Making a Real Life War Tower Defense hra: 11 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Dobrý den, jsme GBU!

Náš tým dostal v naší třídě VG100, Intro to Engineering, úkol: navrhnout a postavit skutečnou hru Warzone Tower Defense. VG100 je základní třídou, kterou musí absolvovat všichni prváci na Joint Institute (JI.) Joint Institute je program mezi University of Michigan (UM) a Shanghai Jiao Tong University (SJTU.) Joint Institute, který se nachází na krásném a rozsáhlý kampus v Minhangu, je akreditován společností ABET a získal vysoká ocenění; je to prestižní a renomovaná škola v rámci SJTU a v Číně. Třída VG100 je náročný a poutavý kurz.

Pro hru máme postavit papírovou věž, která se dokáže bránit proti útočícím broukům (robotická auta.) Věž pomocí laseru zasáhne světelný senzor na autě, aby ji zastavila. Měli jsme splnit několik požadavků:

Pravidla hry:

• Robotické auto pojede přímo po trati se střední bílou čarou směrem k věži.
• Cesta, celkem 2,5 m, má na začátku bezpečnou zónu 0,5 m, kde auto nezastaví ani při ozáření laserem věže.
• Na konci bezpečné zóny je bílá čára, kde auto zastaví na 2–4 sekundy.
• Po zastavení může být brouk ozářen věží. Bude tam poslední bílá čára, na které se štěnice zastaví, než zasáhne věž.

Pravidla soutěže:

Věž

• Musí být vyrobeno z papíru formátu A4
• K sestavení věže lze použít pouze bílé lepidlo
• Minimálně 60 cm na výšku
• Šířka každé strany by neměla překročit 3 kusy papíru

Chyba/auto

• Musí mít přední svislou desku o rozměrech 15 m x 10 cm.
• Fotosenzor, který detekuje laser, je umístěn 5 cm nad zemí před svislou deskou.
• Kolem světelného senzoru je postavena reflexní stěna.

Pro referenční video:

Krok 1: Koncepční diagram

Výše jsou zahrnuty rozložené diagramy vozu a věže.

Krok 2: Seznam materiálu / Potřebné zásoby

Potřebné nástroje:

• Horké lepidlo
• Šroubovák
• Nůžky
• Šrouby
• Viděl
• Přesný nůž
• Lepidlo
• Páska
• Pájecí pistole

Další potřebné materiály:

• Akrylová deska
• Lepenka
• Dřevěný blok
• Tvrdý polystyren
• Elektrická páska
• Box na baterie
• Malé šrouby se šestihrannou mosaznou kovovou trubkou
• Spojky ve tvaru L
• Plastové spojky
• Věšák

Tip: Pokud plánujete nákup z Taobao, kupte si doplňky důležitých komponent, jako jsou motory, hnací motorové desky, serva, sledovací senzory atd.

Krok 3: Schémata zapojení

Nahoře jsou uvedena krátká schémata zapojení automobilu a věže. To budou užitečné údaje, když sestavujeme věž a auto.

Dbejte na správné připojení vodiče. K pájení některých částí vodičů k sobě je zapotřebí pájecí pistole. Při práci s pájecí pistolí buďte opatrní.

Krok 4: Budování hlavní základny automobilu [příprava auta]

1. Vezměte lepenkovou desku a pomocí přesného nože ji nakrájejte na 23 cm x 29,5 cm. (Toto bude sloužit jako hlavní část vozu.)
2. Pomocí pily rozřízněte dřevěný blok na rozměry: 24 cm x 5 cm x 2,4 cm. (Toto bude sloužit jako platforma pro řídicí komponenty.)

Krok 5: Příprava přední svislé desky [příprava do auta]

1. Vezměte plastovou desku a nůžkami odstřihněte na velikost 15 x 10 cm.
2. Pomocí elektrické vrtačky vyřízněte štěrbinu širokou 1,5 cm a vysokou 0,5 cm (5 cm od spodní části desky a přibližně uprostřed vodorovně).
3. Odřízněte malou desku dřeva o rozměrech 1,5 cm x 0,5 cm a zalepte ji přímo pod malou štěrbinou, která byla právě vytvořena.
4. Nůžkami ustřihněte polystyren a vytvořte po stranách fotosenzoru reflexní stěnu.
5. Přilepte kousky papíru na boky stěny, abyste vytvořili lepší reflexní efekt pro senzor.

