Torre de guardia contra insectos: 12 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Somos estudiantes de primer año del Instituto Conjunto UM-SJTU, que se encuentra en el campus Ming Hang de la Universidad Jiaotong de Shanghai, Shanghai, China.

Estamos aquí para formar el Grupo 13 para el curso de Introducción a la Ingeniería VG100 del JI, y este proyecto, que se llama "GUARD TOWER VERSUS BUGS", es un proyecto del curso. Los miembros del grupo, de izquierda a derecha, son:

Wang Shuhan, 王书涵;

Yu Siyuan, 余思远;

Gong Tianyu, 龚天宇;

Sun Bingqi, 孙秉琪;

Shen Zheyu, 沈哲宇.

Para cuando se publica este manual, los resultados finales del juego aún no se han publicado. Sin embargo, nuestro error es el PRIMER error en pasar la prueba de error y sobresale en rendimiento. En este manual, mostraremos cómo construir el error y la torre.

REGLAS DEL JUEGO En este proyecto competitivo, los grupos intentan construir "bichos", que son esencialmente mini coches impulsados por arduino, que pueden ser "matados" por láser, así como torres que pueden matar los bichos de otros con su láser. Las reglas del juego se enumeran a grandes rasgos de la siguiente manera:

3 bichos se acercan e intentan "derribar" la torre de 3 pistas de 4 que se encuentran alrededor de la torre. La torre necesita matar a los insectos antes de que sea "derribada"

El insecto debe seguir el camino en 0.2 ~ 0.3 m / sy detenerse mientras sea irradiado por el láser; las excepciones son que no se puede matar cuando está en el refugio o se detiene en la línea blanca

Las limitaciones de nuestro diseño se pueden resumir en los siguientes elementos:

• Diseño de errores

  • Muévase entre 0,2 m / sa 0,3 m / s.
  • Inmune al rastrillo del láser.
  • Capaz de seguir recto por la pista.
  • Comportarse de acuerdo con los requisitos implícitos en la regla del juego.

• Diseño de torre

  • Al menos 60 cm de altura.
  • Hecho de papel A4 de 80g / m ^ 2.
  • Sin apilamiento de más de 3 capas de papel A4.
  • Componentes electrónicos (excepto sensores) colocados solo en la parte superior de la torre.

El error debe pasar la prueba de error lo antes posible y funcionar bien el día del juego; El rendimiento de la torre depende de otros factores, que incluyen:

• Peso. Más ligero es mejor.

• Velocidad, que incluye:

  • Eliminar más errores antes de ser atacados, preferiblemente los 3;
  • Matar a los insectos lo antes posible, es decir, matarlos antes de que se muevan mucho.

Para ver la lista de materiales, consulte el siguiente documento:

Lista de materiales para la torre: aquí

Lista de materiales para el error: aquí

Paso 1: Diagramas de circuito del error

Algunas notas rápidas:

Los diagramas de circuito se dividen en 4 diferentes para una buena visualización, es decir, la placa arduino y la placa de pruebas son las mismas en los 4 diagramas

"S." significa "Sensor"

Los sensores de seguimiento de línea pueden tener un aspecto ligeramente diferente de los de la lista de materiales, ya que tienen potenciómetros para ajustar su sensibilidad; esto realmente no afectará la funcionalidad general del error

El potenciómetro R1 ajusta la luz de fondo de la pantalla LCD

Los pines en el tablero de las dos primeras filas son equivalentes dentro de la fila. Si ve varios cables conectados a un pin, simplemente busque otro

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Todos los diagramas realizados con Fritzing @ fritzing.org.

• Esquemas del sensor de luz proporcionados por
• Esquemas del puente H L298N proporcionados por
• Esquemas de la batería LiPoly proporcionados por
• Esquemas de BH1750FVI proporcionados por

Paso 2: diagrama de circuito de la torre

Algunas notas rápidas:

Dado que el servomotor consume mucha energía, se utiliza una segunda placa Arduino para proporcionar una fuente de alimentación regulada adecuada al motor

Desenchufe las baterías cuando la torre deba estar inactiva. Los servos los drenan rápidamente

Paso 3: Fabricación y montaje de errores: preparación de la placa

1. Utilice un lápiz para dibujar un rectángulo (15 cm × 10 cm).
2. Dibuja otro rectángulo de 15 cm × 30xm.
3. Usa un cuchillo de cerámica para cortar ambos rectángulos. Nombramos el primero como Tablero 1 y el segundo como Tablero 2.
4. Pula el rectángulo con un rallador y haga que su tamaño coincida perfectamente con el tamaño original.

Paso 4: Fabricación y montaje de errores: fijación de las piezas principales en la placa

1. Etiquete un orificio para roscar en el Arduino y márquelo en la placa 2.
2. Utilice el agujero como origen para establecer un sistema de coordenadas.
3. Mida todos los componentes de los elementos y ubíquelos en la posición adecuada en la placa 2.
4. Coloque el Arduino Uno, la placa de la unidad y la placa de pruebas en la placa 2, y use algunos tornillos para fijarlos en la placa.
5. Conecte las tres unidades con cables correctamente, de acuerdo con los diagramas de circuito anteriores Figura 1, Figura 2, Figura 3 y Figura 4 en el Paso 1.

