Arduino Racing Simulator a kokpit: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

V tomto návodu vám ukážu, jak jsem postavil závodní simulátor VR ovládaný arduino s výkonným kolečkem zpětné vazby, 6stupňovým řadičem a hliníkovým pedálovým stojanem. Rám bude vyroben z PVC a MDF. Mým cílem pro tento projekt bylo vytvořit závodní zážitek, který je ve VR extrémně skutečný. Nestaral jsem se o to, jak simulátor vypadá, ale jen o to, jaký je to pocit, když jsou zapnuté brýle VR. Také jsem chtěl, aby to byl rozpočtový projekt, a všechny materiály bez VR brýlí mě stály méně než 350 $ z místního železářství a Amazonu. Všimněte si, že jeho projekt není dokončen, protože se jedná o probíhající projekt a tento Instructable budu často aktualizovat, ale začínám ho nyní, protože tento projekt je mým vrcholem v mé třídě STEM na střední škole.

Zásoby

Materiály pro tento projekt lze snadno získat od online prodejců a velkých obchodů s hardwarem. Jak již bylo řečeno, nebudu poskytovat úplný seznam komponent pvc nebo rozměrů pvc, protože tento simulátor byl postaven s ohledem na konkrétní styl automobilu a byl také postaven s omezeními velikosti, aby se vešel do místnosti, kterou jsem se rozhodl umístit Při navrhování rámu je třeba vzít v úvahu mnoho různých věcí, například styl vozu (GT Car, Drift Car, Time Attack, Formula 1 a další třídy Open Cockpit…). Pro svůj návrh jsem se rozhodl napodobit pozici a rozložení ovladačů drift/Time Attack. Nyní k materiálům.

Potřebné materiály:

Cca. 40 stop 1,5 palce PVC

Cca. 12 1,5 palce 90 stupňů pvc kolena

Cca. 25 1,5 palcových tvarovek z PVC T

3/4 MDF list

100 balení šroubů do plechu č. 10 o délce 1in

100 balení šroubů do dřeva #10 o délce 1,5 palce

75 stop 20awg pevného jádrového drátu

Arduino Leonardo (1)

Potenciometr 10 kOhm (3)

Rotační kodér AMT103 (1)

Řídicí jednotka motoru BTS7960 43a (1)

Napájecí zdroj 12V 30A (1)

Standardní koncové spínače (7)

Motor VIM Robotics 2,5 palce CIM

Převodovka VEX Robotics CIMple 4.61: 1

1/2in Keyed Hub od andymark.com (Product #am-0077a) (1)

3D tiskárna a vlákno (ABS a TPU)

konektory xt60 a xt90

Smršťovací bužírky

Volant s montážním vzorem 6x70 mm

Volitelné rychlé uvolnění volantu

Korečkové sedadlo a posuvníky

Volitelné 4pt postroje

Krok 1: Konstrukce rámu

Rozměry rámů jsou velmi plynulé a závisí na několika různých faktorech. Věci, které je třeba vzít v úvahu, jsou sedadlo, které si vyberete, abyste postavili hlavní rám, velikost uživatele, který určí vzdálenost pedálu, kam bude sim vložen, protože po sestavení není snadné se pohybovat a samozřejmě styl vozu a pocit, že hledáte. Poté, co jste vypracovali všechny tyto detaily, je postup stavby velmi podobný u různých simů. Začněte stavěním obdélníku, ve kterém bude místo. Všimněte si toho, že volant je namontován v přední části obdélníku sedadla, a také se ujistěte, že je dostatek místa, aby sedadlo proklouzlo celým jeho rozsahem pohybu, aby byla zajištěna nastavitelnost. Dále vystřihněte obdélník z 3/4palcového MDF, široký jako obdélník sedadla z PVC a dlouhý jako montážní otvory pro posuvníky sedadel. Odtud můžete přišroubovat sedadlo a začít měřit, jak vysoko musí být volant a jak dlouhý musí být rám pedálu. Použití trojúhelníkové konstrukce k připojení konce stojanu pedálu k horní části držáku volantu výrazně pomáhá zpevnit rám. Pokud se rozhodnete instalovat postroje, můžete jednoduše připevnit konce kabelových svazků k kolejnicím sedadel jejich otvory pro šrouby. I když by to ve skutečném autě nebylo bezpečné, pro simulátor je tuhost více než dostačující. Výše uvedené fotografie vám mohou pomoci porozumět návrhu rámu a naplánovat si rám. Nešel jsem do stavby s žádnými tvrdými rozměry, protože věci se začínají měnit, když sedíte na sedadle a snažíte se, aby bylo pohodlné a použitelné. Poté, co byl váš rám sestaven, zajistěte, aby byl každý spoj zajištěn, a to tak, že každé kování jednou provrtáte gumovou paličkou. Poté můžete vyvrtat pilotní otvory přes každý spoj z PVC a nainstalovat šroub do plechu č. 10, který drží PVC pohromadě. U většiny kloubů stačí jeden šroub, i když na svislý držák volantu možná budete muset nainstalovat více. Jakmile je váš rám pohromadě, můžete začít s instalací elektroniky.

