Pingo: Spúšťač loptičiek Ping Pong s detekciou pohybu a vysokou presnosťou: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Kevin Nitiema, Esteban Poveda, Anthony Mattacchione, Raphael Kay

Krok 1: Motivácia

Tu v Nikee (nenechať sa mýliť s našim konkurentom, spoločnosťou Nike), neustále sa snažíme investovať a vyvíjať technológie, ktoré našim športovcom umožnia testovať a posúvať svoje limity. Oslovil nás dobre zavedený medzinárodný výskumný tím, ktorý sa zaoberá vývojom systémov na detekciu pohybu a vysoko presných odpaľovacích zariadení. Tento tím, ktorý zvyčajne pracuje na vysoko utajovaných projektoch najvyššej bezpečnosti, vyvinul kinetický systém, ktorý sa pohybuje okolo cieľov, zisťuje ich polohy a presne odpaľuje pingpongové loptičky v ich smere. Aktuálne testujeme, ako je možné tento systém použiť na testovanie koordinácie rúk a očí športovca, mentálneho zamerania a vytrvalosti. Sme presvedčení, že tento systém bude čoskoro zavedený ako priemyselný štandard v každom atletickom tréningovom pluku. Presvedčte sa sami:

Krok 2: Projektové video

Krok 3: Diely, materiály a nástroje

Elektronika:

6 x 3V-6V jednosmerné motory

3 x ovládač motora L298N (pre 6 jednosmerných motorov)

2 x krokový motor 28BYJ-48

2 x ovládač motora Uln2003 (pre 2 krokové motory)

1 x servomotor MG996R

1 x ultrazvukový senzor HC-SR04

1 x doska na pečenie (postačí akákoľvek veľkosť)

1 x arduino mega 2560

3 x 3,7 V batérie 18650

Držiak batérie 3 x 3,7 V 18650

1 x 9V batéria

40 x M/M drôty

40 x M/F drôty

40 x F/F drôty

Červený drôt s rozmermi 12 stôp x 22

Čierny drôt s rozmermi 12 stôp x 22

Materiály:

4 x koleso/prevod/pneumatika pre 3V-6V jednosmerné motory (tieto budú fungovať: https://www.amazon.ca/KEYESTUDIO-Motor-Arduino-Uniaxial-Wheels/dp/B07DRGTCTP/ref=sr_1_7?keywords=car+ súprava+kolesá+arduino & qid = 1583732534 & sr = 8-7)

2 x 6 mm hrubé akrylové platne do auta (určené na rezanie laserom, pozri laser.stl)

1 x odpaľovacia loptička na ping-pong (bude vytlačená v 3D formáte, pozri 3d.stl)

1 x odpalovač ping -pongových loptičiek - konektor pre tanier (pozri all.stl)

1 x senzorová platforma (bude vytlačená 3d, pozri all.stl)

Skrutka 4 x 55 mm M3

8 x 35 mm skrutka M3

Skrutka M3 6 x 25 mm

Skrutka M3 32 x 16 mm

Skrutka M3 22 x 10 mm

72 x matica M3

Náradie:

Skrutkovače s krížovou hlavou

Kliešte

Odizolovače drôtov

Elektrická páska

Multimeter

Nožnice

super lepidlo

Vybavenie:

Laserová rezačka

3D tlačiareň

Softvér:

Modelovanie (Rhino)

Arduino

Fritzovanie

Krok 4: Okruh

Krok 5: Strojová výroba

Pripojili sme tri súbory 3D modelovania. Prvá obsahuje geometriu laserom rezaných akrylových komponentov (laser.stl; druhá obsahuje geometriu pre 3D tlačené plastové súčiastky (3d.stl); tretia obsahuje všetku geometriu celého stroja v zostavenom stave - vrátane laserom rezaná geometria, 3D tlačená geometria a geometria zakúpených komponentov (all.stl)

Stroj sme najskôr postavili priskrutkovaním kolies a elektroniky k laserom rezaným akrylovým doskám. Ďalej sme zaskrutkovali odpaľovač k sebe a spojili motory aj kolesá, potom sme odpaľovač pripojili k platniam pomocou časti vyrezanej laserom, časti 3D a tlačeného konektora. Senzor bol nakoniec zaskrutkovaný do držiaka, ktorý bol priskrutkovaný na plechy auta. Zostava je podrobne zobrazená, farebne odlíšená výrobnou technikou (t.j. rezaná laserom, 3D tlač, kúpená).

Krok 6: Programovanie

Pozrite si náš priložený súbor arduino!

Krok 7: Výsledky a reflexia

Pustili sme sa do zostrojenia stroja, ktorý jazdil po osi, lokalizoval a zaznamenal vzdialenosť objektu v rámci daného dosahu jeho senzora a odpálil na tento objekt pingpongovú loptičku. Toto sme urobili! Tu je niekoľko lekcií a zlyhaní na ceste:

1) 3D tlačiarne ani laserové rezačky nevyrábajú s geometrickou presnosťou. Zladenie dielov vyžaduje testovanie. V rôzne dni a na rôznych strojoch fungujú rôzne výrobné nastavenia odlišne! Pri spájaní dielov najskôr vytlačte a vystrihnite testy vzoriek.

2) Rôzne motory vyžadujú rôzne napájacie zdroje. Na vypaľovanie motorov používajte rôzne obvody na vytváranie rôznych napätí.

3) Nezapuzdrujte elektronické súčiastky alebo vodiče pod pevným hardvérom! Na ceste sú vždy malé zmeny, ktoré budete chcieť vykonať (alebo musíte vykonať)-a odskrutkovanie a opätovné zaskrutkovanie celého viacspojkového stroja na vykonanie týchto zmien je únavná úloha. Ak by sme to všetko urobili znova, urobili by sme oveľa väčšie priechodné otvory pre drôty a prístup na hornú dosku auta.

4) To, že máte 3D súbory a pracovný kód, neznamená, že nebudú žiadne problémy. Vedieť, ako riešiť nevyhnutné problémy, je dôležitejšie ako pokúšať sa predvídať všetky nevyhnutné problémy. Hlavne zostaňte v kurze! Nakoniec to vyjde.

Krok 8: Referencie a kredity

Myšlienku, ako zrýchliť ping-pongové loptičky, sme prevzali z Backroom Workdesk

Chceli by sme poďakovať vedúcemu dielne Fakulty architektúry Univerzity v Toronte Tomovi, že ste s nami mesiac vydržali.

Dielo: Kevin Nitiema, Anthony Mattacchione, Esteban Poveda, Raphael Kay

Pracujte pre: zadanie „Zbytočný stroj“, kurz fyzických počítačov, Fakulta architektúry, University of Toronto