Handbuch von Warzone Tower Defense mit Arduino Design - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Einführung

Wir sind die Gruppe YOJIO (Sie lernen nur einmal in JI, also schätzen Sie es.) Das UM-SJTU Joint Institute befindet sich auf dem Campusgelände der Shanghai Jiao Tong University, Minhang, Shanghai. VG100 ist der grundlegende Studiengang für Ingenieurwissenschaften für Erstsemester, der darauf abzielt, Teamwork und Führung zu kultivieren.

Für unser erstes Projekt muss jedes Team einen Käfer und einen Papierturm bauen. Drei Käfer bewegen sich auf drei geraden Rennstrecken in Richtung des Papierturms. Es gibt 4 Spuren um den Turm herum und die Käfer besetzen zufällig drei davon. Um den Turm zu verteidigen, sollte es die Wanze mit dem Laserstrahl auf dem Turm stoppen. Die endgültige Punktzahl basiert auf dem Design des Käfers, der Leistung und dem Gewicht des Turms: Je leichter der Turm und je früher die Käfer getötet werden, desto mehr Punkte kann jedes Team erzielen. Siehe die dritte Abbildung.

Einschränkungen

→Die Rennstrecke (Im Spiel bereitgestellt)

Allgemein schwarz mit einer 4cm breiten weißen Linie in der Mitte

Weiße Stopplinien quer über die Strecke, sowohl 1m als auch 0m vom Boden des Turms entfernt

Schutzbereich 2,5m bis 2m vom Boden (mit Unterstand)

→Der Fehler

Hardware:

∙ Bodenplatte aus PMMC

∙ Ein 15cm * 10cm Frontboard erforderlich

∙ Ein Lichtsensor, der horizontal 5 cm über der Schiene vorne platziert ist

Programmierung:

∙ Tracking-Funktion enthalten

∙ Geschwindigkeit gesteuert mit 0,2 bis 0,3 m/s

∙ In einer geraden Linie bewegen

∙ Ein 2 bis 4 Sekunden langer Stopp an der mittleren Stopplinie und kann in diesem Moment nicht getötet werden

∙ Ein permanenter Halt an der weißen Linie neben dem Turm

→Der Papierturm

∙ Konstruiert mit A4-Papier

∙ Hält sein Gewicht nur auf der Papierstruktur

∙ Mindestens 60 cm hoch

∙ Darf nur mit Weißleim beklebt werden

∙ Nirgendwo im Turm dicker als 3 Blatt Papier

∙ Inklusive nur 1 Laserstrahl auf der Oberseite.

Material Liste

1. Der Fehler:

Arduino UNO 33,00 * 2

Motorantriebsplatine L298N ￥ 8.40

Motor GA12-N20 ￥ 14,90

Motorhalterungen 3PI miniQ N20 ￥ 2.50

Kupplung M3 2,90

Batteriekasten 9V 6F22 ￥ 6.88

Batterien 9V ￥ 9,90

Fahrgestell 15*20cm 28.00

Rolle 27mm ￥ 2.00

Linienverfolgungssensor SEN0017 ￥ 22.00

Lichtsensor BH1750 ￥ 6.14

Nylonschrauben M3 ￥ 12.00

Schrauben M2*8 M2*10 M2*12 M3*8 Vom Labor bereitgestellt

Dupont-Drähte Vom Labor bereitgestellt

Steckbrett 5cm * 8cm Vom Labor zur Verfügung gestellt

Rad 72mm Vom Labor zur Verfügung gestellt

2. Der Turm:

Wolkenterrasse +Servo SG90 ￥21.9

360-Grad-Servo DS04-NFC 33

Ultraschallsensor SR04 3.6*4

Tracking-Sensor DFRobot ￥22

Video

Aufgrund der schrecklichen Lichtverhältnisse am Spieltag können wir kein Video des Spiels bereitstellen. Stattdessen haben wir ein Video des Fehlertests auf Youku veröffentlicht. Der Hyperlink lautet

Schritt 1: Anleitung Teil I: Den Fehler machen

Die Explosionsdarstellung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Schritt 1: Zeichnen Sie einen Schaltplan (wie in Abbildung 2 gezeigt).

Schritt 2: Montieren Sie die Motoren und Räder (wie in Abbildung 3 gezeigt).

(1) Befestigen Sie die Motoren mit Motorhalterungen, M2,5(*4) Muttern und Schrauben.

(2) Verbinden Sie die Räder und Motoren mit Kupplungen. Verwenden Sie M2(*4)-Schrauben, um sie zu befestigen.

