Erstellen eines echten War Tower Defense-Spiels - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Hallo, wir sind GBU!

Unserem Team wurde in unserer VG100, Intro to Engineering, Klasse eine Aufgabe zugewiesen: ein echtes Warzone Tower Defense-Spiel zu entwerfen und zu bauen. VG100 ist eine Kernklasse, die alle Studienanfänger am Joint Institute (JI) belegen müssen. Das Joint Institute ist ein Programm zwischen der University of Michigan (UM) und der Shanghai Jiao Tong University (SJTU). und weitläufiger Minhang-Campus, ist ABET-akkreditiert und hat hochkarätige Auszeichnungen erhalten; es ist eine renommierte und renommierte Schule innerhalb der SJTU und in China. Die VG100-Klasse ist ein anspruchsvoller und ansprechender Kurs.

Für das Spiel bauen wir einen Papierturm, der sich gegen angreifende Käfer (Roboterautos) verteidigen kann. Der Turm wird mit einem Laser auf den Lichtsensor am Auto treffen, um es zu stoppen. Wir mussten einige Anforderungen erfüllen:

Spielregeln:

• Das Roboterauto fährt geradeaus entlang einer Spur mit einer mittleren weißen Linie zum Turm.
• Der insgesamt 2,5 m lange Weg hat am Anfang eine Sicherheitszone von 0,5 m, in der das Auto auch bei Bestrahlung durch den Laser des Turms nicht anhält.
• Am Ende der Sicherheitszone befindet sich eine weiße Linie, an der das Auto für 2-4 Sekunden anhält.
• Nach dem Anhalten kann die Wanze vom Turm bestrahlt werden. Es wird eine letzte weiße Linie geben, an der der Käfer anhalten kann, bevor er den Turm trifft.

Wettbewerbsordnung:

Turm

• Muss aus A4-Papier bestehen
• Kann nur Weißleim verwenden, um den Turm zu montieren
• Mindestens 60cm groß
• Die Breite jeder Seite sollte 3 Blatt Papier nicht überschreiten

Käfer/Auto

• Muss eine vordere vertikale Tafel mit den Maßen 15m x 10cm haben.
• Der Photosensor, der den Laser erkennt, wird 5 cm über dem Boden vor dem vertikalen Brett platziert.
• Um den Lichtsensor herum ist eine reflektierende Wand aufgebaut.

Für ein Referenzvideo:

Schritt 1: Konzeptdiagramm

Oben enthalten sind Explosionszeichnungen des Autos und des Turms.

Schritt 2: Materialliste / benötigtes Zubehör

Werkzeuge benötigt:

• Heißkleber
• Schraubenzieher
• Schere
• Schrauben
• Sah
• Exacto Messer
• Kleber
• Band
• Lötpistole

Weitere benötigte Materialien:

• Acrylplatte
• Karton
• Holzblock
• Hartes Styropor
• Isolierband
• Batteriefach
• Kleine sechseckige Messing-Metallrohrschrauben
• L-förmige Verbinder
• Kunststoffverbinder
• Kleiderbügel

Tipp: Wenn Sie planen, bei Taobao zu kaufen, kaufen Sie Extras der wichtigen Komponenten wie Motoren, Antriebsmotorplatinen, Servos, Tracking-Sensoren usw.

Schritt 3: Schaltpläne

Oben gezeigt sind die kurzen Schaltpläne für das Auto und den Turm. Dies werden hilfreiche Zahlen für den Zusammenbau von Turm und Auto sein.

Achten Sie darauf, das Kabel richtig anzuschließen. Um einige Teile der Drähte miteinander zu verlöten, wird eine Lötpistole benötigt. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie mit einer Lötpistole arbeiten.

Schritt 4: Aufbau der Hauptbasis des Autos [Car Prep]

1. Nehmen Sie die Kartonplatte und schneiden Sie sie mit einem exakten Messer in 23 cm x 29,5 cm. (Dies wird als Hauptkörper des Autos dienen.)
2. Schneiden Sie den Holzblock mit einer Säge auf die Maße 24 cm x 5 cm x 2,4 cm zu. (Dies dient als Plattform für die steuernden Komponenten.)

Schritt 5: Vorbereiten der vorderen vertikalen Platine [Car Prep]

1. Nehmen Sie das Plastikbrett und schneiden Sie es mit einer Schere auf eine Größe von 15 x 10 cm zu.
2. Schneiden Sie mit einer elektrischen Bohrmaschine einen 1,5 cm breiten und 0,5 cm hohen Schlitz (5 cm von der Unterseite des Bretts und ungefähr in der Mitte horizontal) aus.
3. Schneiden Sie eine kleine Holzplatte von 1,5 cm x 0,5 cm zu und kleben Sie sie direkt unter den soeben entstandenen kleinen Schlitz.
4. Schneiden Sie das Styropor mit einer Schere zu, um eine reflektierende Wand für die Seiten des Fotosensors zu schaffen.
5. Kleben Sie Papierstücke an die Seiten der Wand, um einen besseren Reflexionseffekt für den Sensor zu erzielen.

Schritt 6: Montage der Räder [Car Prep]

1. Schneiden Sie 4 Acrylkreise mit einem Laserschneidprogramm aus, jeweils mit einem Radius von: 4,75 cm.
2. Kleben Sie die Acrylkreise mit Heißkleber auf die Außenseite der jeweiligen Räder.
3. Nehmen Sie zwei Räder (mit einem Radius von 2,9 cm) heraus und befestigen Sie die Räder an den Motoren.
4. Achsen festschrauben. Mit einer Schere einen Kleiderbügel zuschneiden und auf ca. 27 cm fixieren.
5. Nehmen Sie die letzten beiden Räder heraus. Schieben Sie die Achse durch das Kleiderbügelrohr und verbinden Sie sie mit einer Achse.
6. Schrauben Sie die L-förmigen Metallverbinder auf den Hauptkörper. Schieben Sie die Achse mit den Rädern ohne Motoren durch das Loch. Sichern Sie die Schrauben.
7. Nehmen Sie einen weißen Kunststoffverbinder und schrauben Sie die Räder mit Motoren auf den Hauptkörper.

