Créer un jeu de Tower Defense dans la vraie vie : 11 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Bonjour, nous sommes GBU !

Notre équipe s'est vu confier une tâche dans notre classe VG100, Intro to Engineering: concevoir et construire un vrai jeu Warzone Tower Defense. VG100 est une classe de base que tous les étudiants de première année sont tenus de suivre au Joint Institute (JI.) Le Joint Institute est un programme entre l'Université du Michigan (UM) et l'Université Jiao Tong de Shanghai (SJTU.) Le Joint Institute, situé sur la magnifique et vaste campus de Minhang, est accrédité ABET et a remporté des prix de haut niveau; c'est une école prestigieuse et renommée au sein de SJTU et en Chine. La classe VG100 est un cours stimulant et engageant.

Pour le jeu, nous devons construire une tour en papier qui peut se défendre contre les attaques d'insectes (voitures robotisées). La tour utilisera un laser pour frapper le capteur de lumière de la voiture pour l'arrêter. Nous avions quelques exigences à respecter:

Règles du jeu:

• La voiture robotique se déplacera tout droit le long d'une piste avec une ligne blanche médiane vers la tour.
• Le chemin, total de 2,5 m, a une zone de sécurité de 0,5 m au début, où la voiture ne s'arrêtera pas même lorsqu'elle est irradiée par le laser de la tour.
• À la fin de la zone de sécurité, il y a une ligne blanche où la voiture s'arrêtera pendant 2 à 4 secondes.
• Après l'arrêt, l'insecte peut être irradié par la tour. Il y aura une dernière ligne blanche pour que le bogue s'arrête avant de frapper la tour.

Règlement de la compétition:

La tour

• Doit être construit en papier A4
• Ne peut utiliser que de la colle blanche pour assembler la tour
• Au moins 60 cm de hauteur
• La largeur de chaque côté ne doit pas dépasser 3 morceaux de papier

Bug/voiture

• Doit avoir une planche verticale avant avec des dimensions de 15m x 10cm.
• Le photocapteur, qui détecte le laser, est placé à 5 cm au-dessus du sol, avant le panneau vertical.
• Un mur réfléchissant est construit autour du capteur de lumière.

Pour une vidéo de référence:

Étape 1: Diagramme conceptuel

Vous trouverez ci-dessus des diagrammes éclatés de la voiture et de la tour.

Étape 2: Liste des matériaux / Fournitures nécessaires

Outils nécessaires:

• Colle chaude
• Tournevis
• Ciseaux
• Des vis
• Vu
• Couteau exacto
• La colle
• Ruban
• Fer à souder

Autres matériaux nécessaires:

• Conseil acrylique
• Papier carton
• Bloc de bois
• Styromousse dure
• Ruban électrique
• Boîtier de batterie
• Petites vis hexagonales en laiton pour tuyaux en métal
• Connecteurs en forme de L
• Connecteurs en plastique
• Cintre

Astuce: si vous envisagez d'acheter chez Taobao, achetez des extras des composants importants, tels que les moteurs, les cartes de moteur d'entraînement, les servos, les capteurs de suivi, etc.

Étape 3: schémas de circuits

Ci-dessus se trouvent les brefs schémas de circuit de la voiture et de la tour. Ces chiffres seront utiles pour l'assemblage de la tour et de la voiture.

Veillez à connecter correctement le fil. Un pistolet à souder est nécessaire pour souder certaines parties des fils ensemble. Soyez prudent lorsque vous travaillez avec un pistolet à souder.

Étape 4: Construire la base principale de la voiture [Car Prep]

1. Prenez la plaque de carton, et à l'aide d'un couteau exact, coupez-la en 23 cm x 29,5 cm. (Ceci servira de corps principal de la voiture.)
2. A l'aide d'une scie, découpez le bloc de bois aux dimensions: 24 cm x 5 cm x 2,4 cm. (Ceci servira de plate-forme pour les composants de contrôle.)

Étape 5: Préparation du panneau vertical avant [Car Prep]

1. Prenez la planche en plastique et utilisez des ciseaux coupés à 15 x 10 cm.
2. Découpez une fente de 1,5 cm de large et 0,5 cm de haut (5 cm du bas de la planche et environ au centre horizontalement) à l'aide d'une perceuse électrique.
3. Découpez une petite plaque de bois de 1,5 cm x 0,5 cm environ et collez-la à chaud directement sous la petite fente qui vient d'être créée.
4. À l'aide de ciseaux, coupez la mousse de polystyrène pour créer un mur réfléchissant pour les côtés du capteur photo.
5. Collez des morceaux de papier sur les côtés du mur pour créer un meilleur effet réfléchissant pour le capteur.

