Ultimate Beer Pong Machine - PongMate CyberCannon Mark III: 6 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Киришүү

PongMate CyberCannon Mark III - бул коомчулукка сатыла турган пиво понгунун эң жаңы жана эң өнүккөн бөлүгү. Жаңы CyberCannon менен каалаган адам пиво столунда эң коркунучтуу оюнчу боло алат. Бул кандайча мүмкүн? Ооба, CyberCannon Mark III заманбап учуруу системасын, FlightControl жардамчы системасын жана максаттуу калибрлөө тутумун айкалыштырып, ар бир пинг-понг шарынын эң жогорку тактык менен атылышын камсыз кылат. Бул жерде ал кантип иштейт:

PongMate'дин учуруу системасы жогорку деңгээлдеги немис жана америкалык инженерлер тарабынан иштелип чыккан жана столдун максималдуу эффективдүүлүгүн кепилдеген жүктөө жана атуу механизминен турат. Топту жүктөңүз, кнопканы басыңыз жана атыңыз. SG90 180 даражадагы Servo оптималдуу атуу үчүн топтун так абалга келтирилишин камсыз кылат. Кечеде ширеңер түгөнбөйт жана стрейкти уланта албашыңар үчүн, PongMate CyberCannon Mark III системасы 2 эмес, 4 менен иштейт, бирок бул 6 заряддалуучу АА батарейкасында туура келет. 9V жана 6600 мА, DC-Motors экөөнү тең кубаттоо үчүн.

Көмөкчү FlightControl системасы стол тенниси боюнча оптималдуу траекторияны эсептөө үчүн заманбап сезүү жана лазер технологиясын колдонот. Учуу сенсорлорунун акселерометринин жана убактысынын жардамы менен PongMate CyberCannon Mark III максаттуу чөйчөккө карата колдонуучунун так абалын эсептей алат.

Колдонуучуну визуалдуу түрдө туура атуу бийиктигине жана бурчуна жетектөө үчүн, максаттуу калибрлөө тутуму тартылуу деңгээли жана 5 LED интерфейси менен иштелип чыккан жана тийиштүү позиция ишке киргизилгенге чейин камсыз кылынган.

PongMate CyberCannon Mark III бир гана инженердик техникалык бөлүк эмес. Продукциянын эргономикалык дизайнын изилдөө үчүн миңдеген сааттар жумшалган. Колго тигилген италиялык Velcro кайыштары катуу жыгач табличкасына кошулган жана каалаган өлчөмгө ылайыкташтырылган. Күчтүү триггер туткасы жардамчы FlightControl системасынын астына тиркелет, ал тургай Штутгарттын эң мыктысынан бир нече питтен кийин да туруктуу кармашууну камсыз кылат.

Демек, эгер сиз пиво понгунда мыкты болгуңуз келсе, жеңүүчү командада болгуңуз келсе жана кечеде баардыгын таң калтыргыңыз келсе, анда сизге PongMate CyberCannon Mark III керек, жана сиз эч качан ок чыгарбайсыз кайра

1 -кадам: Аппараттык жана электроника

Төмөндө сиз PongMate CyberCannon Mark III түзүүгө керектүү болгон жабдыктарды, электрондук компоненттерди жана шаймандарды таба аласыз. Электроника бөлүмү төрт кичи бөлүмгө бөлүнөт-Control Unit, Launching System, Achieveary FlightControl System, and Aiming Calibration System-CyberCannonдун ар кайсы бөлүктөрү үчүн кайсы компоненттер талап кылынарын көрсөтүү үчүн. Бардык электрондук компоненттерди сатып алуу параметрлерине шилтемелер берилген; бирок, биз байланышкан чекене сатуучулардын бирин да колдобойбуз.

Аппараттык

15-20cm PVC дренаждык түтүк (Ø 50 мм)

4x Кабелдик байлоо

600x400mm фанера барагы (4мм)

1х эшиктин илгичи

1м велкро бекитүүчү

12 см PVC түтүк (Ø 20 мм)

Жыгач клей

Супер клей

Электр тасмасы

8x M3 жыгач бурамалары

8х М2 жыгач бурамалары

2x M4 50мм болт

2x кир жуугуч

4x M4 18mm Threaded жең

2x M4 болт гайкасы

Электроника

Control Unit

Arduino Uno

Mini Breadboard

Jumper Wires

Батарея кармагыч пакети

2x Батарея Коннектор Кабели

6х кайра заряддалуучу АА батареялары (ар бири 1,5В)

9v Блок Батарейкасы

Баскычты которуу

Иштетүү системасы

2x DC-Motor 6-12V

L293D Motor Driver IC

Servo Motor

Ишке киргизгич баскычы

2x Foam Rubber Wheels (45мм)

2x кыскартуу розеткасы (Ø 2 мм)

Көмөкчү FlightControl системасы

MPU-6050 акселерометр

VL53L1X Учуу убактысынын (ToF) сенсору

ANGEEK 5V KY-008 650nm лазердик сенсор модулу

Максаттуу калибрлөө системасы

2D тартылуу деңгээли

5x 8bit WS2812 RGB LED

Europlatine (Soldering) же Breadboard

Куралдар

Box Cutter

Көрдүм

Screw Driver

Ийне жана жип

Паяльник жана Лайк*

*Breadboard - бул ширетүүгө альтернатива.

