Mesin Ultimate Beer Pong - PongMate CyberCannon Mark III: 6 Steps (with Pictures)

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

Pengenalan

PongMate CyberCannon Mark III adalah sekeping teknologi pong bir terbaru dan paling maju yang pernah dijual kepada orang ramai. Dengan CyberCannon baru, mana-mana orang boleh menjadi pemain yang paling ditakuti di meja bir pong. Bagaimana ini boleh berlaku? Nah, CyberCannon Mark III menggabungkan Sistem Pelancaran yang canggih, Sistem Penerbangan FlightControl, dan Sistem Penentukuran Bertujuan untuk memastikan bahawa setiap bola ping pong ditembak dengan ketepatan tertinggi. Inilah cara kerjanya:

Sistem Pelancaran PongMate terdiri daripada mekanisme memuat dan menembak yang dirancang oleh jurutera Jerman dan Amerika tingkat atas dan menjamin kecekapan maksimum di atas meja. Muatkan bola, tekan butang dan tembak. Servo 180 darjah SG90 akan memastikan bahawa bola ditolak dengan tepat ke posisi untuk mendapatkan pukulan yang optimum. Untuk memastikan bahawa anda tidak kehabisan jus di pesta dan terus mencabar, Sistem Pelancaran PongMate CyberCannon Mark III berjalan pada not 2, bukan 4, tetapi tepat pada 6 bateri AA yang boleh dicas semula, sehingga jam 9V dan 6600 mA, untuk menghidupkan kedua-dua DC-Motors.

Sistem FlightControl Auxiliary menggunakan teknologi penginderaan dan laser canggih untuk mengira lintasan optimum untuk bola ping pong. Dengan bantuan pecutan dan masa sensor penerbangan, PongMate CyberCannon Mark III dapat mengira kedudukan pengguna yang tepat berkenaan dengan sasaran cawan.

Untuk memandu pengguna secara visual ke ketinggian dan sudut pemotretan yang betul, Sistem Penentukuran Bertujuan dirancang dengan tahap graviti dan antara muka LED 5 untuk memastikan bahawa kedudukan yang sesuai telah dicapai sebelum dilancarkan.

PongMate CyberCannon Mark III bukan semata-mata teknikal teknik. Ribuan jam penyelidikan dilaburkan ke dalam reka bentuk produk yang ergonomik. Tali Velcro Itali yang dijahit tangan disatukan ke dalam plat kayu kayu padat dan disesuaikan agar sesuai dengan saiz lengan. Pemegang pemicu yang kuat dipasang di bawah Sistem Penerbangan FlightControl untuk memberikan cengkaman yang stabil, walaupun selepas beberapa pint Stuttgart terbaik.

Oleh itu, jika anda mahir dalam pong bir, jika anda ingin menjadi pasukan yang menang, dan jika anda ingin menarik perhatian semua orang di pesta tersebut, maka anda memerlukan PongMate CyberCannon Mark III, dan anda tidak akan pernah ketinggalan lagi.

Langkah 1: Perkakasan dan Elektronik

Di bawah ini, anda boleh menemui semua perkakasan, komponen elektronik dan alat yang diperlukan untuk membuat PongMate CyberCannon Mark III. Bahagian Elektronik terbahagi kepada empat sub-bahagian - Unit Kawalan, Sistem Pelancaran, Sistem PenerbanganControl Tambahan, dan Sistem Penentukuran Bertujuan - untuk menunjukkan komponen mana yang diperlukan untuk bahagian yang berlainan di CyberCannon. Pautan ke pilihan pembelian untuk semua komponen elektronik telah disediakan; namun, kami tidak secara khusus menyokong mana-mana peruncit yang mempunyai kaitan.

Perkakasan

Saluran Saluran PVC 15-20cm (Ø 50 mm)

Tali Kabel 4x

Lembaran Papan lapis 600x400mm (4mm)

Engsel Pintu 1x

Pengikat Velcro 1m

Pipa PVC 12cm (Ø 20 mm)

Gam Kayu

Lem Super

Pita elektrik

Skru Kayu 8x M3

Skru Kayu 8x M2

Bolt 2x M4 50mm

Mesin basuh 2x

Lengan Berulir 4x M4 18mm

Nut Bolt 2x M4

Elektronik

Unit Kawalan

Arduino Uno

Papan Roti Mini

Wayar Pelompat

Pek Pemegang Bateri

Kabel Penyambung Bateri 2x

6x Bateri AA yang boleh dicas semula (1.5V setiap satu)