Krok 2: Elektronika

Instalace kodéru je velmi jednoduchá, protože otvor kodéru je 1/2in a perfektně pasuje na hřídel převodovky. Kodér s rozhraním arduino Leonardo sděluje počítači, kam směřuje volant. Poté podle schématu zapojení proveďte všechna potřebná připojení. Můžete buď přímo pájet na arduino, nebo použít kolíkové hlavičky. Rozhodl jsem se pájet, abych se ujistil, že se náhodně nevrátí žádná spojení. Dále musíte vybrat skříň pro napájecí zdroj, ovladač motoru a arduino. Rozhodl jsem se použít plechovku munice, protože jsou levné a snadno dostupné a velmi odolné. Do boku jsem vyvrtal otvory a nainstaloval gumové průchodky, které chránily kabely před ostrými hranami. Potom jsem z arduina odvedl všechna připojení a ven provlékl průchodku pleteným nylonovým kabelovým pouzdrem. Také jsem nainstaloval konektory xt60 a xt90 asi 6 palců po průchodce, abych usnadnil výměnu a budoucí upgrady. Po dokončení veškerého zapojení můžete namontovat motor se zpětnou vazbou na držák na volantu. K připevnění volantu k náboji motoru budete potřebovat 3D tisk adaptéru. Soubor Solidworks pro adaptér může být propojen. Řazení nebylo podle mého návrhu, po několika neúspěšných pokusech jsem se rozhodl použít populární design na Thingiverse. To lze nalézt rychlým vyhledáváním a má veškerou dokumentaci potřebnou k sestavení, takže se tu nebudu obtěžovat. K montáži řadicí páky budete potřebovat soubory pro uchycení řadicí páky a řemínek. Držák by měl být vytištěn v ABS, zatímco popruh musí být vytištěn z pružného TPU. Tento držák vám umožňuje rychle nastavit řadicí páku a dokonce vyměnit strany za vozy LHD a RHD. Právě teď jsem dokončil až do tohoto bodu. Dalšími kroky jsou montáž držáku pedálu a boxu. To se brzy uskuteční a pokyny budou aktualizovány tak, aby odrážely můj pokrok. Na YouTube jsou skvělé příklady DIY sim pedálů, které lze snadno přizpůsobit práci s tímto projektem, ale rozhodl jsem se sestavu pedálu postavit zcela z hliníku, aby se zvýšil aspekt realismu.

Krok 3: Další kroky

Po dokončení sestavy pedálu lze dokončit zapojení a simulátor je připraven k použití. Pamatujte, že tento simulátor nebyl navržen pro použití s nastavením monitoru, takže není možné připojit žádné obrazovky. Vybral jsem si tuto trasu, protože dobrá sada googlů VR je mnohem levnější než tradiční nastavení trojitého monitoru a věřím, že reálnost možnosti rozhlížet se po interiéru auta ve hrách jako Assetto Corsa nebo Project Cars 2 přináší zcela nový rozměr zážitku ze simulátoru.