Кошумчалар

2x Пинг -Понг шарлары

20 жолу Кызыл кубок

Сыра (же суу)

2 -кадам: Логика

PongMate CyberCannon Mark III логикасы ар бир стол тенниси боюнча туура аралыкты атуу үчүн системанын өзгөрмөлөрү менен DC мотор ылдамдыгынын ортосундагы мамилени жөнөкөйлөтүү жөнүндө. Эгерде CyberCannon туруктуу бурчу бар стационардык учуруучу болсо, анда DC кыймылдаткычынын ылдамдыгын эсептөө чөйчөккө чейинки аралык менен моторлорго берилүүчү кубаттын ортосундагы жөнөкөй мамиле болмок. Бирок, CyberCannon билекке орнотулган машина болгондуктан, DC кыймылдаткычынын ылдамдыгын эсептөөдө, горизонталдык аралыкка кошумча түрдө, ишке киргизгичтен чөйчөккө чейин жана тигилүүчү бурчка карай тик аралыкты эске алуу керек. Сыноо жана ката гана болгон төрт өзгөрмөлүү системанын туура чечимин табуу өтө кыйын жана түйшүктүү иш болмок. Биз бул корреляцияны таба алдык деп ойлосок, бирок ишке киргизгичтин жана сенсордун көрсөткүчтөрүнүн кичине дал келбестиктери биздин системанын ичинде жетишерлик так эместикке алып келет, ошондуктан DC кыймылдаткычынын ылдамдыгын эсептөөгө ушунчалык тактыкты кошуунун мааниси жок. Акыр -аягы, биз DC кыймылдаткычынын ылдамдыгын сыноо жана ката аркылуу акылга сыярлык түрдө аныктоо жана колдонуучуга түшүнүктүү натыйжаларды берүү үчүн мүмкүн болушунча көп өзгөрмөлөрдү жок кылууну туура көрдүк. Мисалы, колдонуучуга DC кыймылдаткычынын ылдамдыгы горизонталдык аралык көбөйгөн сайын жогорулайт жана горизонталдык аралык азайган сайын төмөндөйт деп түшүнүү кыйла оңой. Эгерде DC кыймылдаткычынын ылдамдыгынын теңдемеси өтө көп өзгөрмөлөргө ээ болсо, анда DC кыймылдаткычынын ылдамдыгы кантип эсептелип жатканы интуитивдүү болбойт.

Дагы, биздин системанын ичиндеги негизги өзгөрмөлөр горизонталдык аралык, вертикалдуу аралык, учуруучу бурч жана DC моторунун ылдамдыгы. Эң ырааттуу жыйынтыктарды чыгаруу үчүн, биз бул өзгөрмөнү бекитүү менен DC моторунун ылдамдыгын эсептөөчү вертикалдуу аралыкты жана учуруучу бурчун жок кылууну чечтик. Колдонуучуну максаттуу калибрлөө тутуму менен туура бийиктикке жана бурчка жетектөө менен, биз тигил аралыкты жана ишке киргизүүчү бурчту оңдой алдык. Тактап айтканда, туура вертикалдуу аралык беш LED интерфейсинин ортоңку үч LEDи жашыл болуп күйүп кеткенде көрсөтүлөт, жана эки огунун тартылуу деңгээлиндеги көбүкчөлөр кара сызыктардын ортосунда жайгашканда, туура учуруучу бурчу көрсөтүлөт. Бул учурда, калган гана өзгөрмөлөр горизонталдык аралык жана DC кыймылдаткычынын ылдамдыгы. Бул айтылгандай, горизонталдык аралыкты сенсордун маалыматынан эсептөө керек, анткени горизонталдык аралыкты түз өлчөө мүмкүн эмес. Анын ордуна, ишке киргизгичтен чөйчөккө чейинки аралык жана горизонталдык тегиздиктин бурчу ченелиши жана горизонталдык аралыкты эсептөө үчүн колдонулушу мүмкүн. Биз VL53L1X ToF сенсорун ишке киргизгичтен чөйчөккө чейинки аралыкты жана MPU-6050 акселерометрин горизонталдык тегиздиктен бурчту өлчөө үчүн колдондук. Бул эсептөөнүн артындагы математика абдан жөнөкөй жана бул бөлүмгө тиркелген сүрөттө көрүнүп турат. Негизинен, бул эки сенсордун окуусунан горизонталдык аралыкты эсептөө үчүн керектүү жалгыз формула Синустар мыйзамы.

