Ultra realistični simulator surfanja: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Osjećate li iznenadnu potrebu za surfanjem, ali u blizini nema velike vode? Bojite li se dubokih i uzburkanih voda? Ili ste samo lijeni za izlazak van? Tada je Ultra realistični simulator surfanja savršeno rješenje za vas! Omogućuje iskustvo surfanja blisko stvarnosti sa bilo kojeg zamislivog mjesta. Kao dvodijelni sustav, gibanje se osjeća daskom i prevodi u valno kretanje oceanske diorame.

Projekt autor:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Projekt je proveden u sklopu seminara Računalno projektiranje i digitalna izrada u master programu ITECH.

Korak 1: Materijali

Za izradu ultra realističnog simulatora surfanja trebat će vam sljedeće zalihe:

Elektronika:

• 2x Arduino ploča (Arduino Uno)
• 2x baterije 9V
• 1x servomotor, npr. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x 3 -osni digitalni senzorski modul senzora ubrzanja - MMA8452
• 2x primopredajnički modul NRF24L01
• Napajanje 6/7.5V, npr. Voltcraft USPS-1000
• 2x 5.1kΩ otpornik
• 1x Oglasna ploča
• Kratkospojne žice

Hardver:

• 2x ploče od pleksiglasa 250x500x3mm, npr. Evonik
• 1x pleksiglasni listovi 250x500x2 mm, npr. Evonik
• 20 mm šperploča (91*21 cm + 2x 91*11 cm)
• 4x vijci M3x15 mm
• 8x M3 matice
• 1x Ø8x20mm aluminijski rukav (debljine 1 mm)
• 1x vijak M6x50mm + 2xM6 matice
• Navojna šipka Ø3x50mm
• 2x podloške Ø8/4 mm

• Vijci za drvo Ø5x50 mm

• Boja plave vode
• 1l prozirnog dječjeg ulja
• 1x cijev Acrifix 1R 0192 (ili drugo prozirno i vodootporno akrilno ljepilo)
• Prozirni silicij

Alati:

Klešta, odvijač, električna bušilica, laserski rezač, tračna pila za drvo ili CNC mlin, štrcaljka 60 ml

Korak 2: Montaža daske za surfanje od šperploče

Za izrezivanje daske za surfanje koristili smo tračnu pilu jer nismo imali pristup CNC mlinu. Nacrtali smo obris daske na drvetu pomoću papirnate šablone. Daska za surfanje može se sastaviti lijepljenjem i/ ili pričvršćivanjem.

Korak 3: Diorama za rezanje laserom

Koristite sljedeću dxf datoteku za rezanje dijelova glodalicom za lasersko rezanje.

Jedan dio turpije mora biti izrezan od pleksiglasa od 3 mm, a drugi od pleksiglasa od 2 mm.

Koristite kvalitetan pleksiglas. Iskustvo je pokazalo da pleksiglas loše kvalitete može doći u zamagljenje u dodiru s akrilnim ljepilom.

Korak 4: Montaža Diorame

Za sastavljanje diorame:

• Počnite s donjom pločom, a zatim dodajte 2 kratke strane. Pričekajte 5 minuta da se ljepilo stvrdne.
• Dodajte 2 dugačke strane i zatim ponovno pričekajte najmanje 15 minuta da se ljepilo stvrdne.
• Zatvorite sve rubove iznutra. Idite polako, radite po jednom rubu i pustite da se ljepilo stvrdne (~ 15 minuta za svaki rub. To će spriječiti da ljepilo klizi po vašem pleksiglasu dok brtvite druge rubove.)
• Stavite gornju ploču na stol i ulijte ljepilo u područja gdje će kutija biti u kontaktu (budući da je kasnije nećete moći zatvoriti iznutra, pogledajte fotografiju)
• Neka se cijela kutija stvrdne najmanje 30 minuta na izravnom svjetlu (za ljepilo za stvrdnjavanje UV zrakama)
• Pažljivo napunite kutiju samo vodom, pomoću štrcaljke. Provjerite ima li curenja. Ako curi, ispraznite kutiju i dodajte još ljepila ili silicija na rubove. Ponovite ovaj korak dok ne postignete odgovarajuću hidroizolaciju (čak i ako za to treba vremena, kasnije je puno lakše očistiti vodu od dječjeg ulja … Vjerujte nam!)