Bateri Sekatan 9v

Suis Tekan Butang

Melancarkan Sistem

2x DC-Motor 6-12V

IC Pemandu Motor L293D

Motor Servo

Butang Pelancar

Roda Getah Buih 2x (45mm)

Soket Pengurangan 2x (Ø 2 mm)

Sistem Kawalan Penerbangan Tambahan

Akselerometer MPU-6050

Sensor Waktu Penerbangan (ToF) VL53L1X

Modul Sensor Laser ANGEEK 5V KY-008 650nm

Sistem Penentukuran Bertujuan

Tahap Graviti 2D

LED 5x 8bit WS2812 RGB

Europlatine (Pematerian) atau Papan Roti

Alat

Pemotong kotak

Melihat

Pemacu Skru

Jarum & Benang

Besi Pematerian & Pateri *

* Breadboard adalah alternatif untuk pematerian.

Tambahan

Bola Ping Pong 2x

20x Cawan Merah

Bir (atau Air)

Langkah 2: Logik

Logik di sebalik PongMate CyberCannon Mark III adalah mengenai mempermudah hubungan antara pemboleh ubah sistem dan kelajuan motor DC untuk menembak setiap bola ping pong pada jarak yang betul. Sekiranya CyberCannon adalah pelancar pegun dengan sudut tetap, maka pengiraan untuk kelajuan motor DC akan menjadi hubungan yang cukup sederhana antara jarak pelancar ke cawan dan kuasa yang dibekalkan ke motor. Namun, kerana CyberCannon adalah mesin yang dipasang di pergelangan tangan, maka jarak menegak dari peluncur ke cawan dan sudut peluncur perlu dipertimbangkan sebagai tambahan kepada jarak mendatar ketika menghitung kelajuan motor DC. Mencari penyelesaian yang betul untuk sistem empat pemboleh ubah dengan hanya percubaan dan ralat yang kita miliki akan menjadi tugas yang sangat sukar dan membosankan. Dengan andaian kami dapat menemukan korelasi ini, bagaimanapun, sedikit percanggahan pembacaan pelancar dan sensor masih akan menghasilkan ketidaktepatan yang cukup dalam sistem kami sehingga tidak masuk akal untuk menambahkan ketepatan yang banyak pada pengiraan kelajuan motor DC. Pada akhirnya, kami memutuskan bahawa adalah lebih baik untuk mencuba dan menghilangkan sebanyak mungkin pemboleh ubah supaya kelajuan motor DC dapat ditentukan secara wajar melalui percubaan dan kesilapan dan menghasilkan hasil yang dapat difahami oleh pengguna. Sebagai contoh, lebih mudah bagi pengguna untuk memahami bahawa kelajuan motor DC meningkat apabila jarak mendatar meningkat dan menurun ketika jarak mendatar berkurang. Sekiranya persamaan untuk kelajuan motor DC terlalu banyak pemboleh ubah, maka tidaklah intuitif bagaimana kelajuan motor DC dikira.

Sekali lagi, pemboleh ubah utama dalam sistem kami adalah jarak mendatar, jarak menegak, sudut pelancar, dan kelajuan motor DC. Untuk menghasilkan hasil yang paling konsisten, kami memutuskan untuk menghilangkan jarak menegak dan sudut pelancar dari pengiraan kelajuan motor DC dengan memperbaiki pemboleh ubah ini. Dengan membimbing pengguna ke ketinggian dan sudut yang betul dengan Sistem Penentukuran Bertujuan, kami dapat memperbaiki jarak menegak dan sudut pelancar. Secara khusus, jarak menegak yang betul ditunjukkan ketika tiga LED tengah dari antara muka lima LED berubah menjadi hijau, dan sudut pelancar yang betul ditunjukkan apabila gelembung pada tahap graviti dua paksi berpusat di antara garis hitam. Pada ketika ini, satu-satunya pemboleh ubah yang tinggal adalah jarak mendatar dan kelajuan motor DC. Yang dikatakan, jarak mendatar perlu dikira dari data sensor kerana jarak mendatar tidak dapat diukur secara langsung. Sebaliknya, jarak langsung dari peluncur ke cawan dan sudut dari satah mendatar dapat diukur dan digunakan untuk mengira jarak mendatar. Kami menggunakan Sensor ToF VL53L1X untuk mengukur jarak dari pelancar ke cawan dan Accelerometer MPU-6050 untuk mengukur sudut dari satah mendatar. Matematik di sebalik pengiraan ini sangat mudah dan dapat dilihat pada gambar yang dilampirkan pada bahagian ini. Pada dasarnya, satu-satunya formula yang diperlukan untuk mengira jarak mendatar dari kedua pembacaan sensor ini adalah Hukum Sinus.

