Szkenner torony és ágyú: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Funkcionális prototípust akartunk készíteni különböző arduino szenzorok felhasználásával, ezért úgy döntöttünk, hogy kifejlesztünk egy tornyot ágyúval, amely golyót lő ki a szkenner által észlelt tárgyra.

A torony működése azzal kezdődik, hogy a szkenner folyamatosan mozog, és 180 fokos sebességet végez, amikor valamit észlel, az ágyú közvetlenül a szkenner irányába mutat és két gombbal mozog, az egyik a betöltéshez, a másik a lövés, golyó lő.

A radar interfészen keresztül a képernyőn is megjeleníti az észlelt objektumokat.

Jaume Guardiola és Damià Cusí projektje

Lépés: Szükséges anyagok

ÉPÍTŐANYAGOK:

- 1x DIN A4 metakrilát 0, 4 mm -es lap.

- 1x fa 0, 3 mm -es lap. Méretek: 600 x 300 mm.

- 1x zsanér.

- Forró ragasztó.

- Epoxi kétkomponensű ragasztó.

- Pillanatragasztó.

- Fából készült blokk.

- Rugalmas szalag.

- Tollcső.

- Kis madzag.

ELEKTRONIKUS ANYAGOK:

- 3x szervomotor MMSV001. (https://www.ondaradio.es/Catalogo-Detalle/3034/rob…

- 1x ultrahangos közelségérzékelő HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1x arduino nano.

- Csatlakozó vezeték (ha lehetséges, piros, fekete és fehér).

- Ón.

- Hegesztő.

2. lépés: Tervezés

A torony külső tervezési rajzai az Autocad -on készültek. Ez a fájl a külső szerelvényhez szükséges összes alkatrészt mutatja, amelyek lefedik az ágyút és a radarmechanizmust.

3. lépés: Lézerrel vágott falap

Az Autocad fájl segítségével lézerrel vághatjuk le az alakzatokat a jobb pontosság és összességében jobb megjelenés érdekében, de kézzel is elkészíthetjük a fájlból a mérések kinyerését.

4. lépés: Összeszerelés Bevezetés

Az ágyúnk két fő szerkezetre oszlik. Az összes szervomotor, csatlakozás, valamint az arduino Nano kártya belsejében lesz egy alaptartó; aztán ott van a mozgó ágyú a tetején, benne egy másik szervomotorral és a lövöldöző mechanizmussal.

Ebben a lépésben folytatjuk az alap összeszerelését a képen látható módon, forró ragasztó vagy epoxi ragasztó használható. A középen lévő lyuk úgy van kialakítva, hogy megtartsa a szervót, amely mozgatni fogja az ágyút (a felső oldalról behelyezhető), és alatta (ideális esetben koaxiálisan) rögzítjük a szervót, amely mozgatni fogja az ultrahangos érzékelőt.

5. lépés: Ágyútervezés

Az ágyú kialakításához néhány négyzet alakú fadarabot és néhány metakrilát lézervágott alkatrészt használtunk. Itt találja az Autocad rajzát is.

Összeszereléséhez forró ragasztót és maszkolószalag -megerősítéseket használtunk, de tetszés szerint összeragasztható.

Az ágyúcső rendes tollcső, a lőszer pedig airsoft rendes lőszer lesz. Ezenkívül rugalmas szalagot használnak a mechanizmus lövéséhez szükséges feszültség megtartásához, és egy zsinórt, amely felhúzza a lövőt, amikor újratöltést kell végezni.

A rajzon minden mérés milliméterben van megadva; az ágyú hegyét 3 mm -rel emelik fel, mert így a golyó mindig a végén marad, és hátulról lehet lőni. A végén egy kis ragasztót is hozzáadtak, hogy a golyó bent maradjon, de ugyanakkor hagyja, hogy a lövő eltalálja.

