Gør et virkeligt livskrig Tower Defense Game: 11 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Hej, vi er GBU!

Vores team fik en opgave i vores VG100, Intro to Engineering, klasse: at designe og bygge et virkeligt liv Warzone Tower Defense Game. VG100 er en kerneklasse, alle nyuddannede skal tage på Joint Institute (JI.) Joint Institute er et program mellem University of Michigan (UM) og Shanghai Jiao Tong University (SJTU.) Joint Institute, der ligger på den smukke og store Minhang -campus, er ABET -akkrediteret og vandt højtydende priser; det er en prestigefyldt og berømt skole i SJTU og i Kina. VG100 -klassen er et udfordrende og engagerende kursus.

Til spillet skal vi bygge et papirtårn, der kan forsvare sig mod at angribe bugs (robotbiler.) Tårnet vil bruge en laser til at ramme lyssensoren på bilen for at stoppe det. Vi havde et par krav at følge:

Spilleregler:

• Robotbilen kører lige ad et spor med en midterste hvid streg mod tårnet.
• Stien, i alt 2,5 m, har en sikker zone på 0,5 m i starten, hvor bilen ikke stopper, selv når den bestråles af tårnets laser.
• For enden af den sikre zone er der en hvid streg, hvor bilen stopper i 2-4 sekunder.
• Efter stop kan fejlen bestråles af tårnet. Der vil være en sidste hvid streg, som fejlen skal stoppe ved, inden den rammer tårnet.

Konkurrenceregler:

Tårn

• Skal bygges i A4 -papir
• Kan kun bruge hvid lim til at samle tårnet
• Mindst 60 cm i højden
• Hver sides bredde må ikke overstige 3 stykker papir

Fejl/bil

• Skal have et lodret frontbræt med dimensioner på 15m x 10cm.
• Fotosensor, der registrerer laseren, placeres 5 cm over jorden før det lodrette bræt.
• En reflekterende væg er bygget op omkring lyssensoren.

For en referencevideo:

Trin 1: Konceptdiagram

Inkluderet ovenfor er eksploderede diagrammer over bilen og tårnet.

Trin 2: Materialeliste / forbrugsvarer påkrævet

Nødvendige værktøjer:

• Varm lim
• Skruetrækker
• Saks
• Skruer
• Sav
• Præcis-o-kniv
• Lim
• Tape
• Loddepistol

Andre nødvendige materialer:

• Akrylplade
• Pap
• Træblok
• Hård frigolit
• Elektrisk tape
• Batteriboks
• Små sekskantede messing metalrørskruer
• L-formede stik
• Plastikstik
• Bøjle

Tip: Hvis du planlægger at købe fra Taobao, skal du købe ekstramateriale til de vigtige komponenter, såsom motorer, drivmotortavler, servoer, sporingssensorer osv.

Trin 3: Kredsløbsdiagrammer

Ovenstående er de korte kredsløbsdiagrammer for bilen og tårnet. Disse vil være nyttige tal for, når vi samler tårnet og bilen.

Vær omhyggelig med at tilslutte ledningen korrekt. En lodningspistol er påkrævet for at lodde nogle dele af ledningerne sammen. Vær forsigtig, når du arbejder med en loddepistol.

Trin 4: Opbygning af bilens hovedbase [Bilforberedelse]

1. Tag pappladen, og skær den i 23 x 29,5 cm med en eksakt-kniv. (Dette vil blive tjent som bilens hoveddel.)
2. Skær træblokken med en sav til dimensionerne: 24 cm x 5 cm x 2,4 cm. (Dette fungerer som platformen for de kontrollerende komponenter.)

Trin 5: Forberedelse af det forreste lodrette bord [bilforberedelse]

1. Tag plastbrættet og brug en saks, der er skåret til 15 x 10 cm i størrelse.
2. Skær en spalte 1,5 cm bred og 0,5 cm høj (5 cm fra bunden af brættet og cirka i midten vandret) ved hjælp af en elektrisk boremaskine.
3. Skær en lille træplade, 1,5 cm x 0,5 cm om og varm lim den direkte under den lille spalte, der lige blev oprettet.
4. Klip styrofoam med en saks for at skabe en reflekterende væg til fotosensorens sider.
5. Tape stykker papir på siderne af væggen for at skabe en bedre reflekterende effekt for sensoren.

