Bevægelig bro: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hej! Vi er Alligators, et team af VG100 fra UM-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute. University of Michigan-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute er beliggende i 800 Dong Chuan Road, Minhang District, Shanghai, 200240, Kina. Joint Institute er et fremragende institut, hvor internationale synspunkter, strenge stipendier og spiritus fra ingeniører fortales, og studerende uddannes til at besidde innovationsevner og lederånd.

Raceregler og -regler Broen, vi byggede, er rangeret efter 5 tests.

Den første del af løbet kaldes "vægttest", hvor hele broen sammen med elektroniske produkter sættes på en elektronisk vægt for at få sin vægt. Bemærk, at batterier ikke er inkluderet.

Derefter vil vi reparere broen på et anlæg inden for 3 minutter for at forberede størrelsestesten. I størrelsestesten skal broen passe i en kasse med størrelsen 350 mm*350 mm*250 mm.

Derefter kommer funktionstesten. Funktionstesten indeholder to elementer, implementeringstesten og tilbagetrækningstesten, som kræver, at broen indsættes og trækkes tilbage automatisk inden for 1 minut for hver test.

Den tredje del er belastningstesten. I belastningstesten placeres en vægtet plade på 0,25 og 0,75 længde af spændet. Så længe afbøjningen er mindre end 2 mm, og belastningerne ikke når 3000 g, tilføjes flere belastninger. Scoren er den mindre belastning af de to positioner. Den endelige score for vægttesten og belastningstesten er at rangordne forholdet mellem belastninger og vægt.

Linket herunder er videoen af vores præstationer på gamedagen:

funktionstest

Trin 1: Konceptdiagram

Ovenstående er konceptdiagrammet for vores design.

Det træ, vi bruger i denne bro, er alt balsatræ.

Vi bruger bolte ved forbindelsesdelen for at gøre det muligt for broen at rotere, så den kan opnå den nødvendige funktion.

Vi bruger Arduino Uno board, steppermotorer og linjer til at løfte broen op.

Nogle fjedre bruges også til at hjælpe med at implementere broen over forbindelsesdelen.

Trin 2: Materialeliste

Vare Pris Hyperlink

Balsatræ 194 RMB (27,2 USD）

Trælim 43 RMB (6,03 USD）

Bolt 88,1 RMB (12,4 USD）

String 10 RMB (1,4 USD)

Arduino Uno Board 138 RMB (19,5 USD)

5V Stepper Motor & ULN2003 Driver Board 9.82 RMB (1.4 USD)

Touch Switch 5,4 RMB (0,76 USD)

DuPont Line 8,7 RMB (1,2 USD)

Forår 4,5 RMB (0,64 USD)

Trin 3: Kredsløbsdiagram

Vist ovenfor er vores kredsløbsdiagram.

Alt, hvad vi bruger, er et Arduino Uno Board, en 5V Stepper Motor & ULN2003 Driver Board og en touchkontakt.

Steppermotoren bruges til at styre strengens vinkel præcist for at opnå det bedste resultat. Og berøringsafbryderen bruges til at styre kredsløbene til og fra.

Trin 4: Byggeproces

en. i) Monter komponent nr. 1 og nr. 2 sammen.

Betjeningen af begge sider er den samme.

ii) Fastgør 5V trinmotor til komponent nr. 6

iii) Fastgør produktet fra trin ii) til komponent nr. 3

iv) Fastgør produktet fra trin i) til planet af produktet fra trin iii)

v) Sæt komponent nr. 5 sammen for at danne et produkt, der vil blive brugt i de følgende trin.

Bemærk, at mængden er to.

vi) Fastgør produktet fra trin 5 til produktet fra trin iv)

Bemærk, at billedet er effektbilledet med brodæk B.

vii) Fastgør fjedrene til hældningen af produktet fra iv). Da vi ønsker at øge fjedrenes længde, tilføjer vi et stykke træsten til bunden af en fjeder. Ligesom billedet. En anden side er ens.

viii) Endelig danner vi vores brodæk A.

b. i) Monter komponent nr. 7 og nr. 8 sammen. Og det samme for en anden side.

ii) Fastgør fjedrene til hældningen af produktet fra i). Da vi ønsker at øge fjedrenes længde, tilføjer vi et stykke træsten til bunden af fjedrene.

iii) Fastgør produktet fra trin ii) til komponent nr. 9.

Bemærk, at for at lave træstenen lige på den midterste søjle, vedhæfter vi komponent nr. 9 for at gøre brobunden flad.

iv) Fastgør produktet fra trin iii) til komponent nr. 15

Bemærk effekten af det ligner trin a.

v) Da vi vil have broen til at understøtte mere vægt, bruger vi en træsten i stedet for to træstrimler.

vi) Endelig danner vi vores brodæk B.

c. i) Sæt komponent nr. 10 sammen og fastgør dem derefter til komponent nr. 11

ii) Fastgør “L” -formkomponenterne tæt til overfladen af siderne. Som billedet viser.

Bemærk, at fjedrene på dæk B med succes kan nå “L” -formkomponenterne og blive komprimeret.

iii) Fastgør produktet fra trin ii) til komponent nr. 13, og så kan vi danne vores brodæk C.

d. Nu skal vi forbinde dæk A B C sammen for at danne hele broen.

i) Vi bruger bolte til at forbinde hvert dæk A og B, B og C.

ii) Derefter fastgør vi den ene side af snoren til dæk C og den anden side rulles til komponent nr. 14, som er lukket på 5V trinmotor.

iii) Endelig ruller vi broen op. Så har vi lavet vores endelige produkt.

Trin 5: Endelig visning

Trin 6: Refleksion

På gamedagen fungerede vores bro perfekt i funktionstest. På grund af en vis skødesløshed ved ikke at læse manualen godt, får vi dog et fradrag på størrelsestesten om bredde.

Hovedproblemet med broen er, at den næsten fejler belastningstesten. Dette skyldes dels, at selvom hver del af broen er symmetrisk, er hele broen ikke symmetrisk, hvilket betyder, at den første del vejer mere end den tredje del, så den forårsager ubalance. Så for at undgå sådanne tilfælde er spidsen at gøre broen afbalanceret, hvilket betyder symmetrisk her.