(3) Befestigen Sie das Universalrad an der Rückseite unseres Bugs mit M3(*4) Schraube und Muttern.

Schritt 3: Stellen Sie das vertikale Brett her (wie in Abbildung 4 gezeigt).

(1) Schneiden Sie ein Stück Crimppapier in die Größe von 12 cm * 15 cm.

(2) Schneiden Sie zwei Ecken ab und führen Sie den Karton in die Lücke des Käfers ein. (Diagramm wird zur Verfügung gestellt)

(3) Kleben Sie das vertikale Brett mit 502 auf den Käfer.

Schritt 4: Montieren Sie die Sensoren (wie in Abbildung 5 gezeigt).

(1) Zeichnen Sie eine Linie 5 cm über dem Boden auf die Frontplatte.

(2) Platzieren Sie den Lichtsensor horizontal, so dass die Lichtsensorplatte mit der gezeichneten Linie übereinstimmt.

(3) Befestigen Sie den Lichtsensor mit Klebeband.

(4) Verwenden Sie drei M3*30-Nylonsäulen, um drei Tracking-Sensoren so zu befestigen, dass der Abstand zwischen Sensor und Boden ca. 1,3 cm beträgt, der beste Abstand für eine präzise Erkennung.

Schritt 5: Integrierte Montage

(1) Befestigen Sie den Batteriekasten und die Motorantriebsplatine am Bug, es sind mindestens 5 * M3-Schrauben und Muttern erforderlich. Befestigen Sie das Universalrad hinten (wie in Abbildung 6 gezeigt).

(2) Kleben Sie das Steckbrett unter das Bugboard und das Arduino-Board auf den Bug. (Wie in Abbildung 7 gezeigt).

(3) Verbinden Sie die zugehörigen Teile mit Dupont Lines. (Siehe Anleitung im Schaltplanteil)

(4) Verwenden Sie eine Schweißpistole und eine Lötstation, um alle losen Stellen zu schweißen. (Vorsicht! Heiß! Unter Aufsicht machen! Nicht zwingend erforderlich.)

Schritt 2: Anleitung Teil II: Herstellung des Turms

Die Explosionsdarstellung ist in Abbildung 1 und 2 dargestellt.

Schritt 1: Aufbau der Basis

(1) Falten Sie ein Stück A4-Papier so, dass sich die beiden kürzeren Seiten berühren (wie in Abbildung 3 gezeigt).

(2) Öffnen Sie das gefaltete Papier. Falten Sie das Papier von der Innenseite von 1) weiter und stellen Sie sicher, dass die beiden berührten Seiten in 1) jetzt an der Mittellinie zusammenfallen. (Wie in Abbildung 4 und 5 gezeigt)

(3) Kleben Sie Seite A gleichmäßig mit Weißleim ein und kleben Sie sie mit der Rückseite von Seite B (nicht viel Weißleim erforderlich), damit wir ein normales dreieckiges Prisma erhalten. (Wie in Abbildung 6 und 7) gezeigt.

(4) Wiederholen Sie 1) bis 3) 5 Mal, um 6 gleiche Prismen zu erhalten.

(5) Kleben Sie die 2 einzelnen Schichten jedes Prismas gleichmäßig mit Weißleim ein. Kleben Sie die Prismen so zusammen, dass wir ein regelmäßiges Sechseckprisma erhalten. (Wie in Abbildung 8 gezeigt)

Schritt 2: Stellen Sie den Verbindungsteil her (wie in Abbildung 9 gezeigt)

(1) Bereiten Sie ein Blatt Papier vor.

(2) Zeichne ein regelmäßiges Sechseck mit einer Seitenlänge von 7,5 cm.

(3) Machen Sie ein Rechteck (2 cm * 7,5 cm) neben jeder Seite des regelmäßigen Sechsecks

Schritt 3: Bauen Sie den oberen Teil des Turms

(1) Falten Sie ein Blatt A4-Papier so, dass sich die beiden längeren Seiten berühren. (Siehe Abbildung 5, aber beachten Sie den Unterschied)

(2) Wiederholen Sie (2) bis (5) in Schritt 1.

(3) Machen Sie 12 Stücke 50 mm * 50 mm Papier.

(4) Falten Sie das in Schritt 3, 3) erwähnte Papier in zwei Hälften.

