Vytvorenie skutočnej vojnovej hry Tower Defense: 11 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Dobrý deň, sme GBU!

Nášmu tímu bola zadaná úloha v našej triede VG100, Úvod do inžinierstva,: navrhnúť a postaviť skutočnú hru Warzone Tower Defense. VG100 je základnou triedou, ktorú musia absolvovať všetci prváci na Joint Institute (JI.) Joint Institute je program medzi University of Michigan (UM) a Shanghai Jiao Tong University (SJTU.) Joint Institute, ktorý sa nachádza na krásnom a rozsiahly areál Minhang je akreditovaný spoločnosťou ABET a získal vysoké ocenenia; je to prestížna a renomovaná škola v rámci SJTU a v Číne. Trieda VG100 je náročný a pútavý kurz.

Pre hru máme postaviť papierovú vežu, ktorá sa dokáže brániť pred útočiacimi chrobákmi (robotické autá.) Veža pomocou laseru zasiahne svetelný senzor na aute, aby ho zastavila. Museli sme splniť niekoľko požiadaviek:

Pravidlá hry:

• Automatizované auto pôjde priamo po trati so strednou bielou čiarou smerom k veži.
• Cesta, celkom 2,5 m, má na začiatku bezpečnú zónu 0,5 m, kde auto nezastaví ani po ožiarení laserom veže.
• Na konci bezpečnej zóny je biela čiara, kde auto zastaví na 2-4 sekundy.
• Po zastavení môže byť ploštice ožiarená vežou. Bude existovať jedna posledná biela čiara, na ktorej sa ploštica zastaví, než zasiahne vežu.

Pravidlá súťaže:

Veža

• Musí byť vyrobený z papiera formátu A4
• Na zostavenie veže je možné použiť iba biele lepidlo
• Minimálne 60 cm na výšku
• Šírka každej strany by nemala presiahnuť 3 kusy papiera

Chyba/auto

• Musí mať prednú zvislú dosku s rozmermi 15 m x 10 cm.
• Fotosenzor, ktorý detekuje laser, je umiestnený 5 cm nad zemou pred zvislou doskou.
• Okolo svetelného senzora je postavená reflexná stena.

Referenčné video:

Krok 1: Koncepčný diagram

Vyššie sú zahrnuté rozložené schémy automobilu a veže.

Krok 2: Zoznam materiálu / Potrebné zásoby

Potrebné nástroje:

• Horúce lepidlo
• Skrutkovač
• Nožnice
• Skrutky
• Videl
• Presný nôž
• Lepidlo
• Páska
• Spájkovacia pištoľ

Potrebný ďalší materiál:

• Akrylová doska
• Kartón
• Drevený blok
• Tvrdý polystyrén
• Elektrická páska
• Batériový box
• Malé šesťhranné mosadzné kovové skrutky do potrubia
• Spojky v tvare L
• Plastové spojky
• Vešiak

Tip: Ak plánujete nákup v Taobao, kúpte si doplnky dôležitých komponentov, ako sú motory, dosky motorov pohonu, serva, snímače sledovania atď.

Krok 3: Schémy zapojenia

Vyššie sú uvedené stručné schémy zapojenia automobilu a veže. Toto budú užitočné údaje pri montáži veže a auta.

Dávajte pozor na správne pripojenie drôtu. Na spájkovanie niektorých častí drôtov dohromady je potrebná spájkovacia pištoľ. Pri práci so spájkovacou pištoľou buďte opatrní.

Krok 4: Postavenie hlavnej základne auta [príprava na auto]

1. Vezmite kartónovú dosku a pomocou presného noža nakrájajte na 23 cm x 29,5 cm. (Toto bude slúžiť ako hlavná časť auta.)
2. Pomocou píly rozrežte drevený blok na rozmery: 24 cm x 5 cm x 2,4 cm. (Toto bude slúžiť ako platforma pre ovládacie prvky.)

Krok 5: Príprava prednej zvislej dosky [príprava na auto]

1. Vezmite plastovú dosku a nožnicami nakrájajte na veľkosť 15 x 10 cm.
2. Elektrickou vŕtačkou vyrežte štrbinu 1,5 cm širokú a 0,5 cm vysokú (5 cm od spodnej časti dosky a približne v strede vodorovne).
3. Odrežte malú dosku s rozmermi 1,5 cm x 0,5 cm a prilepte ju za horúca priamo pod malú štrbinu, ktorá bola práve vytvorená.
4. Nožnicami odstrihnite polystyrén a vytvorte po stranách fotosenzora odrazovú stenu.
5. Prilepte kúsky papiera na boky steny, aby sa dosiahol lepší odrazový efekt pre senzor.

