Beweegbare brug: 10 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Ons is META_XIII, afkomstig van die University of Michigan-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute (JI). Hierdie demonstratiewe handleiding is gemaak vir ons VG100 -kursusontwerp, 'n beweegbare brug wat deur Arduino beheer word.

JI is gesamentlik in 2006 gestig deur twee vooraanstaande universiteite, UM en SJTU. JI lei internasionale onderwyssamewerking in China, met sowel Amerikaanse as Chinese opvoedingstyle. Dit is geleë op die Minhang -kampus van SJTU, suidwes in Sjanghai, waar tegnologieondernemings saamtrek.

Daar is twee kursusprojekte in VG100, wat beide ontleed, geskeduleer en saamgewerk moet word. Hierdie kursus berei studente voor om ingenieurs te wees met 4 kwalifikasies wat JI waardeer, internasionalisering, interdissiplinêr, innovasie en kwaliteit. In die Project1 -kompetisie moet elke groep '' 'n beweegbare brug '' met gespesifiseerde materiaal bou, en die prestasie van brug op speeldag maak 'n groot verskil vir die kursusgraad.

Op die speeldag moet al 19 groepe na die laboratorium in die JI -gebou kom en verskeie dele van die toetse voltooi. Die eerste deel is die funksietoets, waar brûe die motors moet kan stop en dan oopmaak om 'n skip te laat verbygaan. Ons het die hele proses suksesvol voltooi en die volle punt gekry. Die tweede deel van die toetse is die grootte- en vragtoetse. Meer tellings sal behaal word as die brug ligter is en beter dra. Ons kan 1 kg dra in die vormveranderlikes van 2.83 mm. Ons was 9de in terme van die estetika en die 8ste in die gewigstoets.

Uiteindelik kry ons brug die punt van 76.7, op die 4de plek.

Hier is 'n kort weergawe van die reëls:

A. Funksietoetsproses

a. 'N Motor A kan by die brug verbyry.

b. As A nog op die brug is, nader 'n groot skip C die brug van onder.

c. Die brug kan C opspoor en homself lig nadat die motor A die brug verlaat het om C daaronder te laat verbygaan.

d. Nadat C verby is, kan die brug binne 15s weer normaal word.

B. Laai toets

'N Paar klein gewigte word elke keer 100g meer op die brug geplaas. Gewigte word bygevoeg tot 1 kg of totdat die afbuiging 4 mm bereik en teken dan die data op.

C. Groottoets

Die totale massa van die brug (insluitend die kringgedeelte behalwe batterye) word aangeteken en vergelyk met ander groepe.

Video -skakels: klik hier om te geniet van ons gameday -brugvideo!

Ons hoop dat die inleiding 'n algemene indruk op u kan maak oor ons brug.

Stap 1: Konsepdiagram

Stap 2: Ontleding

Hier is 'n paar verduidelikings vir ons berekening oor die vormveranderlikes van die brug, sodat ons 'n uiters ligte struktuur kan ontwerp wat in teorie meer gewig kan dra.

Hierdie deel behels die kennis van kraganalise en integraal. Ons hoop dat dit u kan help om die beginsel te verstaan en dit toe te pas op soortgelyke situasies wanneer u u brug bou.

Stap 3: Materiaallys:

** Die prys van die houtlym, katoendrade, waspapier en ander gereedskap is nie ingesluit nie.

Hier is 'n paar hyperlink vir die items wat u by Taobao kan koop.

Arduino Uno (21,90）)

Broodbord (6.24)

Aansluitdrade (27,61）)

Motorrybord L298N (10.43）)

Infrarooi sensors 2-30cm 3.3V-5V (31.00）)

Mikro servo (8.81 duim)

Toerustingmotor （30,00）

Balsa -houtbord (402,5）)

Balsahoutlat (232,06）)

Mes (38,40）)

Skarnier (12.76）)

Stap 4: Kringdiagram

Hierbo is 'n kort kringdiagram. Drade met verskillende kleure moet aan die ooreenstemmende logika gekoppel word. Al die rooi drade beteken 9V kragtoevoer. Al die swart drade beteken die grond. Die groen draad beteken die groen LED soos die pienk draad die rooi LED.

Twee ratmotors, wat 100 omwentelinge per sekonde het, bied die belangrikste krag om die brug op te lig. Hulle word bestuur deur 'n goedkoop motorbestuurder, L298N kernlose motorbestuurder.

Die Micro Servo is ontwerp om 'n stok te draai wat sal verhoed dat 'n motor die brug verbygaan as die brug opgehys is. Dit kan 90 grade draai en terugkeer na die oorspronklike plek.

Vier infrarooi sensors is noodsaaklik vir die opsporing van die motor en die skip. Hulle kan nuttig wees om te besluit wanneer die brug opgehef en neergesit moet word.

Die hele proses wat aan die vereistes van die funksietoetse voldoen, moet soos volg uitgevoer word:

· Sensor 1 bespeur die benadering van 'n motor A. Sensor 2 bespeur die benadering van 'n skip C. Hulle stuur die seine na Arduino sodat die rooi LED lig gee en die Micro Servo die stok draai om 'n motor B te stop.