Az ágyú felső részén található szervó a lövöldöző kioldó és újratöltő mechanizmusa, a szervóhoz van rögzítve egy kar, amely vízszintes helyzetben megzavarja a lövő útját, és félúton tartja a lövedéket, és amikor felemelik, akkor adjunk hozzá egy kis feszültséget a lövöldöző mechanizmushoz, és lazítsuk meg vele a kapcsolatot körülbelül 30 fokon, hagyjuk, hogy kövesse az útját és lőjön (lásd a fenti képet). Az újratöltéshez vissza kell húznia a mechanizmust a 30 fokos pont fölé, a mellékelt zsinór segítségével, majd nyomja meg az újratöltés gombot, amely visszavezeti a szervót a kezdeti vízszintes helyzetbe, és a lövöldözőt a helyén tartja, amíg szükség van rá. újra lelőni.

Megjegyzés: az ágyú felszerelése és megépítése pontos szerszámok nélkül egyfajta próba -hiba feladat, eltarthat egy ideig, amíg rájövünk, hogyan lehet mindent úgy kölcsönhatásba hozni, ahogy kell, összeszerelés közben finomhangolási folyamatra van szükség. Határozottan javasoljuk, hogy építse fel az ágyú- és radarszerkezeteket, ha minden csatlakoztatva van, és minden pozíció megfelelő összehangolásán dolgozik.

6. lépés: Arduino kapcsolatok

Ez az arduino csatlakozási séma. Alapvetően 3 szervó van csatlakoztatva a földhöz, 5 V, és ennek megfelelően a 9, 10 és 11 csapok (9 mozgatja a radart, 10 mozgatja az ágyút, 11 mozgatja az újratöltő kart), majd a közelségérzékelő a 2 és 3 csapokhoz. ráadásul két gomb van a 4 -es és az 5 -ös csaphoz kötve; ezek újratöltődnek és tüzelnek. Ez (a fenti kép) az alkalmazott kapcsolási vázlat.

7. lépés: A kód

A radar interfészre vonatkozó kód nagy része, akár a Processing, akár az Arduino esetében, külső forrásokból származik, és a munkánk az volt, hogy a kódot úgy alakítottuk át, hogy az ágyú minden részét ennek megfelelően mozgassa, hogy egy meghatározott tárgyat egy meghatározott tartományon célozzon. Minden kód szerepel a fenti arduino és Processing fájlokban, itt van néhány dolog, amelyet figyelembe kell venni:

Arduino kód:

- Az aimobject () függvényben van egy sor: if (objectin> 10) {ahol a 10 érték határozza meg az észlelés "tartományát". Ha az értéket lecsökkentik, az ágyú kisebb tárgyakat céloz meg, de a zaj is könnyen befolyásolhatja, ha az érték nagyobb, akkor csak nagyobb tárgyakat észlel, de a cél nagyobbaknál pontosabb lesz.

- Az aimobject () függvényben van még egy sor:

if (utolsó távolság <5) {

….

if (utolsó távolság <45) {

ez határozza meg a célzó aktív távolságot, megadhatja a minimális és maximális távolságot (centiméterben), amelyben az ágyú egy tárgyra irányul. Úgy véljük, hogy a 45 cm -nél hosszabb tárgyakat szinte nem lehet észlelni az ultrahangos érzékelő által, de ez függ a saját rendszerének építési minőségétől.

Feldolgozási kód:

- Nem javasoljuk a Processing felbontási kódjának megváltoztatását, ez összezavarja az egész felületet, és nehéz lesz javítani.

- A feldolgozás beállításában van egy paraméter, amelyet ki kell cserélni. (a 68. sor körül).

myPort = új soros (ez, "COM9", 9600);

A COM9 -et le kell cserélni az arduino port számával. példa ("COM13"). Ha az Arduino nem fut, vagy a port nem megfelelő, a feldolgozás nem indul el.

- Módosítottunk néhány paramétert a feldolgozáson, hogy illeszkedjenek a szükséges távolságokhoz és tartományokhoz, valamint a 176. sor körül:

if (távolság300) {

ez kivétel, amely megszünteti az ultrahangos érzékelőnk által keltett zajt, az adott egység jelének tisztaságától függően törölhető, vagy megváltoztatható egy másik tartomány törléséhez.