Горизонталдык аралыкты эсептеп чыккандан кийин, бул аралык менен DC моторунун ылдамдыгынын корреляциясын табуу гана калды, биз аны сыноо жана ката аркылуу чечтик. Бул баалуулуктардын сюжети тиркелген сүрөттө көрүнүп турат. Биз горизонталдуу аралык менен DC кыймылдаткыч ылдамдыгынын ортосундагы байланыш сызыктуу болот деп күткөнбүз, бирок биз чындыгында кубдун тамыры функциясына окшош ийри сызыкты ээрчип жүргөнүн билип таң калдык. Аныкталгандан кийин, бул баалуулуктар Arduino скриптине катуу коддолгон. Бул бөлүктөрдүн бардыгынын акыркы ишке ашуусун бул видеодон көрүүгө болот, бул жерде LED интерфейси максатка салыштырмалуу бийиктигин көрсөтүү үчүн өзгөрөт жана DC моторунун ылдамдыгы сенсорлордун ар кандай киргизүү баалуулуктары менен өзгөрүп жатканын угууга болот.

3 -кадам: Аппараттык курулуш

PongMate CyberCannon Mark III аппараттык курулушунун эмнеси жагымдуу, сиз аны үйдө тез жана одоно кыла аласыз, же CNC машинасы же 3D принтери менен туруктуу жана так боло аласыз. Биз биринчи вариантты тандап, дизайн үчүн 4 мм фанера барактарын кесүү үчүн куту кескичти колдондук; бирок, эгер сиз бул вариантка умтулгуңуз келсе, биз CNC тетиктер баракчасын бердик. Фанеранын катмарлары CyberCannonдун ар кандай компоненттерин мүмкүн болушунча интеграциялоо үчүн иштелип чыккан. Мисалы, Ишке киргизүүчү системанын базалык плитасында Arduino, батареялар, нан жана Velcro боолорунун кесилиштери бар, ал эми Көмөкчү FlightControl системасынын базалык пластинасында сенсор зымдары үчүн туннель түзүүчү жана болтторду катып турган оюктар бар. триггер туткасы. Фанер баракчаларынан бардык бөлүктөрүн кесип алгандан кийин, аларды желимдеп, CyberCannonдун негизги плиталарын түзө аласыз. Желимдөөдө, биз бардыгы туура тизилгенин текшерип, бөлүктөрү кургап жатканда кысым жасоо үчүн кыскычтарды же бир нече китептерди колдонууну сунуштоо маанилүү деп ойлойбуз. Ишке киргизүүчү түтүк жана электроника сыяктуу назик компоненттерди тиркөөнү баштоодон мурун, биз Velcro боолорун тигүүнү сунуштайбыз, анткени боону салуу жана тигүүнү жеңилдетүү үчүн базалык табакты оодаруу керек болушу мүмкүн. Ишке киргизүүчү түтүк сиз сатып ала турган дөңгөлөктөргө ылайыкташтырылып кесилип, топту дөңгөлөктөргө түртүү үчүн серво моторунун туура иштешине мүмкүндүк бериши керек. Дөңгөлөктөр пинг -понгдун диаметрине караганда жакыныраак жайгаштырылышы үчүн бир аз кыйшайып турууну сунуштайбыз, бул дагы күчтүү жана ырааттуу сокку берет. Ушул эле тамырда, дөңгөлөктөрдүн ортосуна топ кысылып калганда, DC кыймылдаткычтарынын бекем бекитилгендиги жана кыймылдабаганы да маанилүү; антпесе, топ күчүн жана ырааттуулугун жоготот. Биз ошондой эле сиз сатып алган бурамалар сиздин электрондук компоненттериңиздин тешиктерине туура келгенин текшерип көрүүнү сунуштайбыз, аларды бузбаңыз жана базага сайып жаткан ар кандай бөлүктөрдүн ортосунда бурама конфликттер болбошун эки жолу текшериңиз. плиталар. CyberCannonдун аппараттык курулушу учурунда канчалык так болууну кааласаңыз да, ийгиликке жетүүнүн эң жакшы жолу - курулушту баштоо жана жолдогу кичинекей деталдарды аныктоо.

