Arduino Racing Simulator en Cockpit - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

In deze instructable laat ik je zien hoe ik een volledig arduino-gestuurde VR-racesimulator heb gebouwd met een krachtig forcefeedback-stuur, 6-speed shifter en aluminium pedaalrek. Het frame wordt gemaakt van PVC en MDF. Mijn doel voor dit project was om een race-ervaring te produceren die extreem echt aanvoelt in VR. Ik maakte me geen zorgen over hoe de simulator eruitziet, alleen hoe het voelt als de VR-bril op is. Ik wilde er ook een budgetproject van maken, en alle materialen, exclusief VR-brillen, kostte me minder dan $ 350 van een lokale ijzerhandel en Amazon. Houd er rekening mee dat zijn project niet compleet is, omdat dit een lopend project is en ik deze Instructable regelmatig zal bijwerken, maar ik begin er nu aan omdat dit project mijn sluitstuk is in mijn STEM-klas op de middelbare school.

Benodigdheden

Materialen voor dit project kunnen eenvoudig worden verkregen bij online retailers en grote hardware-winkels. Dat gezegd hebbende, zal ik geen volledige lijst van pvc-componenten of pvc-afmetingen geven, aangezien deze simulator werd gebouwd met een specifieke autostijl in gedachten, en ook werd gebouwd met beperkte afmetingen om te passen in de kamer die ik koos om hem te plaatsen Er zijn veel verschillende dingen om rekening mee te houden bij het ontwerpen van het frame, zoals autostijl, (GT Car, Drift Car, Time Attack, Formula 1 en andere Open Cockpit-klassen …). Voor Mijn ontwerp heb ik ervoor gekozen om de positie en lay-out van een drift / Time Attack-stuurprogramma na te bootsen. Nu naar Materialen.

Benodigde materialen:

ongeveer 40ft van 1,5 inch pvc

ongeveer 12 1,5 inch 90 graden pvc-ellebogen

ongeveer 25 1,5 inch PVC T-fittingen

3/4 MDF-plaat

100 pak van #10 plaatwerkschroeven 1 inch lang

100 pak van #10 houtschroeven 1,5 inch lang

75ft van 20awg massieve kerndraad

Arduino Leonardo (1)

10k Ohm Potentiometer (3)

AMT103 roterende encoder (1)

BTS7960 43a Motorcontroller (1)

12v 30a voeding (1)

Standaard Eindschakelaars (7)

VEX Robotics 2,5 inch CIM-motor

VEX Robotics CIMple-versnellingsbak 4.61:1

1/2in ingetoetste hub van andymark.com (Product #am-0077a) (1)

3D-printer en filament (ABS en TPU)

xt60- en xt90-connectoren

Krimpkous

Stuurwiel met montagepatroon van 6x70 mm

Optioneel stuurwiel Quick Release

Kuipstoel en schuivers

Optionele 4pt harnassen

Stap 1: constructie van frame

De afmetingen van het frame zijn erg vloeiend en zijn afhankelijk van een aantal verschillende factoren. Dingen om rekening mee te houden zijn de stoel waar je het hoofdframe omheen bouwt, de grootte van de gebruiker om de pedaalafstand te bepalen, waar de sim zal worden geplaatst, want nadat deze is gemonteerd, is deze niet gemakkelijk te verplaatsen, en van natuurlijk de autostijl en het gevoel waarnaar u op zoek bent. Nadat je al deze details hebt uitgewerkt, lijkt het bouwproces in verschillende sims erg op elkaar. Begin met het bouwen van de rechthoek die de stoel zal huisvesten. Merk op dat het stuurwiel aan de voorkant van de stoelrechthoek is gemonteerd en zorg er ook voor dat er voldoende ruimte is voor de stoel om door zijn volledige bewegingsbereik te schuiven om de verstelbaarheid te verzekeren. Snijd vervolgens een rechthoek uit 3/4 inch MDF, zo breed als de PVC-stoelrechthoek en zo lang als de montagegaten voor uw stoelschuiven. Van daaruit kunt u uw stoel vastschroeven en beginnen met meten hoe hoog het stuur moet zijn en hoe lang het pedaalframe moet zijn. Het gebruik van een driehoekige constructie om het uiteinde van het pedaalrek met de bovenkant van de stuurwielbevestiging te verbinden, helpt enorm om het frame te verstevigen. Als u ervoor kiest om harnassen te installeren, kunt u de harnasuiteinden eenvoudig via hun boutgaten aan de stoelrails bevestigen. Hoewel dit niet veilig zou zijn in een echte auto, is het meer dan genoeg stijfheid voor een simulator. De bovenstaande foto's kunnen u helpen het frameontwerp te begrijpen en uw frame te plannen. Ik ben niet ingegaan op de bouw met harde afmetingen, omdat dingen beginnen te veranderen als je in de stoel gaat zitten en probeert het comfortabel en bruikbaar te maken. Nadat uw frame is gemonteerd, moet u ervoor zorgen dat elke verbinding goed vastzit door elke fitting een keer opnieuw te geven met een rubberen hamer. Vervolgens kunt u geleidegaten door elke PVC-verbinding boren en een #10 plaatmetaalschroef installeren om de PVC bij elkaar te houden. Voor de meeste verbindingen is één schroef voldoende, maar op de verticale stuurwielbevestiging moet u mogelijk meer installeren. Zodra uw frame in elkaar zit, kunt u beginnen met de installatie van de elektronica.

