Seeschlacht - Die schwarze Perle - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

【Einführung】

Wir sind Gruppe 3, JI-artisan (Logo: Abb.3), vom Shanghai Jiao Tong University Joint Institute (Abb.1). Unser Campus befindet sich im Stadtteil Minhang von Shanghai. Abbildung.2 ist ein Bild des JI-Gebäudes, das wir auf dem Microblog von JI gesehen haben, das unser Lieblingsbild des Campus ist. JI zielt darauf ab, Ingenieure mit Führungsqualitäten zu kultivieren und bietet den Studenten eine solide und hervorragende Grundlage sowohl für technologische als auch für kommunikative Fähigkeiten.

Gruppenmitglieder: Shi Li; Guan Kaiwen; Wang Tianyi; Liu Yongle; Ervin Tjitra (Abb.4)

Ausbilder:

Professor Shane. Johnson, Ph. D.(Tech)

Tel: +86-21-34206765-2201 E-Mail: [email protected]

Professorin Irene Wei, Ph. D.(TC)

Tel+86-21-3420-7936 E-Mail: [email protected]

Lehrassistent:

Li Jiaqi (Techniker) Zhou Xiaochen (Techniker)

Liu Xinyi (TC) Ma Zhixian (TC)

【Kurs- und Projektinformationen】

Im VG100-Kurs Einführung in die Technik (Herbst 2017), der von Dr. Shane Johnson und Dr. Irene Wei geleitet wird, nehmen wir an einem Spiel namens Seeschlacht teil.

Als unser Roboter während des Spiels versuchte, eine große Kugel hochzuheben, fiel eines der Klebebänder, mit denen wir den Servomotor an den Roboterkörper geklebt hatten, ab, wodurch die Kette auseinanderfiel, und wir verbrachten einige Zeit mit der Reparatur. Aber schließlich haben wir das Spiel mit der verbleibenden Zeit fortgesetzt und es geschafft, 1 großen Ball und 4 kleine Bälle auf die andere Seite zu bringen.

Unsere Endnote ist 8 und wir liegen auf Platz 14 von allen 22 Gruppen.

Unser Video zum Spiel:

Projektziele:

In diesem Projekt besteht das Ziel darin, einen Roboter für ein Spiel namens Naval Battle zu entwerfen und zu bauen (detaillierte Regeln und Vorschriften unten). Der Roboter sollte in der Lage sein, große Bälle und kleine Bälle, die von TAs vor einer Wand platziert wurden, in 3 Minuten vorgegebener Zeit zu bewegen.

Unser Projekt:

Unser Roboter besteht hauptsächlich aus Hebesystem und Bewegungssystem.

Im Hubsystem steuern wir mit Servomotoren zwei Zahnräder an, an denen jeweils Ketten befestigt sind, die zwei Gabeln halten. Alle von ihnen werden mit einer PS2-Fernbedienung gesteuert. Die Big Balls sind mit den Gabeln wie mit einem Gabelstapler zu bewegen und zwei an den Außenseiten der Gabeln befestigte Holzbretter sollen ein Auseinanderbewegen der Gabeln unter Berücksichtigung des Gewichts der Big Balls dazwischen verhindern.

Im Bewegungssystem verwenden wir 2 Motoren, um den Roboter zu bewegen, ein Arduino-Board und einen PS2-Controller, um die Geschwindigkeit und Richtung des Roboters zu steuern.

【Spielregeln & Wettkampfbestimmungen】

Der Roboter hat in der Startposition des Wettbewerbs eine Grenzgröße von 350 mm (Länge) * 350 mm (Breite) * 200 mm (Höhe).

Es dürfen nur die mitgelieferten Motoren verwendet werden, zusätzlich sind Servomotoren jeglicher Art erlaubt.

Das Spiel hat ein Limit von 3 Minuten und das Endergebnis wird nach den Endpositionen der Bälle berechnet.

Das Spielfeld (Abb. 5 & 6) des Spiels ist 2000 Millimeter lang und 1500 Millimeter breit mit umgebenden Wänden von 70 Millimetern. In der Mitte des Feldes wird 50 mm über dem Boden eine 70 Millimeter hohe und 18 Millimeter breite Mauer (Abb.7) platziert, die das Feld in zwei Seiten teilt.