Setelah jarak mendatar dikira, satu-satunya perkara yang perlu dilakukan ialah mencari hubungan antara jarak ini dan kelajuan motor DC, yang kami selesaikan menggunakan percubaan dan kesilapan. Plot nilai-nilai ini dapat dilihat pada gambar yang dilampirkan. Kami menjangkakan bahawa hubungan antara jarak mendatar dan kelajuan motor DC akan linier, tetapi kami terkejut mengetahui bahawa ia sebenarnya mengikuti lekukan yang lebih mirip dengan fungsi akar kubus. Setelah ditentukan, nilai-nilai ini dimasukkan ke dalam skrip Arduino. Pelaksanaan akhir semua bahagian ini dapat dilihat dalam video ini di sini, di mana antara muka LED berubah untuk menunjukkan ketinggian relatif ke sasaran dan kelajuan motor DC dapat didengar berubah dengan nilai input yang berbeza dari sensor.

Langkah 3: Pembinaan Perkakasan

Apa yang baik dari pembinaan perkakasan PongMate CyberCannon Mark III ialah anda boleh cepat dan kasar dengannya di rumah atau stabil dan tepat dengan mesin CNC atau pencetak 3D. Kami memilih pilihan pertama dan menggunakan pemotong kotak untuk memotong kepingan papan lapis 4 mm untuk reka bentuk kami; namun, kami menyediakan lembaran alat ganti CNC jika anda ingin mendapatkan pilihan ini. Lapisan papan lapis dirancang supaya pelbagai komponen CyberCannon dapat disatukan sebisa mungkin. Sebagai contoh, pelat dasar Sistem Pelancaran mempunyai potongan untuk tali Arduino, bateri, papan roti, dan Velcro, sementara pelat dasar Sistem Penerbangan Penerbangan Auxiliary mempunyai potongan yang membuat terowong untuk wayar sensor dan menyembunyikan baut yang melampirkan pemegang pencetus. Sebaik sahaja anda memotong semua kepingan dari kepingan papan lapis, anda boleh melekatkannya bersama-sama untuk membentuk plat asas CyberCannon. Semasa melekatkan, kami rasa penting untuk benar-benar memeriksa bahawa semuanya berbaris dengan betul dan juga menyarankan agar anda menggunakan pengapit atau beberapa buku untuk memberi tekanan semasa kepingan kering. Sebelum anda mula melekatkan komponen yang lebih rapuh seperti paip peluncur dan elektronik, kami mencadangkan menjahit pada tali Velcro kerana anda mungkin perlu membalikkan plat asas untuk memasukkan tali dan memudahkan jahitan. Paip pelancar harus dipotong untuk menampung roda yang dapat anda beli dan membolehkan motor servo bergerak dengan betul untuk mendorong bola ke roda. Kami mengesyorkan agar roda agak licin sehingga dapat diletakkan lebih dekat daripada diameter bola ping pong, yang memberikan pukulan yang lebih kuat dan konsisten. Dalam urat yang sama ini, penting juga bahawa motor DC diikat dengan kuat dan tidak bergerak ketika bola diperas di antara roda; jika tidak, bola akan kehilangan daya dan konsistensi. Kami juga mencadangkan agar anda memastikan bahawa skru yang telah anda beli semuanya sesuai dengan lubang komponen elektronik anda agar tidak merosakkannya dan anda periksa semula bahawa tidak ada konflik skru antara pelbagai bahagian yang anda pasangkan ke pangkal. pinggan. Terlepas dari seberapa tepat yang anda inginkan semasa pembinaan perkakasan CyberCannon, cara terbaik untuk membuat kemajuan adalah hanya dengan mula membangun dan mengetahui perincian kecil di sepanjang jalan.

