Simulateur de surf ultra réaliste : 11 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Vous ressentez une envie soudaine de surfer, mais il n'y a pas de grand plan d'eau à proximité ? Vous avez peur des eaux profondes et turbulentes ? Ou êtes-vous juste trop paresseux pour sortir ? Alors le simulateur de surf ultra réaliste est la solution parfaite pour vous ! Il permet une expérience de surf proche de la réalité depuis n'importe quel endroit imaginable. En tant que système en deux parties, le mouvement est détecté par une planche et traduit en mouvements de vagues d'un diorama océanique.

Projet par:

Léna Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Le projet a été mené dans le cadre du séminaire Conception informatique et fabrication numérique du programme de maîtrise ITECH.

Étape 1: Matériaux

Pour construire un simulateur de surf ultra réaliste, vous aurez besoin des fournitures suivantes:

Électronique:

• 2x carte Arduino (Arduino Uno)
• 2x Piles 9V
• 1x servomoteur, par ex. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x module capteur d'accélération numérique 3 axes - MMA8452
• 2x module émetteur-récepteur NRF24L01
• Alimentation 6/7,5 V, par ex. Voltcraft USPS-1000
• 2x résistance 5.1kΩ
• 1x planche à pain
• Fils de cavalier

Matériel:

• 2x feuilles de plexiglas 250x500x3mm, par ex. Evonik
• 1x feuilles de plexiglas 250x500x2mm, par ex. Evonik
• Panneau de contreplaqué 20mm (91*21cm + 2x91*11cm)
• 4x boulons M3x15mm
• 8x écrous M3
• 1x manchon aluminium Ø8x20mm (1mm d'épaisseur)
• 1x Boulon M6x50mm + 2x Écrous M6
• Tige filetée Ø3x50mm
• 2x rondelles Ø8/4mm

• Vis à bois Ø5x50mm

• Colorant Eau Bleue
• 1l d'huile pour bébé transparente
• 1x Tube Acrifix 1R 0192 (ou autre colle acrylique transparente et imperméable)
• Silicium transparent

Outils:

Pinces, tournevis, perceuse électrique, découpeuse laser, scie à ruban à bois ou fraiseuse CNC, seringue de 60 ml

Étape 2: Assemblage de la planche de surf en contreplaqué

Pour découper la planche de surf, nous avons utilisé une scie à ruban car nous n'avions pas accès à un moulin à commande numérique. Nous avons tracé le contour de la planche sur le bois à l'aide d'un pochoir en papier. La planche de surf peut être assemblée par collage et/ou vissage.

Étape 3: Diorama de découpe laser

Utilisez le fichier dxf suivant pour couper les pièces avec un routeur de découpe laser.

Une partie de la lime doit être découpée en plexiglas 3 mm, l'autre en plexiglas 2 mm.

Utilisez un plexiglas de bonne qualité. L'expérience a montré que le plexiglas de mauvaise qualité a tendance à devenir flou lorsqu'il entre en contact avec la colle acrylique.

Étape 4: Assemblage du Diorama

Pour assembler le diorama:

• Commencez par la plaque inférieure, puis ajoutez les 2 côtés courts. Attendez 5 minutes que la colle commence à durcir.
• Ajoutez les 2 côtés longs puis attendez à nouveau au moins 15 min pour que la colle durcisse.
• Sceller tous les bords de l'intérieur. Allez-y doucement, faites un bord à la fois et laissez la colle durcir (~15min pour chaque bord. Cela empêchera la colle de glisser sur votre plexiglas pendant que vous scellez les autres bords.)
• Placez la plaque supérieure sur la table et versez de la colle dans les zones où la boîte va être en contact (comme vous ne pourrez pas la sceller de l'intérieur par la suite, voir photo)
• Laissez la boîte entière durcir au moins 30 minutes à la lumière directe (pour la colle à séchage UV)
• Remplissez soigneusement la boîte avec de l'eau uniquement, à l'aide de la seringue. Vérifiez s'il y a des fuites. S'il fuit, videz la boîte et ajoutez plus de colle ou de silicone sur les bords. Recommencez cette étape jusqu'à obtenir une bonne imperméabilisation (Même si cela prend du temps, c'est beaucoup plus facile de nettoyer l'eau que l'huile pour bébé par la suite… Faites-nous confiance !)