Vier Holzkugeln (Durchmesser: 70 mm) werden von TAs auf das Spielfeld gelegt, und jede auf die andere Seite zu bewegen gibt 4 Punkte. Ebenfalls von TAs platziert werden 8 kleine Kugeln, die 1 Punkt für das Bewegen auf die andere Seite geben.

Wenn ein großer Ball das Spielfeld verlassen hat, wird eine 5-Punkte-Strafe verhängt, und eine 2-Punkte-Strafe für einen kleinen Ball.

Schritt 1: Schaltplan

Schritt 2: Konzeptdiagramm

Abbildung 1 und 2 sind unser Konzeptdiagramm. 2 ist eine Explosionsansicht.

Unser Roboter besteht hauptsächlich aus Hebesystem und Bewegungssystem.

Im Hubsystem steuern wir mit Servomotoren zwei Zahnräder und an jedem davon sind Ketten befestigt, die zwei Gabeln halten. Alle von ihnen werden mit einer PS2-Fernbedienung gesteuert. Die Big Balls sind mit den Gabeln wie mit einem Gabelstapler zu bewegen und zwei an den Außenseiten der Gabeln befestigte Holzbretter sollen ein Auseinanderbewegen der Gabeln unter Berücksichtigung des Gewichts der Big Balls dazwischen verhindern.

Im Bewegungssystem verwenden wir 2 Motoren, um den Roboter zu bewegen, ein Arduino-Board und einen PS2-Controller, um die Geschwindigkeit und Richtung des Roboters zu steuern.

Abbildung 3 und 4 sind unser hergestellter Prototyp.

Schritt 3: Bereiten Sie die Materialien und Werkzeuge vor

Werkzeuge:

• Bohren
• Schraubenzieher
• Lötpistole und elektrischer Lötkolben
• Herrscher
• Bleistift
• 502 Kleber

Abbildung 1-11 sind Bilder unserer Materialien und Werkzeuge.

Abbildung 12-15 sind Preise, Mengen und TAOBAO-Links für unsere Materialien.

Schritt 4: Software-Setup

Wir verwenden Arduino zum Programmieren, um den Motor und den Servomotor zu steuern.

Um ein Arduino-Board zu kaufen und zu lernen, wie man es programmiert, besuchen Sie die Website:

Schritt 5: Komponentenherstellung

Holzstäbe und Bretter müssen für die Montage bearbeitet werden.

Der innere Achshalter (Abb.1):

Nehmen Sie 4 cm Holzstab und bohren Sie zwei Löcher (Φ = 3 mm) an einer Position von 5 mm von beiden Enden davon. Bohren Sie dann ein flaches Loch (Φ= 5 mm) 2 cm von einem Ende entfernt in vertikaler Richtung.

Der äußere Achs- und Boardhalter (Abb.2):

Nehmen Sie 8 cm Holzstab und bohren Sie zwei Löcher (Φ = 3 mm) an einer Position von 5 mm und 35 mm von einem Ende davon. Bohren Sie dann zwei Löcher (Φ= 3 mm) 45 mm und 70 mm von diesem Ende und ein flaches Loch 20 mm von diesem Ende, jedoch in vertikaler Richtung.

Die Schindel (Abb.3):

Nehmen Sie zwei Holzstücke von 5 cm * 17 cm und schneiden Sie dann an einer Ecke beider Stücke ein kleines Rechteck von 25 mm * 15 mm ab.

Die Sockelleiste (Abb.4) und das Dach (Abb.5):

Nehmen Sie zwei Holzstücke von 17 cm * 20 cm, schneiden Sie sie ab und bohren Sie Löcher (Φ = 3 mm), wie auf Abbildung 4 und 5 zu sehen ist.

Der obere Schindelhalter (Abb.6):

Nehmen Sie 5 cm Holzstab und bohren Sie ein Loch (Φ = 3 mm) an einer Position von 5 mm von einem Ende davon, dann

ein weiteres größeres (Φ = 4 mm) 5 mm vom anderen Ende entfernt, jedoch in vertikaler Richtung.

Der Rollenhalter (Abb.7):

Nehmen Sie ein Stück Holzstange von 1 cm * 4 cm und kleben Sie die Rolle in die Mitte.