4 -кадам: Электрондук Ассамблея

Электрониканын курулушу аппараттык курулушка салыштырмалуу алгач оңой кадам болуп көрүнүшү мүмкүн; бирок бул этапты баалабай коюуга болбойт, анткени бул өтө маанилүү. Бир туура эмес орнотулган зым CyberCannonдун туура иштешине тоскоол болуп, ал тургай кээ бир электрдик тетиктерди жок кылышы мүмкүн. Электрониканы чогултуунун эң жакшы жолу - тиркелген сүрөттөрдө көрсөтүлгөн схеманы аткаруу жана электр менен камсыздоо менен жерге зымдарды эч качан аралаштырбооңузду эки жолу текшерүү. Белгилей кетүүчү нерсе, биз DC моторлорун башка электроникадагыдай 9В блоктук батарейканын ордуна 1,5 В кайра заряддалуучу АА батарейкаларында иштеткенбиз, анткени биз алты АА батарейкасы DC кыймылдаткычтары үчүн ырааттуу күч бергенин байкадык. Электрониканын курамын бүтүргөндөн кийин, Arduino кодун жүктөө гана жетиштүү, жана PongMate CyberCannon Mark III иштей баштайт.

5 -кадам: Arduino коду

Бардыгын туура орноттуңуз деп ойлосоңуз, тиркелген Arduino коду CyberCannon колдонууга даяр болгонго чейин сизге керек болгон нерсенин баары. Файлдын башында биз ар кандай электрондук компоненттердин кодун ишке ашырууга жардам берүү үчүн колдонгон бардык мисалдарды жана китепканаларды түшүндүргөн комментарийлерди жаздык. Бул ресурстар изилдөө үчүн абдан пайдалуу болушу мүмкүн, эгер сиз бул компоненттердин иштешин жакшыраак билгиңиз келсе. Бул комментарийлерден кийин, сиз биздин скриптте колдонулган бардык компоненттердин өзгөрмөлүү аныктамаларын таба аласыз. Бул жерде сиз DC моторунун ылдамдыгынын мааниси сыяктуу көптөгөн катуу коддолгон баалуулуктарды өзгөртө аласыз, муну сиз DC кыймылдаткычтарын горизонталдык аралыкта калибрлөөдө жасашыңыз керек болот. Эгерде сизде Arduino менен мурунку тажрыйбаңыз болсо, анда Arduino скриптинин эки негизги бөлүгү setup () жана loop () функциялары экенин билесиз. Орнотуу функциясын VL53L1X ToF сенсорунун кодун кошпогондо, бул файлда аздыр -көптүр этибарга албай койсо болот, эгерде кааласа сенсордун аралык режимин өзгөртүүгө болот. Укурук функциясы - бул аралыктан жана бурчтан турган баалуулуктар сенсорлордон горизонталдык аралыкты жана башка өзгөрмөлөрдү эсептөө үчүн окулат. Жогоруда айткандай, бул маанилер андан кийин DC кыймылдаткычынын ылдамдыгын жана LED маанилерин цикл функциясынын сыртында кошумча функцияларды чакырып аныктоо үчүн колдонулат. Биз туш болгон бир көйгөй, сенсорлордон келген баалуулуктар, электрдик компоненттердин ичиндеги карама -каршылыктардан улам, бир кыйла айырмаланат. Мисалы, CyberCannonго тийбестен, аралыктын жана бурчтун маанилери DC кыймылдаткычынын ылдамдыгы туш келди термелишине алып келиши үчүн жетишерлик түрдө өзгөрмөк. Бул көйгөйдү чечүү үчүн, биз эң акыркы 20 сенсордун маанисин орточо эсеп менен учурдагы аралыкты жана бурчту эсептей турган орточо көрсөткүчтү ишке ашырдык. Бул сенсордун карама -каршылыгында болгон көйгөйлөрдү заматта чечип, LED жана DC мотор эсептөөлөрүбүздү тегиздеди. Бул скрипт эч кандай кемчиликсиз эмес жана сөзсүз түрдө иштелип чыгышы керек болгон бир нече мүчүлүштүктөр бар экенин белгилей кетүү керек. Мисалы, биз CyberCannonду сынап жаткан кезде, код аны иштеткенибиздин үчтөн биринде туш келди тоңуп калат. Биз кодду кеңири карап чыктык, бирок көйгөйдү таба алган жокпуз; ошондуктан, эгерде бул силердин башыңарга келсе, коркпогула. Айтор, эгер сиз биздин код менен көйгөйдү таба алсаңыз, бизге билдириңиз!

6 -кадам: Атаандаштыкты жок кылуу

Бул Instructable сизге CyberCannon курууга ачык сабак берди деп үмүттөнөбүз жана кийинки партияда ойногондо досторуңузга жеңил мамиле кылууну суранабыз!

Грант Galloway & Nils Opgenorth