Trin 6: Montering af hjulene [Bilforberedelse]

1. Skær 4 akrylcirkler ved hjælp af et laserskæreprogram, hver med en radius på: 4,75 cm.
2. Varm lim akrylcirklerne på ydersiden af de respektive hjul.
3. Tag to hjul ud (med en radius på 2,9 cm), og fastgør hjulene på motorerne.
4. Skru aksler forsvarligt på plads. Brug en saks til at klippe en bøjle og fastgøre den til cirka 27 cm.
5. Tag de sidste to hjul ud. Skub akslen gennem bøjlerøret og forbind dem med en aksel.
6. Skru de L-formede metalforbindelser på hoveddelen. Skub akslen med hjulene uden motorer gennem hullet. Fastgør skruerne.
7. Tag et hvidt plastikstik, og skru hjulene med motorer på hoveddelen.

Trin 7: Montering af bilen

1. Skru Arduino Uno med forsiden opad på toppen af træplatformen, og tag den på enden.
2. Fastgør Arduino -broen på toppen af Arduino Uno.
3. Tag derefter drivmotorbrættet og skru det på den anden ende af træplatformen.
4. Læg træplanken på midten af hoveddelen. Varm lim den sikkert fast.
5. Varm lim batterikassen ved siden af træblokken.
6. Skru lysintensitetssensoren på den lille træplade, der var fastgjort til forsiden af det lodrette bræt.
7. Skru IR -sensoren i bunden af bilen mere til en af siderne.
8. Fastgør ledningerne ved at følge kredsløbsdiagrammet over bilen, der er inkluderet i trin 3.
9. Tape ledningerne og eventuelle flyvebånd sikkert ned. Lad ikke ledningerne virke med hjulene.

Trin 8: Fremstilling af papirtårnet

1. Tårnet er lavet af trekantede prismer lavet af A4 -papir.
2. Lav en skabelon på forhånd: 21 cm x 2 cm.
3. Tag papiret og fold tre sider.
4. Lim to af siderne sammen. Gentag, indtil du har nok prismer.
5. Følg diagrammet og lim prismerne sammen som vist.
6. Fold papiret som vist på billederne for at skabe en firkantet bund med en halv sekskantet struktur til toppen af tårnet.
7. Lim den firkantede bund på toppen af tårnet.
8. Lav et honningkamstativ til servoen.
9. Lim honningkammestativet på den firkantede bund oven på tårnet.

Tip: Vi foreslår, at du bruger tape til at teste forskellige positioner, før du limer på basen og honningkamstativet, fordi tårnet, hvis det er lavet af papir, er vigtigt, at alle dele limes sikkert fast for at forhindre balanceringsproblemer senere.

Trin 9: Montering af tårnet

1. Ved hjælp af en lille sekskantet messingmetalrør fastgøres 180 ° servoen og 270 ° servoen sammen med 180 ° på toppen.
2. Varm laseren på 180 ° servoen.
3. Afbalancér og tap Arduino Uno og batterier på tårnets øverste platform.
4. Varm lim en ultralydsafstandssensor på hver side af basen.
5. Tilslut ledningerne som vist i tårnkredsløbsdiagrammet i trin 3.

Trin 10: Fuld systemvisning

Det var det endelige produkt, vi skabte.

Tak fordi du læste vores manual, og vi håbede, at du nød den. Hvis du har spørgsmål til vores projekt, kan du kontakte vores teamleder via: [email protected].

Trin 11: Fejlfinding

Bil/Bug

1. Hvis en elektrisk komponent ikke fungerer korrekt, skal du kontrollere ledningerne for at se, om de er tilsluttet korrekt.

2. Hvis elektriske komponenter stadig ikke fungerer korrekt, selvom ledninger er tilsluttet rigtigt, skal du bruge en spændingsdetektor til at teste spændingen på de forskellige steder. Det er muligt, at spændingsstrømmen er blevet forstyrret. Omtrentlige korrekte spændinger er inkluderet herunder:

   1. Hjul: 9V
   2. Sensorer [Alle]: 5V
   3. Servoer: 6-12V
   4. Batteri: 12V
3. Hvis bilen ikke fungerer, skal du sørge for, at Arduino og Driving Motor board er tilsluttet, uanset om de er direkte tilsluttet eller forbundet med et brødbræt. Vi foreslår af erfaring at bruge det samme batteri til at drive både Arduino og drivmotor.
4. Når du tester vognen på banen, og du hører en høj lyd, kan det være friktionen mellem motorerne og akslen eller de ydre hjul og sporet. Brug en smøreolie på motorerne og vasalin på indersiden af akryldækslet på hjulene.

Tårn

1. Opbevar tårnet på et tørt sted, for hvis luften er for fugtig, vil papiret blive blødt og vil ikke kunne holde nogen vægt.
2. Hvis laseren ikke skyder præcist, skal du ændre koden for at ændre vinklerne. Dog et tip: ændre specifikke dele af koden, så de andre vinkler ikke også påvirkes.