Quelques conseils intéressants peuvent également être trouvés ici:

Étape 5: Remplissage du diorama avec de l'eau et de l'huile

Maintenant que votre box est étanche (est-ce vraiment ?):

• Mélangez votre eau avec le colorant bleu de l'eau.
• Remplissez environ 1/3 de la boîte avec de l'eau colorée à l'aide de la seringue.
• Remplissez la boîte jusqu'en haut avec de l'huile
• Attendez que les bulles d'air disparaissent.
• Lorsque toutes les bulles sont parties, assurez-vous que la boîte est parfaitement remplie
• Nettoyez la boîte extérieure avec un nettoyant liquide pour vaisselle
• Sceller les deux trous avec du silicone transparent

Étape 6: Assemblage de la base du diorama et de la planche de surf

Nous avons conçu une carte enfichable sous la boîte à vagues, afin d'élever le système. Des supports peuvent être enfichés dans la plaque de base dans les directions x et y pour porter la boîte à vagues et le moteur. La base peut être assemblée selon les images du plexiglas découpé précédemment, des engrenages, des boulons, des rondelles, des écrous, du manchon en aluminium et du servomoteur. Assurez-vous de décaler les engrenages et de transférer la charge de la boîte remplie d'eau pas directement sur le servo-moteur. La wavebox n'est pas solidement fixée à la base. Il repose sur un boulon en aluminium (l'axe d'inclinaison de l'ensemble de la construction) et n'est maintenu en place que par d'étroites tranches de plexi. L'axe d'inclinaison de la construction est disposé de manière asymétrique afin de guider son mouvement et d'empêcher la caisse de tomber.

Étape 7: Câblage

Le plan de câblage est montré dans l'image. Deux circuits sont à créer, un circuit émetteur pour la carte et un circuit récepteur pour le diorama.

La configuration peut fonctionner avec une seule carte Arduino en utilisant un fil au lieu d'un émetteur radio comme connexion entre la carte et le diorama.

Étape 8: Codes Arduino

Utilisez les codes arduino ci-joints. Sachez qu'il existe deux codes, un pour chaque carte arduino. Le code de l'émetteur lit l'angle de la carte, convertit l'angle en une valeur utilisable et l'envoie au récepteur. Le code récepteur reçoit ces valeurs et contrôle le servomoteur en fonction de celles-ci. Les codes contiennent également d'autres commentaires. Plusieurs bibliothèques doivent être installées, les liens sont spécifiés dans le code.

Une fois les codes téléchargés sur les cartes arduino, suivez l'étape suivante pour effectuer les réglages finaux.

Étape 9: Ajuster le code de l'émetteur

Cette étape n'est nécessaire que lorsque la forme de la planche est différente de celle proposée.

• Vous souhaitez maintenant ajuster les paramètres du code à votre carte et à votre construction particulières.
• Une fois que votre émetteur arduino est fermement fixé à la planche de surf, rebranchez l'arduino à l'ordinateur.
• Vous voulez que l'arduino lise 90 ° lorsqu'il est stable à l'horizontale. Si la valeur lue à l'aide de la fonction Serial. Print(angle) n'est pas de 90°, ajustez le code en ajoutant ou en soustrayant quelques degrés pour avoir un joli et rond 90°
• Une fois cela réalisé, faites pivoter votre planche d'un côté. Vous pouvez lire l'angle et déduire l'angle maximum que votre planche peut pivoter. Utilisez cette valeur pour ajuster le code à votre besoin particulier
• Répétez cette étape dans l'autre sens
• Téléchargez votre code sur la carte arduino de transmission.

Étape 10: Profitez du surf

Étape 11: Note annexe

En tant que machine indépendante, aucun surfeur humain n'est requis ! Le système peut également former une boucle de rétroaction où il se déclenche pour augmenter l'oscillation.

Finaliste du concours Arduino 2019