Stap 2: Elektronica

Het installeren van de encoder is heel eenvoudig, omdat het encodergat 1/2 inch is en perfect op de versnellingsbakas past. De encoder met interface met de arduino Leonardo om de computer te vertellen waar het stuur naar toe is gericht. Volg vervolgens het bedradingsschema om alle noodzakelijke aansluitingen te maken. U kunt rechtstreeks op de Arduino solderen of de pin-headers gebruiken. Ik heb ervoor gekozen om te solderen om er zeker van te zijn dat er geen verbindingen per ongeluk losraken. Vervolgens moet je een behuizing kiezen voor je voeding, motorcontroller en arduino. Ik heb ervoor gekozen om een munitieblik te gebruiken, omdat ze goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar zijn en zeer duurzaam. Ik boorde gaten in de zijkant en installeerde rubberen doorvoertules om de kabels te beschermen tegen scherpe randen. Ik heb toen alle verbindingen van de Arduino en uit de doorvoertule gehaald met een gevlochten nylon kabelhuls. Ik heb ook xt60- en xt90-connectoren ongeveer 6 inch na de doorvoertule geïnstalleerd om vervanging en toekomstige upgrades gemakkelijk te maken. Nadat alle bedrading is uitgevoerd, kunt u uw forcefeedback-motor op de stuurbevestiging monteren. Om het stuur aan de motornaaf te bevestigen, moet u een adapter 3D-printen. Het Solidworks-bestand voor de adapterbus is gekoppeld. De shifter was niet mijn ontwerp, na meerdere mislukte pogingen heb ik ervoor gekozen om een populair ontwerp op Thingiverse te gebruiken. Dit kan worden gevonden met een snelle zoekopdracht, en heeft alle documentatie die nodig is om te monteren, dus ik zal hier niet de moeite nemen om het door te nemen. Om de shifter te monteren, heb je de Shifter mount en Shifter Strap bestanden nodig. De houder moet zijn bedrukt in ABS, terwijl de riem moet zijn bedrukt van flexibel TPU. Met deze houder kun je de shifter snel afstellen en zelfs van kant wisselen voor auto's met links en rechts. Tot nu toe ben ik hiermee klaar. De volgende stappen zijn de montage van het pedaalrek en de box. Dit zal binnenkort plaatsvinden en de instructable zal worden bijgewerkt om mijn voortgang weer te geven. Er zijn geweldige voorbeelden van doe-het-zelf-simpedalen op YouTube, die gemakkelijk kunnen worden aangepast om met dit project te werken, maar ik heb besloten om de pedaalassemblage volledig uit aluminium te bouwen om het realisme-aspect te vergroten.

Stap 3: Volgende stappen

Nadat de pedaalmontage is voltooid, kan de bedrading worden voltooid en is de simulator klaar voor gebruik. Houd er rekening mee dat deze simulator niet is ontworpen om te worden gebruikt met een monitoropstelling, dus er zijn geen voorzieningen om schermen te monteren. Ik heb voor deze route gekozen omdat een goede set VR-google's veel goedkoper is dan de traditionele opstelling met drie monitoren, en ik geloof dat het realisme van het kunnen rondkijken in de binnenkant van een auto in games als Assetto Corsa of Project Cars 2 een geheel nieuwe dimensie aan de simulatorervaring.