսով, այս կառույցը պահանջների համար ավելորդ է):

Քայլ 7: Հավաքում

ա Կպչեք տախտակամածը շրջանակով: Մեկ շրջանակի եզրը պետք է գերազանցի տախտակի եզրը, իսկ մյուսը հետ է քաշվում:

բ. (Ա) տախտակից մեկը կտրեք 35 սմ երկարությամբ

Քայլ 8: Կատարելություն

ա 35 սանտիմետր երկարությամբ տախտակի մի ծայրին չորս փոքրիկ անցք բացեք: 24 սմ երկարությամբ տախտակի վրա երկու համապատասխան անցք բացեք: Միացրեք դրանք ծխնին և պտուտակներով:

բ. Կտրեք չորս 8 մմ փայտե ձողեր 15 սմ երկարության: Յուրաքանչյուր սալիկի վրա 12 սմ բարձրության վրա անցք բացեք: Յուրաքանչյուր սալիկին զուգահեռ կպցրեք երկու սալիկ ՝ 18 սմ հեռավորության վրա: Այնուհետև կտրեք 6 սմ չորս ձողիկներ ՝ «աշտարակներն» ամրացնելու համար:

գ. Կպչեք երկու ճառագայթների մի ճառագայթով:

դ. Երկու տախտակի մի ծայրում երկու անցք բացեք: Կամրջի տախտակների և ուղղահայաց ճաղերի անցքերով անցեք բամբակյա լարերը:

ե. Երկու տախտակամածի վերջում վեց անցք բացեք `համոզվելու համար, որ դրանք կարելի է ամրացնել պտուտակներով հենարանների վրա:

Քայլ 9. Շրջանային հավաքում

ա Կտրեք 2 սմ երկարությամբ փայտե երկու խորանարդ և սոսնձեք դրանք վերջին քայլում կախովի տախտակամածի եզրին: Այնուհետև համապատասխանաբար յուրաքանչյուր խորանարդին կպցրեք Gear շարժիչը: Թելի ծայրը 502 -ով կպցրեք spindle- ին:

բ. Երկու ինֆրակարմիր տվիչ սոսնձեք ներքև երկու խաչաձև ճառագայթների վրա (a): Կպչեք ևս երկու ինֆրակարմիր սենսորներ շրջանակի երկու կողմերին, հարմարեցրեք դրանք ՝ նավի հայտնաբերման համար համապատասխան:

գ. Կպցրեք միկրո սերվերը կամրջի շարժական հատվածի վահանակներից մեկին: Այնուհետև փայտե փայտ կպցրեք դրան որպես պատնեշի դարպաս:

դ. Կտրեք տախտակի մի փոքր մասը և ամրացրեք այն մյուս մահճակալին կամրջի շարժական մասի վրա: Փոքրիկ տախտակին դրեք կարմիր LED և կանաչ LED:

ե. Միացրեք բոլոր լարերը և մի քանի անգամ փորձարկեք ՝ Arduino կոդի իրագործելիությունը ապահովելու համար:

Քայլ 10: Վերջնական համակարգի տեսք

Շնորհակալություն մեր ձեռնարկին անդրադառնալու համար:

Հուսով ենք, որ այն կարող է ձեզ ներշնչանք հաղորդել, երբ նախագծեք ձեր շարժական կամուրջը: