Kula skenera i top: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Trebali smo napraviti funkcionalni prototip koristeći neke različite arduino senzore pa je naš izbor bio razviti kupolu s topom koji ispaljuje metak u objekt koji je skener otkrio.

Funkcionalnost kupole započinje stalnim kretanjem skenera pri zamahu od 180 stupnjeva, kada nešto otkrije, top se pomiče pokazujući izravno u smjeru na koji skener pokazuje i koristeći dva gumba, jedan za punjenje, a drugi za pucanjem, ispaljen metak.

Također će na ekranu prikazati otkrivene objekte putem radarskog sučelja.

Projekt Jaume Guardiola i Damià Cusí

Korak 1: Potrebni materijali

GRAĐEVINSKI MATERIJALI:

- 1x DIN A4 metakrilat 0, 4 mm list.

- 1x drveni lim debljine 0,3 mm. Dimenzije: 600 x 300 mm.

- 1x šarka.

- Vruće ljepilo.

- Epoksidno dvokomponentno ljepilo.

- Super ljepilo.

- Drveni blok.

- Elastična gumica.

- Cijev za olovku.

- Mala žica.

ELEKTRONSKI MATERIJALI:

- 3x servo motor MMSV001. (https://www.ondaradio.es/Catalogo-Detalle/3034/rob…

- 1x ultrazvučni senzor blizine HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1x arduino nano.

- Priključna žica (crvena, crno -bijela ako je moguće).

- Limena.

- Zavarivač.

Korak 2: Dizajn

Crteži vanjskog dizajna kupole izrađeni su na Autocadu. Ova datoteka prikazuje sve dijelove potrebne za vanjski sklop koji će pokriti topovski i radarski mehanizam.

Korak 3: Laserski rezani drveni lim

S datotekom Autocad u mogućnosti smo laserski izrezati oblike radi bolje točnosti i boljeg izgleda, ali se također mogu ručno izvaditi iz mjerenja iz datoteke.

Korak 4: Uvod u montažu

Naš će top biti podijeljen u dvije glavne strukture. Unutar svih servo-motora, spojeva, kao i arduino Nano ploča, bit će postavljena baza; na vrhu je pokretni top koji u sebi drži još jedan servo motor i mehanizam za gađanje.

U ovom koraku nastavljamo sa sastavljanjem baze kao što je prikazano na fotografiji, može se koristiti vruće ljepilo ili epoksidno ljepilo. Rupa u sredini dizajnirana je tako da zadrži servo koji će pomicati top (može se umetnuti s gornje strane), a ispod njega (idealno koaksijalno) montirat ćemo servo koji će pomicati ultrazvučni senzor.

Korak 5: Dizajn topova

Za dizajn topova upotrijebili smo neke kvadratne drvene komade i nekoliko laserski izrezanih dijelova od metakrilata. Crtež Autocada možete pronaći i ovdje.

Za sastavljanje smo upotrijebili vruće ljepilo i pojačanje ljepljive trake, ali se može zalijepiti kako god želite.

Topna cijev je obična cijev za olovke, a streljivo će biti airsoft obična municija. Također će se koristiti elastična traka za zadržavanje potrebne napetosti za mehanizam za pucanje i uzica za povlačenje strijelca kada je potrebno izvršiti ponovno punjenje.

Sva mjerenja na crtežu su u milimetrima; vrh topa je podignut za 3 mm jer će na taj način metak uvijek ostati na njegovu kraju i može se pucati s leđa. Također je na kraju dodano malo ljepila kako bi metak ostao unutra, ali u isto vrijeme pustio strijelca da ga pogodi.

Servo na gornjem dijelu topa je mehanizam za otpuštanje i ponovno pucanje strijelca, pričvršćen na servo ima polugu koja će u vodoravnom položaju ometati pucačku putanju i držati je na pola puta da pogodi metak, a kad se podigne, dodajte malo napetosti mehanizmu za gađanje i olabavite kontakt s njim na otprilike 30 stupnjeva, dopuštajući mu da slijedi svoj put i puca (vidi gornju sliku). Za ponovno punjenje morate povući mehanizam unatrag iznad točke od 30 stupnjeva pomoću pričvršćene žice, a zatim pritisnite gumb za ponovno učitavanje, koji će vratiti servo u početni vodoravni položaj i držati strijelca na mjestu dok ne zatreba biti ponovno strijeljan.

Napomena: montaža i konstrukcija topa bez preciznih alata vrsta je pokušaja i pogrešaka, može potrajati neko vrijeme da se shvati kako postići da sve stupi u interakciju onako kako je potrebno, potreban je postupak finog ugađanja pri montaži. Snažno savjetujemo izgradnju topovskih i radarskih struktura kada je sve povezano i radi na ispravnom poravnanju svih položaja.

Korak 6: Arduino veze

Ovo je shema povezivanja arduina. U osnovi postoje 3 servo upravljača svaki spojen na masu, 5V i pinovi 9, 10 i 11 prema tome (9 pomiče radar, 10 pomiče top, 11 pomiče ručicu za ponovno punjenje), a zatim senzor blizine vezan za pinove 2 i 3. Uključeno povrh toga, postoje dva gumba vezana za iglice 4 i 5; oni će se ponovno napuniti i otpustiti. Ovo (slika gore) je korištena shema povezivanja.

