Bataille navale - Le Black Pearl : 8 étapes

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

【Introduction】

Nous sommes le groupe 3, JI-artisan (logo:Fig.3), de l'Institut conjoint de l'Université Jiao Tong de Shanghai (Fig.1). Notre campus est situé dans le quartier Minhang de Shanghai. La figure.2 est une photo du bâtiment JI que nous avons vue sur le microblog de JI, qui est notre photo originale préférée du campus. JI vise à former des ingénieurs avec un leadership et fournit aux étudiants une base solide et excellente de compétences technologiques et de communication.

Membres du groupe: Shi Li; Guan Kaiwen; Wang Tianyi; Liu Yongle; Ervin Tjitra (Fig.4)

Instructeurs:

Professeur Shane. Johnson, Ph. D. (Tech)

Tél.: +86-21-34206765-2201 Courriel: [email protected]

Professeur Irene Wei, Ph. D. (TC)

Tél.+86-21-3420-7936 Courriel: [email protected]

Assistante d'enseignement:

Li Jiaqi (Tech) Zhou Xiaochen (Tech)

Liu Xinyi (TC) Ma Zhixian (TC)

【Informations sur le cours et le projet】

Dans le cours VG100, Introduction à l'ingénierie (automne 2017), dirigé par le Dr Shane Johnson et le Dr Irene Wei, nous devons participer à un jeu appelé la bataille navale.

Pendant le jeu, lorsque notre robot a tenté de soulever une grosse balle, l'un des rubans que nous utilisions pour coller le servomoteur au corps du robot est tombé, ce qui a fait tomber la chaîne en morceaux, et nous avons passé un certain temps à réparer. Mais finalement nous avons continué le jeu avec le temps restant, et nous avons réussi à déplacer 1 grosse boule et 4 petites boules de l'autre côté.

Notre score final est de 8 et nous nous classons 14 sur les 22 groupes.

Notre vidéo du jeu:

Objectifs du projet:

Dans ce projet, l'objectif est de concevoir et de construire un robot pour un jeu appelé Naval Battle (règles et règlements détaillés ci-dessous). Le robot doit être capable de déplacer des grosses balles et des petites balles placées par les TA devant un mur en 3 minutes donnés.

Notre projet:

Notre robot se compose principalement d'un système de levage et d'un système de déplacement.

Dans le système de levage, nous utilisons des servomoteurs pour contrôler deux roues dentées et attachées à chacune d'elles sont des chaînes qui maintiennent deux fourches. Tous sont contrôlés à l'aide d'une télécommande PS2. Les grosses boules doivent être déplacées à l'aide des fourches comme un chariot élévateur, et deux planches en bois fixées sur les côtés extérieurs des fourches sont destinées à empêcher les fourches de s'écarter l'une de l'autre compte tenu du poids des grosses boules entre les deux.

Dans le système de déplacement, nous utilisons 2 moteurs pour déplacer le robot, une carte Arduino et un contrôleur PS2 pour contrôler la vitesse et la direction du robot.

【Règles du jeu et règlements de la compétition】

Le robot a une taille limite de 350 mm (longueur) * 350 mm (largeur) * 200 mm (hauteur) dans la position de départ de la compétition.

Seuls les moteurs fournis peuvent être utilisés, et les servomoteurs de tous types sont autorisés en plus.

Le jeu a une limite de 3 minutes et le score final est calculé en fonction des positions finales des boules.

Le terrain (Fig.5 et 6) du jeu mesure 2000 millimètres de long et 1500 millimètres de large avec des murs d'enceinte à 70 millimètres. Au milieu du terrain, un mur (Fig.7) de 70 millimètres de haut et 18 millimètres de large est placé à 50 millimètres au-dessus du sol qui divise le terrain en deux côtés.

Quatre boules en bois (diamètre: 70 mm) sont placées par les TA sur le terrain, et déplacer chacune de l'autre côté donne 4 points. 8 petites boules sont également placées par les TA, ce qui donne 1 point pour se déplacer chacune de l'autre côté.

Une pénalité de 5 points sera accordée si une grosse balle est sortie du terrain, et une pénalité de 2 points pour une petite balle.

Étape 1: schéma de circuit

Étape 2: Diagramme conceptuel

Les figures 1 et 2 sont notre schéma conceptuel. La figure 2 est une vue explosive.

Notre robot se compose principalement d'un système de levage et d'un système de déplacement.

Dans le système de levage, nous utilisons des servomoteurs pour contrôler deux roues dentées et attachées à chacune d'elles sont des chaînes qui maintiennent deux fourches. Tous sont contrôlés à l'aide d'une télécommande PS2. Les grosses boules doivent être déplacées à l'aide des fourches comme un chariot élévateur, et deux planches en bois fixées sur les côtés extérieurs des fourches sont destinées à empêcher les fourches de s'écarter l'une de l'autre compte tenu du poids des grosses boules entre les deux.

Dans le système de déplacement, nous utilisons 2 moteurs pour déplacer le robot, une carte Arduino et un contrôleur PS2 pour contrôler la vitesse et la direction du robot.

Les figures 3 et 4 sont notre prototype fabriqué.

Étape 3: Préparez le matériel et les outils

Outils:

• Percer
• Tournevis
• Pistolet à souder et fer à souder électrique
• Règle
• Crayon
• 502 colle

Figure 1-11 sont des images de nos matériaux et outils.

Les figures 12-15 sont les prix, les quantités et les liens TAOBAO pour nos matériaux.

Étape 4: Configuration du logiciel

Nous utilisons Arduino pour programmer afin de contrôler le moteur et le servomoteur.

