Pingo: Pelancar Bola Ping Pong yang Mengesan Gerak dan Berketepatan Tinggi: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Kevin Nitiema, Esteban Poveda, Anthony Mattacchione, Raphael Kay

Langkah 1: Motivasi

Di sini di Nikee (jangan sampai keliru dengan pesaing kami, Nike), kami sentiasa berusaha untuk melabur dan mengembangkan teknologi yang akan membolehkan atlet kami menguji dan mendorong had mereka. Kami dihubungi oleh pasukan penyelidikan antarabangsa yang mapan yang berurusan dengan pengembangan sistem pelancaran pengesanan gerakan dan ketepatan tinggi. Pasukan ini, yang biasanya bekerja pada projek keselamatan tertinggi yang diklasifikasikan, mengembangkan sistem kinetik yang bergerak di sekitar sasaran, mengesan kedudukan mereka, dan melancarkan bola pingpong dengan tepat ke arah mereka. Kami sedang menguji bagaimana sistem ini dapat digunakan untuk menguji koordinasi mata tangan, fokus mental, dan daya tahan atlet. Kami yakin sistem ini akan segera dibangunkan sebagai standard industri di mana-mana rejimen latihan atletik. Lihatlah sendiri:

Langkah 2: Video Projek

Langkah 3: Bahagian, Bahan dan Alat

Elektronik:

Motor DC 6 x 3V-6V

Pemacu motor 3 x L298N (untuk 6 motor DC)

Motor stepper 2 x 28BYJ-48

Pemacu motor 2 x Uln2003 (untuk 2 motor stepper)

1 servo motor MG996R

1 x sensor ultrasonik HC-SR04

1 x papan roti (saiz apa pun)

1 x arduino mega 2560

3 x 3.7V 18650 bateri

3 x 3.7V 18650 pemegang bateri

1 x 9V bateri

40 x M / M wayar

40 x M / F wayar

40 x wayar F / F

Wayar merah 12 kaki x 22 tolok

Wayar hitam tolok 12 kaki x 22

Bahan:

4 roda / gear / tayar untuk motor DC 3V-6V (ini akan berfungsi: https://www.amazon.ca/KEYESTUDIO-Motor-Arduino-Uniaxial-Wheels/dp/B07DRGTCTP/ref=sr_1_7?keywords=car+ kit + roda + arduino & qid = 1583732534 & sr = 8-7)

Plat kereta akrilik tebal 2 x 6 mm (untuk memotong laser, lihat laser.stl)

1 x pelancar bola ping-pong (akan dicetak 3d, lihat 3d.stl)

1 x pelancar bola ping-pong - penyambung plat (lihat semua.stl)

Platform sensor 1 x (akan dicetak 3d, lihat semua.stl)

Skru M3 4 x 55 mm

Skru 8 X 35 mm M3

Skru 6 x 25 mm M3

Skru 32 x 16 mm M3

Skru 22 x 10 mm M3

Kacang 72 x M3

Alat:

Pemutar skru Phillips-Head

Tang

Pelucut wayar

Pita elektrik

Multimeter

Gunting

Lem super

Peralatan:

Pemotong laser

Pencetak 3D

Perisian:

Pemodelan (Badak)

Arduino

Fritzing

Langkah 4: Litar

Langkah 5: Pembuatan Mesin

Kami melampirkan tiga fail pemodelan 3d. Yang pertama mengandungi geometri untuk komponen akrilik potongan laser (laser.stl; yang kedua mengandungi geometri untuk komponen plastik dicetak 3d (3d.stl); dan yang ketiga mengandungi semua geometri untuk keseluruhan mesin dalam bentuk pemasangannya - termasuk geometri potongan laser, geometri bercetak 3d, dan geometri komponen yang dibeli (all.stl)

Kami mula-mula membina mesin dengan memasang roda dan elektronik ke plat akrilik potong laser. Seterusnya, kami memasang peluncur bersama-sama, menyambungkan kedua-dua motor dan roda, sebelum menyambungkan pelancar ke plat dengan potongan laser bahagian, penyambung dicetak bahagian 3d. Sensor akhirnya dipasang ke dudukannya, dengan sendirinya terpaut pada plat kereta. Pemasangan ditunjukkan secara terperinci, warna dikodkan dengan teknik fabrikasi (iaitu potong laser, dicetak 3d, dibeli).

Langkah 6: Pengaturcaraan

Lihat fail arduino kami yang dilampirkan!

Langkah 7: Hasil dan Refleksi

Kami berangkat untuk membangun mesin yang bergerak di sepanjang sumbu, terletak dan mencatat jarak objek dalam jarak tertentu dari sensornya, dan menembakkan bola ping pong ke objek itu. Kami melakukan ini! Berikut adalah beberapa pengajaran dan kegagalan di sepanjang jalan:

1) Baik pencetak 3D dan pemotong laser tidak menghasilkan ketepatan geometri. Membuat kepingan sesuai memerlukan ujian. Pada hari yang berbeza dan pada mesin yang berbeza, tetapan fabrikasi berbeza berfungsi! Cetak dan potong ujian sampel terlebih dahulu apabila menyatukan kepingan.

2) Motor yang berbeza memerlukan bekalan kuasa yang berbeza. Gunakan litar yang berbeza untuk menghasilkan voltan yang berbeza daripada membakar motor.

3) Jangan merangkum komponen elektronik atau wayar di bawah perkakasan tegar! Selalu ada perubahan kecil yang anda ingin lakukan (atau perlu buat) sepanjang perjalanan - dan melepaskan dan mengacaukan semula keseluruhan mesin berbilang sendi untuk membuat perubahan ini adalah tugas yang melelahkan. Kami akan membuat lubang yang jauh lebih besar untuk wayar dan akses di plat atas kereta sekiranya kami melakukannya sekali lagi.

4) Hanya kerana anda mempunyai fail 3D dan kod kerja tidak bererti tidak akan ada masalah. Mengetahui bagaimana menyelesaikan masalah yang tidak dapat dielakkan adalah lebih penting daripada berusaha meramalkan semua masalah yang tidak dapat dielakkan. Yang paling penting, tetap mengikuti kursus! Ia akhirnya akan berjaya.

Langkah 8: Rujukan dan Kredit

Kami mengambil idea bagaimana mempercepat bola ping-pong dari Backroom Workdesk

Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada pengurus bengkel Fakulti Senibina University of Toronto, Tom, kerana telah bekerja dengan kami selama sebulan.

Karya oleh: Kevin Nitiema, Anthony Mattacchione, Esteban Poveda, Raphael Kay

Bekerja untuk: Tugasan ‘Useless Machine’, kursus Pengkomputeran Fizikal, Fakulti Senibina, University of Toronto