G20 Getapete Aluminiuman - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Wij zijn G20, een team dat bestaat uit eerstejaarsstudenten van het University of Michigan-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute (Figuur 1 en 3). Ons doel is om een robot te maken die ballen over het slagveld kan dragen in het spel "Naval Battle". Het UM-SJTU Joint Institute (JI) is in 2006 gezamenlijk opgericht door de Shanghai Jiao Tong University en de University of Michigan (Figuur 2). Het is gevestigd in Shanghai, China. Het doel van dit partnerschap is om in China een onderwijs- en onderzoeksinstituut van wereldklasse op te bouwen voor het voeden van innovatieve leiders met wereldwijde visies.

Stap 1: Details over de wedstrijd

Onze veegwagen is ontworpen voor een unieke cursus genaamd VG100 die wordt aangeboden in het gezamenlijke instituut. Deze cursus is bedoeld om ons te leren problemen te ontdekken en deze zelf als ingenieur op te lossen. Elke groep bestaat uit vijf leden. We zijn verplicht om binnen vijf weken onderdelen te kopen en een auto te maken. Onze speeldag is in de zesde week. Ons doel is om de wedstrijd te winnen.

Enkele basisraceregels worden als volgt opgesomd:

① Het speelveld is verdeeld in twee delen en de grootte van elk deel is 150 cm x 100 cm. Er is een bord van 7 cm in het midden en een opening van 5 cm tussen de grond en het bord.

②Er zijn acht kleine ballen en vier grote ballen aan weerszijden. Kleine balletjes zijn dezelfde als die voor tafeltennis worden gebruikt; big balls zijn houten ballen met een diameter van 7 cm.

③Om het spel te winnen, moet een team alle ballen naar de andere kant van de grond gooien of duwen. Een team mag ook ballen van de andere kant naar hun kant gooien of duwen.

④ De auto mag niet groter zijn dan 35 cm * 35 cm * 20 cm.

Stap 2: Materialenlijst

Stap 3: Algemeen concept

Ons algemene concept van het ontwerp is om grote ballen over de muur te persen met behulp van het gebogen aluminium bord. De auto wordt bestuurd door Arduino Uno en aangedreven door een model scheepsbatterij. Een combinatie van reductiemotor en driver board L298N wordt gebruikt om de auto aan te drijven. We besturen de auto door Sony PS2. Dit concept is relatief eenvoudig voor groene handen, omdat het geen mechanische armen of iets complexs draagt.

De basis van de auto is speciaal zo ontworpen dat deze aan de voorkant lager is, wat het voor ons handiger maakt om het aluminium bord te bevestigen. We hebben ook vaak geprobeerd een geschikte camber te vinden voor het aluminium bord - het is als een kwadrant, maar iets langer aan de bovenkant. Anders zouden houten ballen gemakkelijk klem komen te zitten tussen de muur en het aluminium bord. We hebben hoekijzers op het aluminium bord bevestigd om de ballen op te vangen die zich in de hoek van het veld bevinden.

Het werkingsprincipe van de auto bepaalt dat hij voldoende vaart moet hebben bij het duwen van ballen. Hierdoor laat onze programmeur motoren op de hoogste snelheid draaien; ook hebben we dunne acrylplaat en aluminiumplaat gekocht om de auto lichter te maken. Al deze gegarandeerd, de auto, getapet aluminium, is van hoge flexibiliteit tijdens het rijden.

Zie afbeelding 6, 7 en 8 ter referentie.

Stap 4: Circuits ontwerpen en programmeren

Het bovenstaande schakelschema laat zien hoe PS2 is aangesloten op Arduino (Afbeelding 9-10).

Ook de programmering is hierboven weergegeven. (Afbeelding 11-zie de originele afbeelding voor high-definition code)

Stap 5: De basis construeren

We gebruikten AutoCAD om de schets van de basis te tekenen (Figuur 12). Het ruwe formaat is 25 cm * 20 cm en details zijn aangegeven op de bovenstaande afbeelding. Daarna snijden we het uit met een lasersnijmachine.

De curve aan de voorkant is ontworpen om beter op het aluminium bord te passen. De gaten aan de achterkant zijn voor schroeven; kleine gaatjes in de voorste hoek zijn voor kleine aanpassingen bij het bevestigen van het aluminium bord, wat betekent dat ze niet allemaal zullen worden gebruikt. Over het algemeen zijn nylon kabelbinders best handig en zo sterk als schroeven.

Stap 6: Componenten aansluiten

①sluit de driverkaart aan op de Arduino-kaart (Figuur 13)

②sluit het Arduino-bord aan op de signaalprojector (Figuur 14)

③sluit de reductiemotor aan op OutputA op het Arduino-bord (Figuur 15)

④sluit de bestuurderskaart aan op de scheepsaccu (Figuur 16)

Stap 7: Montage

Door ons eenvoudige ontwerp is getapet aluminium vrij eenvoudig te monteren!

1. Bevestig hoekijzers voor motoren op de plint met nylon kabelbinders aan elke kant. Sluit de motoren met schroeven aan op de hoekijzers.

2. Verbind de motoren met de koppeling en wielen en bevestig ze met schroeven. Bevestig omnidirectionele wielen op de voorste hoek. (Figuur 17)

3. Bevestig de aluminium plaat en de metalen steun aan de plint met nylon kabelbinders en schroeven. (Figuur 18 en 19)

4. Bevestig vier schroeven aan elke kant van de aluminium plaat. (Figuur 20)

5. Bevestig het bestuurdersbord, Arduino-bord, model scheepsbatterij, acceptor op de plint met tapes. (Figuur 21)

Stap 8: Debuggen

In het eerste ontwerp, wanneer de ballen in de hoek van het slagveld zijn, slaagt onze auto er niet in om de bal erop te krijgen. Dus hebben we de aluminium plaat verbreed en het probleem opgelost.

Stap 9: Definitieve systeemweergave

Stap 10: Speldag

Stap 11: Conclusie

De robot, getapet aluminium, slaagde erin de helft van de ballen over de muur te duwen en werd 10e op de speeldag. In het begin viel er per ongeluk een draad af waardoor we een deel van de speeltijd verspilden, wat nogal onverwacht is, en we konden de oorzaak van dit incident niet binnen drie minuten vinden. Toch toonde de robot nog steeds zijn geweldige prestaties met een motor uit.

Het grootste probleem, slecht contact, werd veroorzaakt door onze nalatigheid. Gewoon de draadterminal in tape wikkelen zou het probleem oplossen, maar we hebben deze details over het hoofd gezien. Bovendien waren de draden in de war, wat gedeeltelijk leidde tot onze inefficiëntie tijdens het zoeken naar de oorzaak van het probleem tijdens het gamen.

Ondanks deze problemen waren andere groepen echter lovend over onze robot. Het werkingsprincipe is eenvoudig, de kosten zijn extreem laag en de robot kan perfect omgaan met ballen op de hoek. We zijn nog steeds trots op ons ontwerp en we hebben veel geleerd van het spannende spel.

Stap 12: Bijlage

Videolinks naar elke ronde op de speldag

v.youku.com/v_show/id_XMzA5OTkwNjk1Mg==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1