Hacer un juego de defensa de torres de guerra en la vida real: 11 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

¡Hola, somos GBU!

A nuestro equipo se le asignó una tarea en nuestra clase VG100, Introducción a la ingeniería: diseñar y construir un juego Warzone Tower Defense de la vida real. VG100 es una clase básica que todos los estudiantes de primer año deben tomar en el Instituto Conjunto (JI). El Instituto Conjunto es un programa entre la Universidad de Michigan (UM) y la Universidad Jiao Tong de Shanghai (SJTU). El Instituto Conjunto, ubicado en la hermosa y el vasto campus de Minhang, está acreditado por ABET y ganó premios de alto rendimiento; es una escuela prestigiosa y reconocida dentro de SJTU y en China. La clase VG100 es un curso desafiante y atractivo.

Para el juego, vamos a construir una torre de papel que pueda defenderse de los insectos que atacan (autos robóticos). La torre usará un láser para golpear el sensor de luz en el auto y detenerlo. Teníamos algunos requisitos a seguir:

Reglas del juego:

• El coche robótico viajará en línea recta a lo largo de una pista con una línea blanca en el medio hacia la torre.
• El camino, de 2,5 m en total, tiene una zona de seguridad de 0,5 m al principio, donde el coche no se detiene ni siquiera cuando es irradiado por el láser de la torre.
• Al final de la zona segura, hay una línea blanca donde el automóvil se detendrá durante 2-4 segundos.
• Después de detenerse, la torre puede irradiar el insecto. Habrá una última línea blanca para que el error se detenga antes de llegar a la torre.

Reglamento de competición:

Torre

• Debe estar hecho de papel A4
• Solo se puede usar pegamento blanco para ensamblar la torre.
• Al menos 60 cm de altura
• El ancho de cada lado no debe exceder las 3 hojas de papel.

Error / Coche

• Debe tener un tablero vertical frontal con dimensiones de 15m x 10cm.
• El fotosensor, que detecta el láser, se coloca a 5 cm del suelo, antes del tablero vertical.
• Se construye una pared reflectante alrededor del sensor de luz.

Para ver un video de referencia:

Paso 1: Diagrama de conceptos

Se incluyen arriba los diagramas de despiece del automóvil y la torre.

Paso 2: Lista de materiales / suministros necesarios

Herramientas necesarias:

• Pegamento caliente
• Destornillador
• Tijeras
• Empulgueras
• Vio
• Cuchillo exacto
• Pegamento
• Cinta
• Pistola de soldar

Otros materiales necesarios:

• Pizarra acrílica
• Cartulina
• Bloque de madera
• Espuma de poliestireno dura
• Cinta electrica
• Caja de bateria
• Tornillos de tubo de metal de latón hexagonales pequeños
• Conectores en forma de L
• Conectores de plástico
• Perchero

Consejo: si planeas comprar en Taobao, compra extras de los componentes importantes, como los motores, las placas del motor de conducción, los servos, los sensores de seguimiento, etc.

Paso 3: diagramas de circuito

Arriba se muestran los breves diagramas de circuitos del automóvil y la torre. Estas serán cifras útiles para cuando estemos ensamblando la torre y el automóvil.

Tenga cuidado de conectar el cable correctamente. Se requiere una pistola de soldar para soldar algunas partes de los cables. Tenga cuidado al trabajar con una pistola de soldar.

Paso 4: Construcción de la base principal del automóvil [Preparación del automóvil]

1. Tome la losa de cartón y, con un cuchillo de precisión, córtela en 23 cm x 29,5 cm. (Esto servirá como el cuerpo principal del automóvil).
2. Con una sierra, corte el bloque de madera a las dimensiones: 24 cm x 5 cm x 2,4 cm. (Esto servirá como plataforma para los componentes de control).

Paso 5: preparación de la placa vertical frontal [preparación del coche]

1. Tome la tabla de plástico y con unas tijeras corte a un tamaño de 15 x 10 cm.
2. Cortar una hendidura de 1,5 cm de ancho y 0,5 cm de alto (a 5 cm de la base de la tabla y aproximadamente en el centro horizontalmente) con un taladro eléctrico.
3. Corta una pequeña losa de madera de 1,5 cm x 0,5 cm de aproximadamente y pégala con pegamento caliente directamente debajo de la pequeña hendidura que se acaba de crear.
4. Con unas tijeras, corte la espuma de poliestireno para crear una pared reflectante para los lados del fotosensor.
5. Pegue con cinta adhesiva trozos de papel a los lados de la pared para crear un mejor efecto reflectante para el sensor.