Krok 6: Sestavení kol [příprava na auto]

1. Pomocí programu řezání laserem vyřízněte 4 akrylové kruhy, každý o poloměru: 4,75 cm.
2. Akrylové kruhy za horka přilepte na vnější stranu příslušných koleček.
3. Vyjměte dvě kola (o poloměru 2,9 cm) a připevněte kola k motorům.
4. Zašroubujte bezpečně osy na místo. Nůžkami ustřihněte věšák a upevněte jej přibližně na 27 cm.
5. Vyjměte poslední dvě kola. Protáhněte osu trubkou závěsu a spojte ji s nápravou.
6. Našroubujte kovové spojky ve tvaru L na hlavní tělo. Protáhněte osu s koly bez motorů otvorem. Zajistěte šrouby.
7. Vezměte bílý plastový konektor a přišroubujte kola s motory na hlavní tělo.

Krok 7: Sestavení auta

1. Našroubujte Arduino Uno lícem nahoru na horní část dřevěné plošiny, nechte ho na konci.
2. Připojte Arduino Bridge na horní část Arduino Uno.
3. Dále vezměte desku Driving Motor a přišroubujte ji na druhý konec dřevěné plošiny.
4. Umístěte dřevěné prkno doprostřed hlavního těla. Bezpečně jej zalepte za tepla.
5. Horké lepidlo na bateriovou krabici vedle dřevěného bloku.
6. Našroubujte snímač intenzity světla na malou desku ze dřeva, která byla připevněna k přední části svislé desky.
7. Našroubujte infračervený senzor na spodní část vozu, více na jednu ze stran.
8. Připojte vodiče podle schématu zapojení automobilu uvedeného v kroku 3.
9. Bezpečně přilepte dráty a případné průlety. Nenechte dráty zamotat se s koly.

Krok 8: Výroba Paper Tower

1. Věž je vyrobena z trojúhelníkových hranolů z papíru formátu A4.
2. Předem vytvořte šablonu: 21 cm x 2 cm.
3. Vezměte papír a přeložte tři strany.
4. Přilepte dvě strany k sobě. Opakujte, dokud nebudete mít dost hranolů.
5. Postupujte podle schématu a slepte hranoly dohromady, jak je znázorněno.
6. Sklopte papír, jak je znázorněno na obrázcích, a vytvořte čtvercovou základnu s poloviční šestiúhelníkovou strukturou pro vrchol věže.
7. Přilepte čtvercovou základnu na vrchol věže.
8. Pro servo vyrobte stojan na medový hřeben.
9. Přilepte stojan na medový hřeben na čtvercovou základnu v horní části věže.

Tip: Doporučujeme použít pásku k otestování různých poloh před lepením na základnu a stojan na medový hřeben, protože věž, pokud je vyrobena z papíru, je zásadní, aby byly všechny části bezpečně nalepeny, aby se předešlo pozdějšímu vyvažování.

Krok 9: Sestavení věže

1. Pomocí malé šestihranné mosazné kovové trubky připevněte servo 180 ° a servo 270 ° k sobě, přičemž 180 ° je nahoře.
2. Laser za horka přilepte na 180 ° servo.
3. Vyvažte a zalepte páskou Arduino Uno a baterie na horní plošině věže.
4. Horké lepidlo umístěte na každou stranu základny pomocí ultrazvukového senzoru vzdálenosti.
5. Připojte vodiče podle schématu zapojení věže v kroku 3.

Krok 10: Úplné zobrazení systému

Toto byl konečný produkt, který jsme vytvořili.

Děkujeme, že jste si přečetli náš manuál, a doufali jsme, že se vám bude líbit. Pokud máte nějaké dotazy týkající se našeho projektu, můžete kontaktovat našeho vedoucího týmu prostřednictvím: [email protected].

Krok 11: Řešení potíží

Auto/Bug

1. Pokud některá elektrická součástka nefunguje správně, zkontrolujte vodiče, zda jsou správně připojeny.

2. Pokud elektrické součásti stále nepracují správně, přestože jsou vodiče připojeny správně, použijte detektor napětí k otestování napětí v každém jiném místě. Je možné, že byl narušen napěťový proud. Přibližná správná napětí jsou uvedena níže:

   1. Kola: 9V
   2. Senzory [Vše]: 5V
   3. Servo: 6-12V
   4. Baterie: 12V
3. Pokud auto nefunguje, ujistěte se, že je deska Arduino a hnací motor připojena, ať už přímo nebo společně s deskou chleba. Ze zkušenosti doporučujeme používat stejnou baterii k napájení Arduina i hnacího motoru.
4. Při testování vozíku na trati a uslyšíte hlasitý zvuk, může to být tření mezi motory a nápravou nebo vnějšími koly a kolejí. Na motory použijte mazací olej a na vnitřní stranu akrylového krytu na kolech vazalin.

Věž

1. Udržujte věž na suchém místě, protože pokud je vzduch příliš vlhký, papír změkne a nebude schopen udržet žádnou váhu.
2. Pokud laser nestřílí přesně, změňte kód a změňte úhly. Tip však: změňte konkrétní části kódu, aby nebyly ovlivněny i ostatní úhly.