Schritt 6: Montage

1. Befestigen Sie die Achshalter mit Schrauben an der Grundplatte. Denken Sie daran, die Achse mit dem kleinen Zahnrad dabei in die großen flachen Löcher zu stecken. Und fügen Sie die Rolle auf der Rückseite des Bretts ein. (Abbildung 1→2)

2. Drehen Sie Ihr Board um und befestigen Sie zwei Motoren auf der Platte. Beachten Sie, dass die Drähte der Einfachheit halber bereits angeschweißt sind, aber der Schweißpunkt kann anfällig sein. (Abbildung 2 → 3 → 4)

3. Befestigen Sie die vier Stützstangen an jeder Ecke der Fußleiste. (Abbildung 4→5)

4. Befestigen Sie die Arduino-Platine und den Motorcontroller auf der Grundplatine mit Kupfersäulen und Schrauben. Und binden Sie die Batterie für Motoren an einen der Pole auf der Rückseite. (Abbildung 5 → 6 → 7 → 8 → 9)

5. Befestigen Sie das Dach an den vier Stützstangen. (Abbildung 9→10)

6. Befestigen Sie die Schindeln auf dem Dach mit den oberen Schindelhaltern. Kleben Sie den PS2-Funkempfänger unter das Dach. (Abbildung 10→11)

7. Setzen Sie die Servomotoren auf die Vorderkanten des Daches und hängen Sie dann die Ketten auf. (Abbildung 11→12→13)

8. Kleben Sie den Akku und das Step-Down-Modul für die Servomotoren mit Klebeband und schließen Sie sie dann an. (Abbildung 13→14)

Schritt 7: Fehlerbehebung & Bereit zu schreien

Lassen Sie sich von unserem Handbuch inspirieren. Wenn Sie Fragen haben, können Sie uns per E-Mail kontaktieren: [email protected] oder besuchen Sie uns am UMJI in der Shanghai JiaoTong University (Minhang)

Möglicher Fehler, Hinweis und Lösung

Bruchkette: Unsere Kette besteht aus mehreren identischen Einheiten. Daher ist die Ausrichtung ihres Verbindungsteils sehr wichtig. Wenn Ihre Kette während des Anhebens reißt, überprüfen Sie, ob die auf sie ausgeübte Kraft in der gleichen Richtung liegt, in der sie ihre Verbindung trennen. Wenn ja, drehen Sie Ihre Kette um und bauen Sie sie wieder zusammen. Denken Sie auch daran, zu überprüfen, ob die Kette zu locker ist, und entfernen Sie in diesem Fall einige Teile der Kette.

Das flache Loch:

Beim Bohren der flachen Löcher für die Achsen ist es normalerweise schwierig, die Bohrtiefe abzuschätzen. Wenn Ihre Löcher zu tief sind, so dass Ihre Achse herausfällt, versuchen Sie, anstatt dieses Teil neu zu machen, etwas Weiches in das Loch zu stopfen, um es flacher zu machen.

Befestigung der Holzteile:

Normalerweise können selbstsichernde Schrauben die Holzplatte durchdringen, wenn Sie dies schwierig finden, versuchen Sie, an entsprechenden Stellen kleine Löcher zu bohren, um es einfacher zu machen.

Einstellen des Potentiometers:

Wenn Sie feststellen, dass sich Ihre Servomotoren automatisch drehen, ohne dass Sie nach dem Anschließen Befehle geben, unterbrechen Sie die Stromquelle und stellen Sie ihre Potentiometer mit einem Schraubendreher ein. Verbinden, prüfen und wiederholen Sie die obigen Verfahren (falls erforderlich), bis sie nicht mehr außer Kontrolle geraten.

Flachsockel für Servomotoren:

Das kleine Holzstück unter den Servomotoren ist so konzipiert, dass sie eine flache Basis haben. Beachten Sie, dass die Löcher in diesen Teilen groß genug für die Oberseiten der Schrauben sein sollten und ihren Positionen entsprechen.

Befestigung der Räder: Wenn sich die beiden Räder nicht in einer Linie befinden, kann das Auto nur schwer geradeaus fahren und kann zur Seite neigen. Achten Sie darauf, die beiden Räder in derselben Linie zu befestigen.

Vorsicht:

1. Tragen Sie bei der Verwendung der elektrischen Bohrmaschine eine Schutzbrille und verwenden Sie geeignete Klemmen. Vorsicht vor mechanischen Verletzungen!

2. Unterbrechen Sie die Stromversorgung beim Anschließen von Drähten. Achten Sie bei Stromleitungen besonders auf Kurzschlüsse.

Schritt 8: Endgültige Systemansicht

Abbildung 1 Vorderansicht

Abbildung 2 Seitenansicht

Abbildung 3 Vertikale Ansicht