Langkah 4: Pemasangan Elektronik

Pemasangan elektronik mungkin kelihatan seperti langkah mudah pada awalnya berbanding pembinaan perkakasan; namun, fasa ini tidak boleh dipandang rendah kerana sangat penting. Satu wayar yang salah meletakkannya dapat menghalang CyberCannon berfungsi dengan baik atau bahkan memusnahkan beberapa komponen elektrik. Cara terbaik untuk membuat pemasangan elektronik adalah dengan mengikuti gambarajah litar yang terdapat dalam gambar yang dilampirkan dan untuk memeriksa semula bahawa anda tidak pernah mencampuradukkan bekalan kuasa dan kabel ground. Penting untuk diperhatikan bahawa kami menggunakan motor DC pada enam bateri AA yang boleh dicas semula 1.5V dan bukannya satu bateri blok 9V seperti yang lain dari elektronik kerana kami mendapati bahawa enam bateri AA memberikan kuasa yang lebih konsisten untuk motor DC. Sebaik sahaja anda menyelesaikan pemasangan elektronik, yang perlu anda lakukan ialah memuat naik kod Arduino, dan PongMate CyberCannon Mark III anda akan beroperasi.

Langkah 5: Kod Arduino

Dengan andaian anda telah mengatur semuanya dengan betul, kod Arduino yang dilampirkan adalah semua yang anda perlukan sebelum CyberCannon siap digunakan. Pada awal fail, kami telah menulis komen yang menjelaskan semua contoh dan perpustakaan yang kami gunakan untuk membantu kami melaksanakan kod untuk pelbagai komponen elektronik. Sumber-sumber ini sangat berguna untuk diteliti sekiranya anda mahukan maklumat lebih lanjut atau pemahaman yang lebih baik mengenai bagaimana komponen ini berfungsi. Selepas komen ini, anda akan menemui definisi pemboleh ubah untuk semua komponen yang digunakan dalam skrip kami. Di sinilah anda dapat mengubah banyak nilai keras seperti nilai kelajuan motor DC, yang perlu anda lakukan semasa menentukur motor DC anda dengan jarak mendatar. Sekiranya anda mempunyai pengalaman sebelumnya dengan Arduino, anda akan mengetahui bahawa dua bahagian utama skrip Arduino adalah fungsi setup () dan loop (). Fungsi penyediaan boleh kurang lebih diabaikan dalam file ini kecuali kod sensor ToF VL53L1X, yang memiliki satu baris di mana modus jarak sensor dapat diubah jika diinginkan. Fungsi gelung adalah di mana nilai jarak dan sudut dibaca dari sensor untuk mengira jarak mendatar dan pemboleh ubah lain. Seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, nilai-nilai ini kemudian digunakan untuk menentukan kelajuan motor DC dan nilai LED dengan memanggil fungsi tambahan di luar fungsi gelung. Satu masalah yang kami hadapi adalah bahawa nilai-nilai yang datang dari sensor akan berbeza-beza dengan margin yang signifikan kerana ketidakkonsistenan dalam komponen elektrik itu sendiri. Sebagai contoh, tanpa menyentuh CyberCannon, kedua-dua nilai jarak dan sudut akan cukup berbeza sehingga menyebabkan kelajuan motor DC berayun secara rawak. Untuk menyelesaikan masalah ini, kami menerapkan purata putaran yang akan mengira jarak dan sudut semasa dengan rata-rata melebihi 20 nilai sensor terbaru. Ini dengan segera menyelesaikan masalah yang kami hadapi dengan ketidakkonsistenan sensor dan melancarkan pengiraan motor LED dan DC kami. Harus disebutkan bahawa skrip ini sama sekali tidak sempurna dan pasti mempunyai beberapa bug yang masih perlu diselesaikan. Sebagai contoh, semasa kami menguji CyberCannon, kod tersebut akan membeku secara rawak kira-kira satu dari tiga kali kita menghidupkannya. Kami telah melihat kodnya secara menyeluruh tetapi tidak dapat menemui masalahnya; jadi, jangan risau sekiranya perkara ini berlaku kepada anda. Namun, jika anda berjaya menemui masalah dengan kod kami, sila beritahu kami!

Langkah 6: Hancurkan Pertandingan

Kami berharap Instructable ini memberikan tutorial yang jelas untuk anda membina CyberCannon anda sendiri dan hanya meminta agar anda senang dengan rakan anda semasa anda memainkannya di pesta seterusnya!

Grant Galloway & Nils Opgenorth