(5) Bringen Sie Weißleim an einer der in Schritt 3, 4 erwähnten Innenseiten an. (Wie in Abbildung 9 gezeigt)

(6) Bringen Sie die geklebte Seite an einer Außenseite des Prismas an. Die Mittellinie des kleineren sollte mit der Oberkante des Prismas zusammenfallen. (Wie in Abbildung 10 gezeigt) Machen Sie dann dasselbe für die anderen 5 Kanten.

(7) Bringen Sie auf ähnliche Weise weitere kleine Papierstücke am Turm an. Diesmal sollten sie jedoch innen geklebt werden. (Wie in Abbildung 11 gezeigt) Machen Sie dann dasselbe für die anderen 5 Kanten innen.

(8) Schneiden Sie alle Teile ab, die aus der Prismenkante herauskommen. (Wie in 12 gezeigt)

(9) Kleben Sie alle kleinen Papierstücke (wenn möglich) auf, um die Struktur zu stabilisieren. (Wie in Abbildung 13 gezeigt)

(10) Wiederholen Sie Schritt 3 6) bis 9) am anderen Ende der Struktur. Kleben Sie es auf das Verbindungsteil.

Schritt 4 Bauen Sie das zweite Verbindungsteil

(1) Zeichnen Sie 48 parallele Linien parallel zur kurzen Seite des A4-Papiers. Alle zwei benachbarten Linien sollten einen Abstand von 5 (mm) haben.

(2) Falten Sie das Papier entlang der Linien. Eine gestrichelte Linie bedeutet, dass Sie das Papier zu sich hin falten sollten, und eine durchgezogene Linie bedeutet, dass Sie das Papier zu sich zurück falten sollten. Die Schnittansicht des Produkts sieht wie in Abbildung 14 aus.

(3) Kleben Sie mit Weißleim ein Stück Papier oben auf das Wellpapier. Kleben Sie unten ein weiteres Papier auf. (Abbildung 15)

(4) Schneiden Sie das Wellpapier in 12 (cm) * 15 (cm)

Schritt 5 Bauen Sie die Oberseite des Papierturms (der Servo-, Strom-, Laser- und Arduino-Teil)

(1) Bauen Sie die Wolkenterrasse mit einem SG90-Servo und einem angebrachten Laserstrahl zusammen. Verwenden Sie bei Bedarf 502.

(2) Bringen Sie den Tracking-Sensor auf der Wolkenterrasse an. Es sollte sich streng in einer vertikalen Ebene mit dem Laserstrahl befinden. (Wie in Abbildung 16 gezeigt)

(3) Zeichnen Sie 2 vertikale schwarze Kreuzlinien auf einen Karton mit weißem Papier darauf. Die Linie sollte 0,5 cm breit sein. Dann in der Mitte ein Ganzes (Radius=0,6cm) formen.

(4) Kleben Sie die andere Seite der Platine auf das Servo unten. Legen Sie die Wolkenterrasse darauf. (Siehe Abbildung 17)

(5) Installieren Sie Arduino, Steckbrett und Batterien oben auf dem Turm und die Ultraschallsensoren auf dem Turm. (Wie in Abbildung 18 gezeigt)

Schritt 3: Das endgültige Ergebnis von Bug und Tower

Siehe die Abbildungen oben.

Schritt 4: Problemaufnahme

1 Wir haben uns zunächst für einen modularisierten Infrarotsensor entschieden. Es konnte nur eine 2 cm breite weiße Linie verfolgen, aber das Turnier bot 4 cm breite weiße Linien zum Tracking.

Lösung: Verwenden Sie mindestens 3 unabhängige Infrarotsensoren. Sie können den Abstand zwischen jeweils zwei von ihnen anpassen, sodass das Auto Linien mit beliebiger Breite verfolgen kann.

2 Der Drehwinkel des 360-Grad-Servos war schwer zu kontrollieren. Wir konnten nur seine Rotationsrichtung und -geschwindigkeit kontrollieren.

Lösung: Kleben Sie einen Infrarotsensor auf die Wolkenterrasse. Zeichnen Sie ein Kreuz aus schwarzen Linien auf ein Papier. Kleben Sie das Papier oben auf das 360-Grad-Servo (unterhalb der Wolkenterrasse). Wenn der Sensor eine schwarze Linie erkennt, sollte das 360-Grad-Servo sofort stoppen, damit es sich in einer Drehung genau um 90 Grad drehen kann.

3 Viele Gegenstände sollten oben auf dem Papierturm platziert werden, aber es ist nicht so viel Platz.

Lösung: Falten Sie eine Wellpappe. Es bietet zusätzlichen Platz zum Tragen von Lasten.

Schritt 5: Referenzen

Hyperlink der Artikel:

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Turmteil:

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