Schritt 7: Zusammenbau des Autos

1. Schrauben Sie das Arduino Uno mit der Oberseite nach oben auf die Holzplattform und haben Sie es am Ende.
2. Befestigen Sie die Arduino Bridge auf der Oberseite des Arduino Uno.
3. Nehmen Sie als nächstes die Fahrmotorplatine und schrauben Sie sie auf das andere Ende der Holzplattform.
4. Legen Sie das Holzbrett auf die Mitte des Hauptkörpers. Heißkleben Sie es sicher auf.
5. Kleben Sie den Batteriekasten neben den Holzblock.
6. Schrauben Sie den Lichtintensitätssensor auf die kleine Holzplatte, die an der Vorderseite des vertikalen Bretts befestigt war.
7. Schrauben Sie den IR-Sensor an der Unterseite des Autos, mehr an einer der Seiten.
8. Bringen Sie die Drähte gemäß dem in Schritt 3 enthaltenen Schaltplan des Autos an.
9. Kleben Sie die Drähte und alle Flyways sicher fest. Lassen Sie die Drähte nicht mit den Rädern verheddern.

Schritt 8: Herstellung des Papierturms

1. Der Turm besteht aus dreieckigen Prismen aus A4-Papier.
2. Machen Sie eine Schablone vor.: 21 cm x 2 cm.
3. Nehmen Sie das Blatt Papier und falten Sie drei Seiten.
4. Kleben Sie zwei der Seiten zusammen. Wiederholen Sie dies, bis Sie genügend Prismen haben.
5. Folgen Sie dem Diagramm und kleben Sie die Prismen wie gezeigt zusammen.
6. Falten Sie das Papier wie in den Bildern gezeigt, um eine quadratische Basis mit einer halb sechseckigen Struktur für die Spitze des Turms zu schaffen.
7. Kleben Sie die quadratische Basis auf die Spitze des Turms.
8. Machen Sie einen Wabenständer für das Servo.
9. Kleben Sie den Wabenständer auf die quadratische Basis oben auf dem Turm.

Tipp: Wir empfehlen, verschiedene Positionen mit Klebeband zu testen, bevor Sie den Sockel und den Wabenständer ankleben, da der Turm aus Papier besteht und es unbedingt erforderlich ist, alle Teile sicher zu verkleben, um spätere Auswuchtprobleme zu vermeiden.

Schritt 9: Zusammenbau des Turms

1. Befestigen Sie mit einem kleinen sechseckigen Messingmetallrohr das 180 ° -Servo und das 270 ° -Servo zusammen, wobei das 180 ° oben liegt.
2. Heißkleben Sie den Laser auf das 180 ° Servo.
3. Balance und Klebeband des Arduino Uno und der Batterien auf der oberen Plattform des Turms.
4. Kleben Sie einen Ultraschall-Abstandssensor auf jede Seite der Basis.
5. Schließen Sie die Drähte wie im Schaltplan des Turms in Schritt 3 gezeigt an.

Schritt 10: Vollständige Systemansicht

Diese waren das Endprodukt, das wir erstellt haben.

Vielen Dank, dass Sie unser Handbuch gelesen haben und hoffen, dass es Ihnen gefallen hat. Bei Fragen zu unserem Projekt erreichen Sie unseren Teamleiter unter: [email protected].

Schritt 11: Fehlerbehebung

Auto/Fehler

1. Wenn eine elektrische Komponente nicht richtig funktioniert, überprüfen Sie die Drähte, um zu sehen, ob sie richtig angeschlossen sind.

2. Wenn elektrische Komponenten immer noch nicht richtig funktionieren, obwohl die Kabel richtig angeschlossen sind, verwenden Sie einen Spannungsdetektor, um die Spannung an den verschiedenen Stellen zu testen. Möglicherweise wurde der Spannungsstrom gestört. Ungefähre korrekte Spannungen sind unten aufgeführt:

   1. Räder: 9V
   2. Sensoren[Alle]: 5V
   3. Servos: 6-12V
   4. Batterie: 12V
3. Wenn das Auto nicht funktioniert, stellen Sie sicher, dass das Arduino- und das Fahrmotor-Board verbunden sind, egal ob direkt verbunden oder zusammen mit einem Steckbrett verbunden. Wir empfehlen aus Erfahrung, die gleiche Batterie zu verwenden, um sowohl den Arduino als auch den Fahrmotor zu betreiben.
4. Wenn Sie den Wagen auf der Strecke testen und ein lautes Geräusch hören, kann dies die Reibung zwischen den Motoren und der Achse oder den äußeren Rädern und der Strecke sein. Verwenden Sie ein Schmieröl auf den Motoren und Vasaline auf der Innenseite der Acrylabdeckung der Räder.

Turm

1. Bewahren Sie den Turm an einem trockenen Ort auf, denn wenn die Luft zu feucht ist, wird das Papier weich und kann kein Gewicht halten.
2. Wenn der Laser nicht genau schießt, ändern Sie den Code, um die Winkel zu ändern. Ein Tipp jedoch: Ändern Sie bestimmte Teile des Codes, damit die anderen Winkel nicht mitbeeinflusst werden.