Korak 7: Kôd

Većina koda koji se odnosi na radarsko sučelje, bilo na Processingu i Arduinu, referencirana je i izvučena iz vanjskih izvora, naš je posao bio prilagoditi kôd za pomicanje svih dijelova topa u skladu s ciljem usmjeravanja određenog objekta na projektirani domet. Sav kôd uključen je u gornje arduino i datoteke za obradu, evo nekih stvari koje treba uzeti u obzir:

Arduino kod:

- U funkciji aimobject () postoji redak: if (objectin> 10) {gdje vrijednost 10 definira "raspon" otkrivanja. Ako se vrijednost spusti, top će ciljati na manje objekte, ali će također lako utjecati na šum, ako je vrijednost veća, otkrit će samo veće objekte, ali će cilj biti točniji za one veće.

- U funkciji aimobject () postoji još jedan redak:

if (lastdistance <5) {

….

if (zadnja udaljenost <45) {

ovo definira aktivnu udaljenost ciljanja, možete definirati minimalnu i maksimalnu udaljenost (u centimetrima) u kojoj će top ciljati objekt. Smatramo da objekte dalje od 45 cm ultrazvučni senzor ne može točno otkriti, ali to ovisi o kvaliteti izrade vašeg vlastitog sustava.

Kod obrade:

- Ne preporučujemo promjenu koda razlučivosti Obrade, pokvarit će cijelo sučelje i bit će ga teško popraviti.

- U postavkama obrade postoji parametar koji treba zamijeniti. (oko retka 68).

myPort = novi serijski (ovo, "COM9", 9600);

COM9 se mora zamijeniti brojem vašeg arduino porta. primjer ("COM13"). Ako Arduino nije pokrenut ili priključak nije ispravan, obrada neće započeti.

- Promijenili smo neke parametre obrade tako da odgovaraju udaljenostima i rasponu koji su nam potrebni, a oko retka 176:

if (udaljenost 300) {

ovo je iznimka koja briše šum koji proizvodi naš ultrazvučni senzor, može se izbrisati ovisno o jasnoći signala vaše određene jedinice ili promijeniti radi brisanja drugog raspona.

Korak 8: Montirajte sve gore

Sada kada kod radi i "podsklopovi" spremni za montažu, nastavit ćemo s pričvršćivanjem topa na servo u sredini baze; jedan od servo pribora mora biti zalijepljen na donju stranu topa, idealno na središte mase kako bi se izbjegao višak inercijskih sila.

Također ćemo montirati ultrazvučni senzor s tankim drvenim remenom i jednim servo priborom, tako da senzor nastavlja brisati samo malo ispred podnožja (izrezani dijelovi s prednje strane osmišljeni su tako da omogućuju premotavanje senzora 180 stupnjeva). Servo bi mogao biti malo podignut pa možete napraviti malo postolje sa svime što vam je na raspolaganju.

Korak 9: Pokušajte nešto snimiti

Sada je vrijeme da pokušate vidjeti možete li nešto snimiti! Ako ne cilja pravilno, vjerojatno biste trebali izvaditi top i pokušati ga poravnati s senzorom blizine, to se može učiniti pisanjem programa koji ih oboje stavlja u isti položaj. Arduino kôd za poravnavanje motora nalazi se na vrhu ovog koraka.

(Raspon kretnji naše građevine je od 0 do 160 stupnjeva i savjetujemo da tako i ostane, kôd za obradu prilagođen je i za 160 stupnjeva, pa je centriran na 80º).

Ovdje možete preuzeti priloženi video gdje je prikazan cijeli postupak ponovnog punjenja, ciljanja i snimanja.

Korak 10: Refleksije

Od Jaumea:

Želio bih reći da je rad na arduino projektu bio smiješniji od očekivanog. Pokazalo se da je Arduino zaista prijateljska i laka platforma za rad, a povrh toga i jako korisno za brzo isprobavanje novih ideja s malo ili bez infrastrukture.

Mogućnost eksperimentiranja s različitim senzorima i tehnologijom s kojima smo bili toliko isključeni bilo je iskustvo otvaranja vrata za dodavanje novih i bogatijih sadržaja našim projektima. Sada će razvoj proizvoda temeljenih na elektronici barem manje biti mentalna barijera.

Sa stajališta dizajnerskog inženjeringa, arduino se pokazao kao praktičan i izvediv način za brze ideje prototipiranja dalje od formalnog stajališta, a više s funkcionalne strane; također je prilično pristupačan pa tvrtkama može uštedjeti mnogo novca, a vidjeli smo i u našem posjetu HP -u.

Timski rad također nam je bio važna točka u vezi s ovim projektom, naglašavajući da se dva stvarno različita mišljenja mogu jako dobro nadopuniti kako bi cjelokupni projekt bili jači i potpuniji.

Damia: Na kraju ovog projekta imam nekoliko stvari koje želim komentirati i objasniti kao konačni zaključak. Prije svega zahvaljujem se na potpunoj slobodi sadržaja projekta koju smo imali od početka, ovo nas je izazvalo uključiti našu kreativnost i pokušati pronaći dobar način da mnoge stvari koje smo naučili na satu implementiramo u funkcionalni prototip. Na drugom mjestu izražavam zahvalnost za svrhu ove vrste projekata, mislim da smo u trenutku našeg živi za učenje što više stvari, jer bismo u jednoj budućnosti mogli primijeniti svo znanje. I kao što sam već spomenuo, imali smo slobodu testirati s različitim vrstama tehnoloških stvari kako bismo razumjeli osnovne njegove funkcije i kako bi to moglo biti korisno za implementaciju prototipa. Na kraju bih želio reći da me sva Arduino platforma učinila spoznati beskonačne načine korištenja i koliko jednostavno (s osnovnim znanjem) može biti jednostavno.