Paso 5: Fabricación y montaje de errores: adición de neumáticos y ruedas al automóvil

1. Conecte los neumáticos y los motores con los soportes del motor y fíjelo en la parte trasera del automóvil. Si lo ha hecho correctamente, las ruedas traseras deben verse paralelas entre sí.
2. Use una rueda universal y agregue algunas tuercas en la parte delantera del automóvil, para que el automóvil pueda estar más equilibrado.
3. Fije el sensor de seguimiento de línea en el automóvil con tornillos y tuercas. Para que el sensor pueda funcionar correctamente, coloque unas tuercas entre el sensor y la placa 2 para acercarla al suelo.
4. Fije el Tablero 1 verticalmente en el Tablero 2 con soportes en forma de L, tornillos y tuercas.

5. Haga 4 agujeros paralelos al suelo, en la perpendicular media de los lados más largos del Tablero 2 y a 5 cm del suelo.

6. Fije el fotosensor en la placa 2 con tornillos y tuercas, y manténgalo paralelo al suelo. Consulte la Figura 3 de este paso antes de la instalación para asegurarse de que la orientación del fotosensor sea la correcta.

Paso 6: Fabricación y ensamblaje de errores: adición de otras partes del automóvil y descripción general parcial

Pegue la batería de litio de 11,1 V en la parte posterior de la placa 2 y conéctela al variador con cables

Una descripción general del error terminado se puede ver arriba.

Paso 7: Fabricación de la torre: los cuatro pilares

Qué necesitas para la torre:

• Papel A4 * 11
• pegamento blanco
• Una regla precisa

Los cuatro pilares:

Tome 4 hojas de papel A4. Corta cada trozo de papel A4 en 3 trozos, cada uno de los cuales mide 70 mm de ancho y 297 mm de largo. (Cuanto más preciso, mejor)

CONSEJOS: Corte cada hoja de papel con un cortapapeles con paciencia y cuidado, para que los pasos posteriores sean más fáciles.

ADVERTENCIA: NO SE CORTE.

• Conecte los puntos de un cuarto en ambos lados más cortos (70 mm) con un lápiz.
• Dibuja una línea que sea paralela a un lado más corto y la distancia debe ser de 90 mm.

Paso 8: Fabricación de la torre: las piezas de refuerzo

• Tome 2 hojas de papel, córtelas en seis partes iguales y el tamaño debe ser de 35 mm * 297 mm y debe haber 12 partes.
• Usando una regla precisa para medir una longitud de 207 mm en 8 partes y cortarla a 35 mm * 207 mm, estas son la Parte C.
• De manera similar, haga 4 partes cuyos tamaños sean 35 mm * 117 mm y aquí está la Parte D.

Paso 9: Fabricación de la torre: las columnas

Tome dos Partes A y una Parte B, luego péguelas como en la siguiente imagen

Espera un momento que aplica pegamento en toda la superficie, luego enrolla con mucho cuidado y paciencia hasta que nos salga un palito

CONSEJOS: para una mayor eficacia, deje que las líneas azules de la imagen coincidan.

Tome dos partes C y una parte D, colóquelas en la misma posición que la imagen, luego use el pegamento para hacer que estas partes se adhieran al palo hecho en la Figura 3.3.2

Después de que se seque el pegamento blanco, se hace uno de los pilares y se repite tres veces para hacer cuatro en total

Paso 10: Fabricación de la torre: las piezas de conexión

Tome 5 hojas de papel, divididas por igual en seis partes, luego dóblelo como un rollo para que tenga un tamaño de 35 mm * 297 mm y tenga un grosor de seis hojas de papel, luego aplique una rodaja de pegamento para pegarlo, después de que estas partes se sequen. cortarlos por la mitad

Dibuje la línea de referencia como en las siguientes imágenes para hacer 2 partes E y 8 partes F, luego corte las partes de la sombra, luego extienda la parte central en un círculo y el lado de arriba y el de abajo deben tener tres hojas de grosor de papel

Preste atención a las partes en círculo y trátelas con cuidado para que tengan un solo grosor de papel

Paso 11: Montaje de la torre

Montar los pilares y las piezas de conexión como se muestra en la siguiente imagen. Abrace el papel de un solo grosor alrededor del pilar. Pégalos con pegamento.

CONSEJOS: Claramente, la longitud útil de la Parte E y la Parte F son diferentes, por lo que la Parte E se usa para conectar entre las diagonalmente, mientras que la Parte F se usa para las vecinas. Use las partes de conexión adecuadas (Parte E y Parte F) para conectar todos los puntos marcados en la imagen.

CONSEJOS: Si la torre tiene algún problema en la estabilidad de la estructura, intente hacer un agujero en el centro de las dos partes de conexión del medio y luego use un palo para cruzarlo, como el trabajo de espiga y mortaja en la antigua China.

Paso 12: Vista final del sistema y solución de problemas

Así es como se ve el sistema final.

Sección de resolución de problemas:

¡Mi error no se va! ¿Qué tengo que hacer?

Asegúrese de que los sensores de seguimiento de línea a los lados no estén activados. Además, utilice el controlador de infrarrojos para cambiar isRunning? Marcar a "verdadero" y el forceStop? Marcar como "falso". (Ver 2.6.)

¡Mi error se está desviando

Asegúrese de que nada se interponga en el camino de la rueda y de que los motores estén correctamente fijados a su ubicación. Además, puede ajustar la velocidad de cualquiera de las ruedas ajustando el multiplicador de velocidad de los motores. (Ver 2.6.)

¡Mi torre dispara al azar

Fije los sensores de distancia en la posición correcta. Asegúrese de que las partes de su cuerpo / sus cosas / algunos muebles no se interpongan en su camino, y de repente no aparezca nada frente a ellos.

¡Ninguno de los anteriores resuelve mi problema

Presione el botón Restablecer en la placa Arduino y ore por lo mejor.