Krok 6: Zostavenie kolies [príprava na auto]

1. Vystrihnite 4 akrylové kruhy pomocou programu laserového rezania, každý s polomerom: 4,75 cm.
2. Akrylové kruhy za tepla prilepte na vonkajšiu stranu príslušných koliesok.
3. Vyberte dve kolesá (s polomerom 2,9 cm) a pripevnite kolesá k motorom.
4. Bezpečne zaskrutkujte osi na miesto. Nožnicami odstrihnite vešiak na kabáty a zafixujte ho približne na 27 cm.
5. Vyberte posledné dve kolesá. Nasuňte os cez rúrku vešiaka a spojte ich s nápravou.
6. Naskrutkujte kovové konektory v tvare L na hlavné telo. Cez otvor prevlečte os s kolesami bez motorov. Zaistite skrutky.
7. Vezmite biely plastový konektor a priskrutkujte kolesá s motormi na hlavné telo.

Krok 7: Zostavenie auta

1. Naskrutkujte Arduino Uno lícom nahor na vrch drevenej plošiny, nechajte ho na konci.
2. Pripojte most Arduino na vrch Arduino Uno.
3. Potom vezmite dosku Driving Motor a priskrutkujte ju na druhý koniec drevenej plošiny.
4. Položte drevenú dosku na stred hlavného tela. Za tepla ho bezpečne prilepte.
5. Krabicu na batérie zalepte za tepla vedľa dreveného bloku.
6. Naskrutkujte snímač intenzity svetla na malú dosku z dreva, ktorá bola pripevnená k prednej časti zvislej dosky.
7. Naskrutkujte infračervený senzor na spodok auta, viac na jednu z bočných strán.
8. Pripojte vodiče podľa schémy zapojenia automobilu zahrnutého v kroku 3.
9. Bezpečne zalepte káble a všetky prievody. Nedovoľte, aby sa drôty zamotali s kolesami.

Krok 8: Výroba papierovej veže

1. Veža je vyrobená z trojuholníkových hranolov z papiera A4.
2. Vopred si pripravte šablónu.: 21 cm x 2 cm.
3. Vezmite papier a preložte tri strany.
4. Prilepte dve strany k sebe. Opakujte, kým nebudete mať dostatok hranolov.
5. Postupujte podľa schémy a prilepte hranoly k sebe, ako je znázornené.
6. Zložte papier tak, ako je to znázornené na obrázkoch, aby ste vytvorili vrcholovú základňu s polovičnou šesťuholníkovou štruktúrou pre vrchol veže.
7. Prilepte štvorcovú základňu na vrch veže.
8. Na servo vyrobte stojan na medový hrebeň.
9. Prilepte stojan na hrebeň medu na štvorcovú základňu v hornej časti veže.

Tip: Odporúčame použiť pásku na testovanie rôznych polôh pred lepením na základňu a stojan na hrebeň s medom, pretože veža, ak je vyrobená z papiera, je nevyhnutné, aby boli všetky diely bezpečne prilepené, aby sa zabránilo problémom s vyvážením neskôr.

Krok 9: Zostavenie veže

1. Pomocou malej šesťhrannej mosadze umiestnite 180 ° servo a 270 ° servo dohromady, pričom 180 ° je na vrchu.
2. Laser za tepla prilepte na servo 180 °.
3. Vyvážte a zalepte páskou zariadenie Arduino Uno a batérie na vrchnej plošine veže.
4. Horúce prilepte snímač ultrazvukovej vzdialenosti na každú stranu základne.
5. Pripojte vodiče podľa schémy zapojenia veže v kroku 3.

Krok 10: Úplné zobrazenie systému

Toto bol konečný produkt, ktorý sme vytvorili.

Ďakujeme, že ste si prečítali náš manuál, a dúfame, že sa vám páčil. Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa nášho projektu, môžete sa obrátiť na vedúceho nášho tímu na adrese: [email protected].

Krok 11: Riešenie problémov

Auto/Bug

1. Ak niektorý elektrický komponent nepracuje správne, skontrolujte vodiče, či sú správne zapojené.

2. Ak elektrické súčiastky stále nepracujú správne, napriek tomu, že sú vodiče zapojené správne, pomocou detektora napätia otestujte napätie na každom inom mieste. Je možné, že bol narušený prúd napätia. Približné správne napätie je uvedené nižšie:

   1. Kolesá: 9V
   2. Senzory [všetky]: 5V
   3. Servo: 6-12V
   4. Batéria: 12V
3. Ak auto nefunguje, uistite sa, že doska Arduino a pohonný motor sú prepojené, či už priamo alebo spolu s doskou na chlieb. Zo skúseností odporúčame používať rovnakú batériu na napájanie motora Arduino aj pohonu.
4. Pri testovaní vozíka na trati a počujete hlasný zvuk, môže to byť trenie medzi motormi a nápravou alebo vonkajšími kolesami a koľajou. Na motory použite mazací olej a na vnútornú stranu akrylového krytu na kolesách vazalínu.

Veža

1. Vežu uchovávajte na suchom mieste, pretože ak je vzduch príliš vlhký, papier zmäkne a nebude schopný udržať žiadnu váhu.
2. Ak laser nestrieľa presne, zmeňte kód a zmeňte uhly. Tip: Zmeňte konkrétne časti kódu, aby neboli ovplyvnené aj ostatné uhly.