Neke zanimljive savjete možete pronaći i ovdje:

Korak 5: Napunite Dioramu vodom i uljem

Sada kada je vaša kutija vodootporna (je li to stvarno?):

• Pomiješajte svoju vodu s plavim bojilom.
• Napunite oko 1/3 kutije vodom u boji pomoću štrcaljke.
• Napunite kutiju do samog vrha uljem
• Pričekajte da svi mjehurići zraka nestanu.
• Kad svi mjehurići nestanu, provjerite je li kutija savršeno ispunjena
• Očistite vanjsku kutiju tekućim sredstvom za čišćenje posuđa
• Zatvorite dvije rupe prozirnim silikonom

Korak 6: Montaža Diorama baze i daske za surfanje

Dizajnirali smo plug-in ploču ispod valne kutije kako bismo podigli sustav. Nosači se mogu priključiti na osnovnu ploču u smjeru x i y kako bi nosili valnu kutiju i motor. Baza se može sastaviti prema slikama iz prethodno izrezanog pleksiglasa, zupčanika, vijaka, podloška, matica, aluminijske čahure i servomotora. Svakako pomaknite zupčanike i prenesite opterećenje kutije napunjene vodom ne izravno na servo motor. Valovita kutija nije čvrsto pričvršćena za bazu. Leži na aluminijskom vijku (nagibna os cijele konstrukcije) i pričvršćen je samo uskim pleksi rezovima. Os nagiba konstrukcije raspoređena je asimetrično kako bi usmjerila njegovo kretanje i spriječila pad kutije.

Korak 7: Ožičenje

Plan ožičenja prikazan je na slici. Moraju se stvoriti dva kruga, jedan odašiljački krug za ploču i jedan prijemnički krug za dioramu.

Postavljanje može raditi s jednom arduino pločom koristeći žicu umjesto radijskog odašiljača kao vezu između ploče i diorame.

Korak 8: Arduino kodovi

Koristite priložene arduino kodove. Imajte na umu da postoje dva koda, po jedan za svaku arduino ploču. Kod odašiljača čita kut ploče, pretvara kut u upotrebljivu vrijednost i šalje ga prijemniku. Kod otkrivača prima te vrijednosti i na temelju njih upravlja servo motorom. Kodovi također sadrže daljnje komentare. Mora se instalirati više knjižnica, veze su navedene u kodu.

Nakon što su kodovi učitani na arduino ploče, slijedite sljedeći korak za konačne postavke.

Korak 9: Podešavanje koda odašiljača

Ovaj je korak potreban samo ako je oblik ploče različit od predloženog.

• Sada želite prilagoditi postavke koda vašoj ploči i konstrukciji.
• Nakon što je vaš arduino odašiljač čvrsto pričvršćen na dasku za surfanje, priključite arduino natrag na računalo.
• Želite da arduino čita 90 ° kad je stabilan u vodoravnom položaju. Ako vrijednost očitana pomoću funkcije Serial. Print (kut) nije 90 °, prilagodite kôd dodavanjem ili oduzimanjem nekoliko stupnjeva kako biste dobili lijepih i zaobljenih 90 °
• Kad to postignete, okrenite dasku na jednu stranu. Možete pročitati kut i oduzeti najveći kut koji vaša ploča može rotirati. Koristite ovu vrijednost za prilagodbu koda vašim posebnim potrebama
• Ponovite ovaj korak u drugom smjeru
• Postavite svoj kod natrag na odašiljačku arduino ploču.

Korak 10: Uživajte u surfanju

11. korak: Sidenote

Kao neovisan stroj, nije potreban ljudski surfer! Sustav također može formirati povratnu petlju u kojoj se sam aktivira za povećanje oscilacija.

Drugoplasirani na Arduino natjecanju 2019