Étape 6: Assemblage des roues [Car Prep]

1. Découpez 4 cercles acryliques à l'aide d'un programme de découpe laser, chacun avec un rayon de: 4,75 cm.
2. Collez à chaud les cercles acryliques sur le côté extérieur des roues respectives.
3. Sortez deux roues (avec un rayon de 2,9 cm) et fixez les roues sur les moteurs.
4. Vissez solidement les essieux. À l'aide d'un ciseau, découpez un cintre et fixez-le à environ 27 cm.
5. Sortez les deux dernières roues. Faites glisser l'axe à travers le tube du cintre et reliez-les avec un axe.
6. Vissez les connecteurs métalliques en forme de L sur le corps principal. Faites glisser l'essieu avec les roues sans moteurs à travers le trou. Fixez les vis.
7. Prenez un connecteur en plastique blanc et vissez les roues avec moteurs sur le corps principal.

Étape 7: Assemblage de la voiture

1. Vissez l'Arduino Uno face vers le haut sur le dessus de la plate-forme en bois, placez-le à l'extrémité.
2. Fixez le pont Arduino sur le dessus de l'Arduino Uno.
3. Ensuite, prenez la planche du moteur d'entraînement et vissez-la à l'autre extrémité de la plate-forme en bois.
4. Placez la planche de bois au milieu du corps principal. Collez-le à chaud en toute sécurité.
5. Collez à chaud le boîtier de la batterie à côté du bloc de bois.
6. Vissez le capteur d'intensité lumineuse sur la petite plaque de bois qui était fixée à l'avant de la planche verticale.
7. Vissez le capteur IR au bas de la voiture, plus sur l'un des côtés.
8. Fixez les fils en suivant le schéma de circuit de la voiture inclus à l'étape 3.
9. Collez solidement les fils et les voies de migration. Ne laissez pas les fils s'emmêler avec les roues.

Étape 8: Faire la tour de papier

1. La tour est constituée de prismes triangulaires en papier A4.
2. Pré-fabriquer un gabarit.: 21cm x 2 cm.
3. Prenez le morceau de papier et pliez trois côtés.
4. Collez deux des côtés ensemble. Répétez jusqu'à ce que vous ayez assez de prismes.
5. Suivez le schéma et collez les prismes ensemble comme indiqué.
6. Pliez le papier comme indiqué sur les images pour créer une base carrée, avec une structure semi-hexagonale, pour le sommet de la tour.
7. Collez la base carrée sur le sommet de la tour.
8. Fabriquez un support en nid d'abeille pour le servo.
9. Collez le support en nid d'abeille sur la base carrée au sommet de la tour.

Astuce: nous vous suggérons d'utiliser du ruban adhésif pour tester différentes positions avant de coller sur la base et le support en nid d'abeille car la tour est en papier, il est essentiel que toutes les pièces soient collées solidement pour éviter les problèmes d'équilibrage par la suite.

Étape 9: Assemblage de la tour

1. À l'aide d'un petit tuyau métallique hexagonal en laiton, fixez le servo 180° et le servo 270° ensemble, avec le 180° sur le dessus.
2. Collez à chaud le laser sur le servo 180°.
3. Équilibrez et collez l'Arduino Uno et les batteries sur la plate-forme supérieure de la tour.
4. Collez à chaud un capteur de distance à ultrasons sur chaque côté de la base.
5. Connectez les fils comme indiqué dans le schéma de circuit de la tour à l'étape 3.

Étape 10: Vue complète du système

C'était le produit final que nous avons créé.

Merci d'avoir lu notre manuel, et nous espérons qu'il vous a plu. Si vous avez des questions concernant notre projet, vous pouvez contacter notre chef d'équipe via: [email protected].

Étape 11: Dépannage

Voiture/Punaise

1. Si un composant électrique ne fonctionne pas correctement, vérifiez les fils pour voir s'ils sont correctement connectés.

2. Si les composants électriques ne fonctionnent toujours pas correctement, même si les fils sont correctement connectés, utilisez un détecteur de tension pour tester la tension de chaque emplacement différent. Il est possible que le courant de tension ait été perturbé. Les tensions correctes approximatives sont incluses ci-dessous:

   1. Roues: 9V
   2. Capteurs [Tous]: 5 V
   3. Servomoteurs: 6-12 V
   4. Batterie: 12V
3. Si la voiture ne fonctionne pas, assurez-vous que l'Arduino et la carte du moteur d'entraînement sont connectés, qu'ils soient directement connectés ou connectés ensemble avec une planche à pain. Nous suggérons par expérience d'utiliser la même batterie pour alimenter à la fois l'Arduino et le moteur d'entraînement.
4. Lorsque vous testez le chariot sur la piste et que vous entendez un son fort, il peut s'agir de la friction entre les moteurs et l'essieu ou les roues extérieures et la piste. Utilisez une huile lubrifiante sur les moteurs et de la vaseline sur la face intérieure du couvercle acrylique sur les roues.

La tour

1. Gardez la tour dans un endroit sec, car si l'air est trop humide, le papier se ramollira et ne pourra pas supporter de poids.
2. Si le laser ne tire pas précisément, modifiez le code pour changer les angles. Cependant, un conseil: modifiez des parties spécifiques du code, afin que les autres angles ne soient pas également affectés.