· Sensor 3 bespeur die vertrek van motor A. Dan begin die ratmotors hardloop en lig die brug op die regte hoogte om die skip C te verbygaan.

· Sensor 4 bespeur die vertrek van skip C. Hulle stuur die seine na Arduino. Na 'n interval van 15s begin die Gear Motors omdraai en die brug neersit.

· Die Micro Servo keer terug na sy oorspronklike toestand en die groen LED gee lig om die toestemming van 'n motor B se verbygaan te toon.

** Let daarop dat infrarooi sensors wat ons gebruik om ons brug te bou, nie heeltemal dieselfde is as die diagram hierbo getoon nie. Ons kies 'n soort goedkoper een wat ewe nuttig kan wees. Hierdie prentjie word in die materiaallys aangetoon.

Stap 5: Vervaardig dek

a. Sny vier planke van 1 m*120 mm*3 mm in 50 cm lank.

b. Teken verskeie reghoekige driehoeke met 'n groot afstand van 4 cm lank en 3 cm breed. Hou 'n spasie van 2 cm breed aan elke kant en 0,5 cm breed tussen driehoeke. Sny hierdie driehoeke met messe uit. ** Wees versigtig om nie die kant te breek nie.

c. Plak elke twee borde met houtgom vas. Lê en plak 'n stuk waspapier aan weerskante van die dekke.

Stap 6: Maak rame

a. Sny 3 mm houtlatte in 15 cm 、 35 cm en 38 cm lank. Pas hul punte effens aan die regte vorms sodat dit sonder tussenruimte in die raam kan pas. Plak hulle saam. Maak dan nog 3 identiese driehoeke.

b. Sny verskeie 3 mm houtlatte van die regte grootte. Plak dit met die (a) hout driehoeke om verskeie gelykbenige reghoekige driehoeke van verskillende groottes te vorm. (Hierdie stap is om die vertikale stabiliteit en skoonheid daarvan te verhoog.)

c. Sny en plak verskeie houtsnippers van 2 mm aan die verbindingsdele om dit te versterk.

d. Sny verskeie 5 mm houtlatte in 23 cm. Stel twee (c) hout driehoeke uitmekaar met 'n afstand van 23 cm. Steek ses latte tussen driehoeke vas. Maak seker dat hulle ewe ver van mekaar is. Maak dan nog 'n identiese een.

e. Gebruik 5 mm houtlatte van die regte grootte om die spasie tussen (d) ses latte met soortgelyke trigonale vorms te vul. Plak hulle bymekaar. (d, e stap is om die systabiliteit te verhoog, wat veronderstel is om getoets te word, maar om 'n paar redes gekanselleer word. Hierdie struktuur is dus onnodig vir die vereistes.)

Stap 7: Montering

a. Plak die dek met die raam vas. Die rand van die een raam moet die rand van die bord oorskry, terwyl die ander een terugtrek.

b. Sny een van die (a) bord in 35 cm lank

Stap 8: perfeksie

a. Boor vier klein gaatjies aan die een kant van die 35 cm lange bord. Boor twee ooreenstemmende gate op 'n 24 cm lange bord. Verbind hulle met 'n skarnier en skroewe.

b. Sny vier 8 mm houtlatte in 15 cm lank. Boor 'n gat op elke lat op 'n hoogte van 12 cm. Plak twee latte parallel aan elke bord met 'n afstand van 18 cm. Sny dan vier stokke van 6 cm om die "torings" te versterk.

c. Plak 'n balk oor die twee latte.

d. Boor twee gate aan die een kant van die twee planke. Ryg die watte deur die gate op die brugplanke en vertikale latte.

e. Boor ses gate aan die einde van albei dekke om seker te maak dat hulle met skroewe op die steunpunte vasgemaak kan word.

Stap 9: Kringloop

a. Sny twee houtblokkies van 2 cm en plak dit in die laaste stap aan die rand van die skarnierdek vas. Plak dan 'n ratmotor aan elk van die kubusse. Plak die uiteinde van die draad met die spindel met 502.

b. Plak twee infrarooi sensors afwaarts aan die twee dwarsbalke (a). Plak nog twee infrarooi sensors aan beide kante van die raam, pas dit aan om geskik te wees vir die opsporing van die skip.

c. Plak 'n mikroservo aan een van die lat op die beweegbare deel van die brug. Plak dan 'n houtstok daaraan vas as 'n versperringshek.

d. Sny 'n klein deel van die broodbord en heg dit aan die ander lat op die beweegbare deel van die brug. Sit 'n rooi LED en 'n groen LED op die klein broodbord.

e. Koppel al die drade en toets herhaaldelik om die haalbaarheid van die Arduino -kode te verseker.

Stap 10: Finale stelselaansig

Dankie dat u na ons handleiding verwys het!

Ons hoop dat dit u inspirasie kan gee as u u beweegbare brug ontwerp.