Paso 6: Montaje de las ruedas [Preparación del coche]

1. Corta 4 círculos acrílicos con un programa de corte láser, cada uno con un radio de: 4,75 cm.
2. Pegue en caliente los círculos acrílicos en el lado exterior de las respectivas ruedas.
3. Saque dos ruedas (con un radio de 2,9 cm) y coloque las ruedas en los motores.
4. Atornille los ejes de forma segura en su lugar. Con una tijera, corte un perchero y fíjelo a aproximadamente 27 cm.
5. Saca las dos últimas ruedas. Deslice el eje a través del tubo de la percha y conéctelos con un eje.
6. Atornille los conectores de metal en forma de L en el cuerpo principal. Deslice el eje con las ruedas sin motores a través del orificio. Asegure los tornillos.
7. Tome un conector de plástico blanco y atornille las ruedas con motores en el cuerpo principal.

Paso 7: Montaje del automóvil

1. Atornille el Arduino Uno boca arriba en la parte superior de la plataforma de madera, téngalo en el extremo.
2. Conecte el puente Arduino en la parte superior del Arduino Uno.
3. A continuación, tome la placa del motor impulsor y atorníllela al otro extremo de la plataforma de madera.
4. Coloque la tabla de madera en el medio del cuerpo principal. Pégalo con pegamento caliente de forma segura.
5. Pega con pegamento caliente la caja de la batería junto al bloque de madera.
6. Atornille el sensor de intensidad de luz en la pequeña losa de madera que estaba unida al frente de la tabla vertical.
7. Atornille el sensor de infrarrojos en la parte inferior del automóvil, más a uno de los lados.
8. Conecte los cables, siguiendo el diagrama de circuito del automóvil incluido en el Paso 3.
9. Pegue con cinta adhesiva los cables y las vías migratorias de forma segura. No permita que los cables se enreden con las ruedas.

Paso 8: Hacer la torre de papel

1. La torre está hecha de prismas triangulares hechos de papel A4.
2. Pre-confeccionar una plantilla: 21cm x 2 cm.
3. Toma la hoja de papel y dobla tres lados.
4. Pega dos de los lados juntos. Repita hasta que tenga suficientes prismas.
5. Siga el diagrama y pegue los prismas como se muestra.
6. Dobla el papel como se muestra en las imágenes para crear una base cuadrada, con una estructura media hexagonal, para la parte superior de la torre.
7. Pega la base cuadrada en la parte superior de la torre.
8. Haz un panal de miel para el servo.
9. Pegue el peine de miel en la base cuadrada en la parte superior de la torre.

Sugerencia: Sugerimos usar cinta para probar diferentes posiciones antes de pegar en la base y el soporte de panal porque la torre si está hecha de papel, es esencial que todas las partes estén pegadas de manera segura para evitar problemas de equilibrio más adelante.

Paso 9: Montaje de la torre

1. Usando un pequeño tubo hexagonal de metal de latón, conecte el servo de 180 ° y el servo de 270 ° juntos, con el de 180 ° en la parte superior.
2. Pega el láser en caliente al servo de 180 °.
3. Equilibre y pegue con cinta adhesiva el Arduino Uno y las baterías en la plataforma superior de la torre.
4. Pegue un sensor de distancia ultrasónico en cada lado de la base.
5. Conecte los cables como se muestra en el diagrama del circuito de la torre en el Paso 3.

Paso 10: Vista completa del sistema

Estos fueron el producto final que creamos.

Gracias por leer nuestro manual y esperamos que lo haya disfrutado. Si tiene alguna pregunta sobre nuestro proyecto, puede comunicarse con nuestro líder de equipo a través de: [email protected].

Paso 11: solución de problemas

Coche / Bug

1. Si algún componente eléctrico no funciona correctamente, verifique los cables para ver si están conectados correctamente.

2. Si los componentes eléctricos aún no funcionan correctamente, aunque los cables estén conectados correctamente, use un detector de voltaje para probar el voltaje de cada ubicación diferente. Es posible que se haya alterado la corriente de voltaje. Los voltajes correctos aproximados se incluyen a continuación:

   1. Ruedas: 9V
   2. Sensores [todos]: 5 V
   3. Servos: 6-12 V
   4. Batería: 12V
3. Si el automóvil no funciona, asegúrese de que la placa Arduino y Driving Motor estén conectadas, ya sea directamente conectadas o conectadas junto con una placa de pruebas. Sugerimos por experiencia usar la misma batería para alimentar tanto el Arduino como el Motor de conducción.
4. Al probar el carro en la pista y escucha un sonido fuerte, podría ser la fricción entre los motores y el eje o las ruedas exteriores y la pista. Use un aceite lubricante en los motores y vasalina en el lado interior de la cubierta acrílica de las ruedas.

Torre

1. Mantenga la torre en un lugar seco, ya que si el aire es demasiado húmedo, el papel se ablandará y no podrá soportar ningún peso.
2. Si el láser no dispara con precisión, modifique el código para cambiar los ángulos. Sin embargo, un consejo: cambie partes específicas del código, para que los otros ángulos no se vean afectados también.