Ultra Realistisk Surfing Simulator: 11 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Føler du en pludselig trang til at surfe, men der er ikke noget stort vand i nærheden? Er du bange for dybe og turbulente farvande? Eller er du bare for doven til at gå udenfor? Så er Ultra Realistic Surfing Simulator den perfekte løsning for dig! Det giver mulighed for en nær virkelighed -surfoplevelse fra ethvert tænkeligt sted. Som et todelt system registreres bevægelse af et bræt og oversættes til bølgebevægelser af et havdiorama.

Projekt af:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Projektet blev gennemført som en del af seminaret Computational Design and Digital fabrication i ITECH -masterprogrammet.

Trin 1: Materialer

For at bygge en Ultra Realistisk Surfing Simulator skal du bruge følgende forsyninger:

Elektronik:

• 2x Arduino Board (Arduino Uno)
• 2x batterier 9V
• 1x Servomotor, f.eks. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x 3 -akset digitalt accelerationssensormodul - MMA8452
• 2x NRF24L01 Transceiver -modul
• 6/7,5V strømforsyning, f.eks. Voltcraft USPS-1000
• 2x 5,1 kΩ modstand
• 1x brødbræt
• Jumper ledninger

Hardware:

• 2x plexiglasark 250x500x3mm, f.eks. Evonik
• 1x plexiglasark 250x500x2mm, f.eks. Evonik
• 20 mm krydsfinerplade (91*21 cm + 2x 91*11 cm)
• 4x M3x15mm bolte
• 8x M3 nødder
• 1x Ø8x20mm Aluminium ærme (1 mm tyk)
• 1x M6x50mm Bolt + 2xM6 møtrikker
• Ø3x50mm gevindstang
• 2x Ø8/4 mm skiver

• Ø5x50mm træskruer

• Blå vandfarve
• 1 l gennemsigtig babyolie
• 1x rør Acrifix 1R 0192 (eller anden klar og vandtæt akryllim)
• Gennemsigtig silicium

Værktøjer:

Plyers, Skruetrækker, Power Drill, Laserskærer, Træbåndssav eller CNC -mølle, 60 ml sprøjte

Trin 2: Montering af krydsfiner Surfboard

Til skæring af surfbrættet brugte vi en båndsav, da vi ikke havde adgang til en CNC -mølle. Vi sporede omridset af brættet på træet ved hjælp af en papirstencil. Surfbrættet kan samles ved at lime og/ eller skrue det sammen.

Trin 3: Laserskæring Diorama

Brug følgende dxf -fil til at skære delene med en laserskæringsrouter.

Den ene del af filen skal skæres fra 3 mm plexiglas, den anden fra 2 mm plexiglas.

Brug et plexiglas af god kvalitet. Erfaringerne har vist, at plexiglas af dårlig kvalitet har en tendens til at blive slørede, når det kommer i kontakt med akryllim.

Trin 4: Montering af Diorama

Sådan samles dioramaet:

• Start med bundpladen, og tilføj derefter de 2 kortsider. Vent 5 minutter, før limen begynder at hærde.
• Tilsæt de 2 langsider, og vent derefter igen i mindst 15 minutter, før limen hærder.
• Forsegl alle kanter indefra. Gå langsomt, gør en kant ad gangen og lad limen hærde (~ 15 minutter for hver kant. Dette forhindrer limen i at glide på dit plexiglas, mens du forsegler de andre kanter.)
• Læg den øverste plade på bordet og hæld lim i områder, hvor boksen kommer i kontakt (da du ikke vil kunne forsegle den indefra bagefter, se foto)
• Lad hele kassen hærde mindst 30 minutter i direkte lys (til UV -hærdende lim)
• Fyld kun æsken forsigtigt ud med vand ved hjælp af sprøjten. Kontroller for lækager. Hvis det lækker, skal du tømme kassen og tilføje mere lim eller silicium på kanterne. Gentag dette trin, indtil du opnår en ordentlig vandtætning (Selvom det tager tid, er det meget lettere at rense vand end babyolie senere … Tro os!)

Nogle interessante tips kan også findes her:

Trin 5: Fyld Diorama med vand og olie

Nu hvor din kasse er vandtæt (er den virkelig?):

• Bland dit vand med det blå vandfarvestof.
• Fyld omkring 1/3 af æsken med farvet vand ved hjælp af sprøjten.
• Fyld kassen helt til toppen med olie
• Vent på, at eventuelle luftbobler forsvinder.
• Når alle bobler er væk, skal du sørge for, at æsken er perfekt fyldt
• Rengør den ydre æske med flydende opvaskerenser
• Forsegl de to huller med gennemsigtigt silicium

Trin 6: Montering af Diorama Base og Surfboard

Vi designede et plug-in board under bølgeboksen for at hæve systemet. Støtter kan sættes i bundpladen i x og y retning for at bære bølgeboksen og motoren. Basen kan samles i henhold til billederne fra det tidligere skårne plexiglas, tandhjul, bolte, skiver, møtrikker, aluminiumsmuffe og servomotoren. Sørg for at forskyde gearene og overføre belastningen af den vandfyldte boks ikke direkte på servomotoren. Bølgekassen er ikke fastgjort til basen. Den ligger på en aluminiumsbolt (hældningsaksen for hele konstruktionen) og holdes kun på plads af smalle plexi -skiver. Konstruktionens vippeakser er anbragt asymmetrisk for at styre dens bevægelse og for at forhindre kassen i at falde ned.

Trin 7: Ledningsføring

Ledningsplanen er vist på billedet. Der skal oprettes to kredsløb, et transmitterkredsløb til tavlen og et modtagerkredsløb til dioramaet.

Opsætningen kan fungere med et enkelt arduino -kort ved hjælp af en ledning i stedet for en radiosender som en forbindelse mellem kortet og dioramaet.

Trin 8: Arduino -koder

Brug de vedhæftede arduino -koder. Vær opmærksom på, at der er to koder, en for hvert arduino -bord. Senderkoden læser kortvinklen, konverterer vinklen til en brugbar værdi og sender den til modtageren. Reveiver -koden modtager disse værdier og styrer servomotoren baseret på dem. Koderne indeholder også yderligere kommentarer. Flere biblioteker skal installeres, links er angivet i koden.

Når koderne er uploadet på arduino -tavlerne, skal du følge næste trin for at foretage de sidste indstillinger.

Trin 9: Justering af senderkoden

Dette trin er kun nødvendigt, når tavlens form er forskellig fra den foreslåede.

• Du vil nu justere indstillingerne for koden til dit særlige bord og konstruktion.
• Når din arduinosender er fastgjort til surfbrættet, skal du slutte arduinoen til computeren.
• Du vil have arduinoen til at læse 90 °, når den er stabil i vandret. Hvis værdien læst ved hjælp af funktionen Serial. Print (vinkel) ikke er 90 °, skal du justere koden ved at tilføje eller trække fra få grader for at få en flot og rund 90 °
• Når dette er opnået, skal du dreje dit bræt på den ene side. Du kan aflæse vinklen og trække den maksimale vinkel dit bord kan rotere fra. Brug denne værdi til at justere koden til dit særlige behov
• Gentag dette trin i den anden retning
• Upload din kode tilbage til det transmitterende arduino -kort.

Trin 10: Nyd surfingen

Trin 11: Sidenote

Som en uafhængig maskine kræves ingen menneskelig surfer! Systemet kan også danne en feedback -loop, hvor det udløser sig selv for at øge svingningen.

Runner Up i Arduino Contest 2019