Ултра реалистичен симулатор за сърфиране: 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Чувствате ли внезапно желание да сърфирате, но наблизо няма голямо водно тяло? Страхувате ли се от дълбоки и бурни води? Или просто си мързелив, за да излезеш навън? Тогава Ultra Realistic Surfing Simulator е идеалното решение за вас! Тя позволява близко до реалността сърфиране от всяко място, което можете да си представите. Като система от две части, движението се усеща от дъска и се превежда във вълнови движения на океанска диорама.

Проект от:

Лена Стробел, Габриел Рихачек, Гийом Косарие

Проектът се проведе като част от семинара за изчислително проектиране и цифрово производство в магистърската програма ITECH.

Стъпка 1: Материали

За да създадете ултра реалистичен симулатор за сърфиране, ще ви трябват следните консумативи:

Електроника:

• 2x дъска Arduino (Arduino Uno)
• 2x батерии 9V
• 1x сервомотор, напр. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x 3 -осен модул за цифров сензор за ускорение - MMA8452
• 2x трансивер модул NRF24L01
• 6/7.5V захранване, напр. Voltcraft USPS-1000
• 2x 5.1kΩ резистор
• 1x платка
• Кабелни проводници

Хардуер:

• 2x листове от плексиглас 250x500x3 мм, напр. Evonik
• 1x листове от плексиглас 250x500x2 мм, напр. Evonik
• 20 мм дъска от шперплат (91*21 см + 2x 91*11 см)
• 4 болта M3x15 мм
• 8x M3 гайки
• 1x Ø8x20 мм алуминиева втулка (дебелина 1 мм)
• 1x M6x50mm болт + 2xM6 гайки
• Ø3x50 мм резбован прът
• 2x шайби Ø8/4 мм

• Ø5x50 мм винтове за дърво

• Оцветител за синя вода
• 1 л прозрачно бебешко масло
• 1x тръба Acrifix 1R 0192 (или друго прозрачно и водоустойчиво акрилно лепило)
• Прозрачен силиций

Инструменти:

Клещи, отвертка, електрическа бормашина, лазерна резачка, лентов трион за дърво или фреза с ЦПУ, 60 мл спринцовка

Стъпка 2: Сглобяване на дъска за сърф от шперплат

За изрязване на дъската за сърф използвахме лентов трион, тъй като нямахме достъп до фреза с cnc. Проследихме очертанията на дъската върху дървото с помощта на хартиен шаблон. Дъската за сърф може да бъде сглобена чрез залепване и/ или завинтване.

Стъпка 3: Диорама за лазерно рязане

Използвайте следния dxf файл, за да изрежете частите с рутер за лазерно рязане.

Едната част от пилата трябва да бъде изрязана от 3 мм плексиглас, другата от 2 мм плексиглас.

Използвайте плексиглас с добър клас. Опитът показва, че плексигласът с лошо качество има тенденция да се размазва при контакт с акрилно лепило.

Стъпка 4: Сглобяване на Diorama

За да сглобите диорамата:

• Започнете с долната плоча и след това добавете 2 къси страни. Изчакайте 5 минути, докато лепилото започне да се втвърдява.
• Добавете двете дълги страни и след това изчакайте поне 15 минути, докато лепилото се втвърди.
• Запечатайте всички ръбове отвътре. Вървете бавно, направете единия ръб навреме и оставете лепилото да се втвърди (~ 15 минути за всеки ръб. Това ще попречи на лепилото да се плъзне по плексигласа ви, докато запечатвате другите ръбове.)
• Поставете горната плоча на масата и излейте лепило в регионите, където кутията ще бъде в контакт (Тъй като няма да можете след това да я запечатате отвътре, вижте снимката)
• Оставете цялата кутия да се втвърди поне 30 минути при директна светлина (за лепило за UV втвърдяване)
• Напълнете кутията внимателно само с вода, като използвате спринцовката. Проверете за течове. Ако тече, изпразнете кутията и добавете още лепило или силиций по краищата. Повторете тази стъпка, докато постигнете подходяща хидроизолация (Дори и да отнеме време, по -лесно е да почистите водата от бебешкото масло по -късно … Доверете ни се!)

Някои интересни съвети могат да бъдат намерени и тук:

Стъпка 5: Напълване на Diorama с вода и масло

Сега, когато кутията ви е водоустойчива (наистина ли?):

• Смесете водата си със синята оцветителка.
• Напълнете около 1/3 от кутията с цветна вода с помощта на спринцовката.
• Напълнете кутията до самия връх с масло
• Изчакайте всички въздушни мехурчета да изчезнат.
• Когато всички мехурчета изчезнат, уверете се, че кутията е напълно пълна
• Почистете външната кутия с течен препарат за съдове
• Запечатайте двата отвора с прозрачен силиций

Стъпка 6: Сглобяване на база Diorama и дъска за сърф

Проектирахме plug-in дъска под вълновата кутия, за да издигнем системата. Опорите могат да бъдат включени в основната плоча в посока x и y, за да носят кутията с вълни и двигателя. Основата може да бъде сглобена според снимките от предварително изрязания плексиглас, зъбни колела, болтове, шайби, гайки, алуминиева втулка и сервомотора. Не забравяйте да залитате зъбните колела и да прехвърлите товара на напълнената с вода кутия не директно върху сервомотора. Вълновата кутия не е здраво прикрепена към основата. Той лежи върху алуминиев болт (оста на накланяне на цялата конструкция) и се задържа само на място от тесни плекси. Оста на наклона на конструкцията е подредена асиметрично, за да насочва движението й и да предотврати падането на кутията.

Стъпка 7: Окабеляване

Планът за окабеляване е показан на изображението. Трябва да се създадат две вериги, една предавателна схема за платката и една приемна схема за диорама.

Настройката може да работи с една платка arduino, като се използва проводник вместо радиопредавател като връзка между платката и диорамата.

Стъпка 8: Arduino кодове

Използвайте приложените кодове на arduino. Имайте предвид, че има два кода, по един за всяка дъска arduino. Кодът на предавателя чете ъгъла на платката, преобразува ъгъла в използваема стойност и го изпраща към приемника. Кодът за предавател получава тези стойности и контролира серво мотора въз основа на тях. Кодовете също съдържат допълнителни коментари. Трябва да бъдат инсталирани множество библиотеки, връзките са посочени в кода.

След като кодовете бъдат качени на дъските на arduino, следвайте следващата стъпка, за да направите окончателните настройки.

Стъпка 9: Регулиране на кода на предавателя

Тази стъпка е необходима само когато формата на дъската е различна от предложената.

• Сега искате да коригирате настройките на кода към вашата конкретна дъска и конструкция.
• След като вашият arduino предавател е здраво фиксиран към дъската за сърфиране, включете arduino обратно към компютъра.
• Искате arduino да чете 90 °, когато е стабилно по хоризонталата. Ако стойността, прочетена с помощта на функцията Serial. Print (ъгъл) не е 90 °, коригирайте кода, като добавите или извадите няколко градуса, за да имате хубави и кръгли 90 °
• След като това бъде постигнато, завъртете дъската си от едната страна. Можете да прочетете ъгъла и да приспаднете максималния ъгъл, който вашата дъска може да завърти. Използвайте тази стойност, за да настроите кода според вашите конкретни нужди
• Повторете тази стъпка в другата посока
• Качете кода си обратно на предаващата платка arduino.

Стъпка 10: Насладете се на сърфирането

Стъпка 11: Sidenote

Като независима машина не се изисква човешки сърфист! Системата може също така да образува контур за обратна връзка, където се задейства за увеличаване на трептенията.

Вицешампион в Arduino Contest 2019