Pour acheter une carte Arduino et apprendre à la programmer, visitez le site:

Étape 5: Fabrication de composants

Les barres et les planches de bois doivent être traitées pour l'assemblage.

Le support d'essieu intérieur (Fig.1):

Prenez 4 centimètres de barre de bois et percez deux trous (Φ = 3 mm) à 5 mm des deux extrémités de celle-ci. Ensuite, percez un trou peu profond (Φ= 5 mm) à 2 centimètres d'une extrémité de celui-ci dans le sens vertical.

L'essieu extérieur et le support de planche (Fig.2):

Prenez 8 centimètres de barre de bois et percez deux trous (Φ= 3 mm) à 5 mm et 35 mm d'une extrémité. Percez ensuite deux trous (Φ= 3 mm) à 45 mm et 70 mm de cette extrémité et un trou peu profond à 20 mm de cette extrémité, mais dans le sens vertical.

Le clin (Fig.3):

Prenez deux morceaux de bois de 5cm*17cm, puis découpez un petit rectangle de 25mm*15mm à un coin des deux morceaux.

La plinthe (Fig.4) et le toit (Fig.5):

Prenez deux morceaux de bois de 17cm*20cm, coupez-les et percez des trous (Φ=3mm) comme on peut le voir sur les Figure4&5.

Le support de clin supérieur (Fig.6):

Prenez 5 centimètres de barre de bois et percez un trou (Φ = 3 mm) à 5 mm d'une extrémité, puis

un autre plus grand (Φ= 4mm) à 5mm de l'autre extrémité de celui-ci, mais dans une direction verticale.

Le support de roulette (Fig.7):

Prenez un morceau de barre de bois de 1cm*4cm, et collez la roulette au milieu de celui-ci.

Étape 6: Assemblage

1. Fixez les supports d'axe sur la plinthe avec des vis. N'oubliez pas de mettre l'axe avec le petit engrenage dans les grands trous peu profonds pendant que vous le faites. Et collez la roulette à l'arrière de la planche. (Figure1→2)

2. Retournez votre planche et fixez deux moteurs sur la plaque. Notez que les fils sont déjà soudés sur eux pour plus de commodité, mais le point de soudure peut être vulnérable. (Figure 2→3→4)

3. Fixez les quatre poteaux de support à chaque coin de la plinthe. (Figure4→5)

4. Fixez la carte arduino et le contrôleur de moteur sur la plinthe à l'aide de piliers et de vis en cuivre. Et attachez la batterie pour les moteurs sur l'un des pôles à l'arrière. (Figure5→6→7→8→9)

5. Fixez le toit sur les quatre poteaux de support. (Figure 9→10)

6. Fixez les clins sur le toit avec les supports de clins supérieurs. Collez le récepteur sans fil PS2 sous le toit. (Figure10→11)

7. Placez les servomoteurs sur les bords avant du toit, puis accrochez les chaînes. (Figure 11→12→13)

8. Collez la batterie et le module abaisseur pour les servomoteurs, puis connectez-les. (Figure 13→14)

Étape 7: Dépannage et prêt à crier

J'espère que vous vous inspirerez de notre manuel. Si vous avez des questions, vous pouvez nous contacter par e-mail: [email protected] ou nous rendre visite à UMJI à Shanghai JiaoTong University (Minhang)

Erreur possible, avis et solution

Rupture de chaîne: Notre chaîne est composée de plusieurs éléments identiques. Par conséquent, l'orientation de leur partie de connexion est très importante. Si votre chaîne se brise pendant le processus de montée, vérifiez que si la force qui leur est exercée est dans le même sens que la rupture de leur connexion. Si c'est le cas, retournez votre chaîne et remontez-la. N'oubliez pas non plus de vérifier si la chaîne est trop lâche, si c'est le cas, retirez quelques fractions de la chaîne.

Le trou peu profond:

Lors du perçage des trous peu profonds conçus pour les essieux, il est généralement difficile d'estimer la profondeur de perçage. Si vos trous sont trop profonds pour que votre axe tombe, au lieu de refaire cette pièce, essayez de fourrer quelque chose de mou dans le trou pour le rendre moins profond.

Fixation des pièces en bois:

Habituellement, les vis autofixantes sont capables de pénétrer dans la planche de bois, si vous trouvez cela difficile, essayez de percer de petits trous aux endroits correspondants pour le rendre plus facile.

Réglage du potentiomètre:

Si vous constatez que vos servomoteurs tournent automatiquement sans que vous ayez donné d'ordres une fois branchés, coupez la source d'alimentation et ajustez leurs potentiomètres avec un tournevis. Reconnectez, vérifiez et répétez les procédures ci-dessus (si nécessaire) jusqu'à ce qu'elles cessent de devenir incontrôlables.

Embases plates pour servomoteurs:

Le petit morceau de bois sous les servomoteurs est conçu pour leur fournir des bases plates. Notez que les trous sur ces pièces doivent être suffisamment grands pour les sommets des vis et correspondre à leurs positions.

Fixation des roues: Si les deux roues ne sont pas dans la même ligne, la voiture aura du mal à avancer tout droit et pourra s'incliner d'un côté. Assurez-vous de fixer les deux roues dans la même ligne.

Avertir:

1. Lorsque vous utilisez la perceuse électrique, portez des lunettes de sécurité et utilisez des pinces appropriées. Attention aux blessures mécaniques !

2. Coupez l'alimentation lors de la connexion des fils. Au niveau des lignes électriques, faites particulièrement attention aux courts-circuits.

Étape 8: Vue finale du système

Figure 1 Vue de face

Figure 2 Vue latérale

Figure 3 Vue verticale