8. lépés: Minden felszerelése

Most, hogy a kód működőképes, és a "részegységek" készen állnak a felszerelésre, folytatjuk az ágyú rögzítését a szervóhoz az alap közepén; az egyik szervo tartozékot az ágyú alsó oldalára kell ragasztani, ideális esetben a tömegközéppontra, hogy elkerüljék a túlzott tehetetlenségi erőket.

Az ultrahangos érzékelőt vékony faszíjjal és egy szervó tartozékkal is felszereljük, így az érzékelő csak egy kicsit söpör az alap előtt (az alap elülső részén lévő kivágott részek lehetővé teszik az érzékelő 180 -as söprését) fok). Előfordulhat, hogy a szervót kissé fel kell emelni, így egy kicsit megállhat bármivel, ami rendelkezésére áll.

9. lépés: Próbáljon lőni valamit

Most itt az ideje, hogy kipróbáld, lőhetsz -e valamit! Ha nem céloz helyesen, akkor valószínűleg ki kell vennie az ágyút, és meg kell próbálnia igazítani a közelségérzékelőhöz, meg lehet írni egy kis programot, amely mindkettőt ugyanabba a helyzetbe hozza. A motorok összehangolásának arduino kódja ezen lépés tetején található.

(Az építmény mozgási tartománya 0 és 160 fok között van, és azt tanácsoljuk, hogy tartsa ezt a módot, a feldolgozási kód 160 fokra is igazodik, így 80 ° középpontban van).

Itt letölthet egy csatolt videót, ahol a teljes újratöltési, célzási és lövési folyamat látható.

10. lépés: Reflexiók

Jaume -tól:

Szeretném leszögezni, hogy egy arduino projekt végrehajtása a vártnál viccesebb volt. Az Arduino igazán barátságos és könnyen kezelhető platformnak bizonyult, ráadásul nagyon hasznos új ötletek gyors kipróbálására, kevés infrastruktúra nélkül.

Az a lehetőség, hogy kísérletezhetünk különböző érzékelőkkel és technológiákkal, amelyekkel annyira elszakadtunk egymástól, ajtónyitási élmény volt, hogy új és gazdagabb tartalmat adjunk hozzá projektjeinkhez. Az elektronikus alapú termékek fejlesztése most legalább kevésbé lesz mentális akadály.

Tervezéstechnikai szempontból az arduino praktikus és megvalósítható módja az ötletek gyors prototípus -készítésének, formai szempontból és még inkább funkcionális szempontból; ez is meglehetősen megfizethető, így sok pénzt takaríthat meg a vállalatoknak, és ezt a HP -nál tett látogatásunk során láttuk.

A csapatmunka is fontos szempont volt számunkra ezzel a projekttel kapcsolatban, megerősítve azt, hogy két igazán különböző gondolkodásmód nagyon jól kiegészítheti az összességében erősebb és teljesebb projektet.

Damia: A projekt végén számos dolgot szeretnék megjegyezni és végső következtetésként elmagyarázni. Először is hálát adok a projekt tartalmának teljes szabadságáért, amelyet kezdettől fogva megvoltunk, ez kihívást jelentett számunkra hogy bekapcsoljuk a kreativitásunkat, és megpróbálunk jó módszert találni arra, hogy sok mindent, amit az osztályban tanultunk, funkcionális prototípussá tegyünk. Másodszor hálát adok az ilyen jellegű projektek céljának, úgy gondolom, hogy egy pillanatban vagyunk azért él, hogy minél több dolgot megtanuljon, mert egy jövőben minden tudást alkalmazhatunk. És ahogy korábban említettem, szabadon tesztelhettünk különböző technológiai dolgokkal annak érdekében, hogy megértsük annak alapvető funkcióit, és hogyan lehet hasznos a prototípus megvalósításában. Végül szeretném elmondani, hogy az összes Arduino platform engem felismerni a felhasználás végtelen módjait és azt, hogy mennyire egyszerű (alapvető ismeretekkel).