Diri - Puto la Helium iliyoamilishwa: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Katika Agizo hili nitakutembea kupitia mchakato wa kuunda puto ya heliamu inayojitegemea inayoandika nafasi. Angalia video:

Puto na bati ni ya kujifanya, umeme hujumuisha mini ya arduino, motors tatu zilizo na vifaa, sensorer za sonic kwa kugundua kikwazo, gyroscope ya utulivu na kamera ya GoPro kuchukua picha / video.

Hizi ndizo hatua:

1. Pata vifaa

2. Unda puto

3. Tengeneza kesi ya vifaa vya elektroniki na uiambatanishe kwenye puto

4. Ongeza umeme

5. Nambari!

6. Changamoto zingine wakati wa kufanya kazi na baluni za heliamu

Mafundisho haya yanategemea mradi wa utafiti na Diana Nowacka (https://openlab.ncl.ac.uk/people/diana/ - [email protected]) na David Kirk (https://openlab.ncl.ac.uk / people / ndk37 / - [email protected]) - iliyochapishwa katika mkutano wa Ubicomp 2015 (https://dl.acm.org/citation.cfm?id=2750858.2805825&coll=DL&dl=ACM). Asante maalum huenda kwa Nils Hammerla (https://openlab.ncl.ac.uk/people/nnh25/ - [email protected]) kwa msaada wake.

Jisikie huru kututumia barua pepe ikiwa una maswali yoyote au maoni!

Hatua ya 1: Vifaa

Vifaa vya puto

2 x blanketi za Mylar (tafuta "blanketi ya kuokoa mylar", inapaswa kuwa rahisi kupata na gharama tu paundi chache)

1 x Mpira wa Mylar

Zana

1 x Kinyozi cha nywele (angalau 200 ° C)

Kwa Casing

2 x Vipande vya kuni vya Balsa

laser cutter au scalpel ya utengenezaji

Towel 1 ya mbao ya ca. Urefu wa 50cm (kuambatisha motors)

Gundi fulani, napenda sana Epoxy

Vipengele vya elektroniki

Arduino pro mini (inaweza kuwa nano vile vile nadhani au kitu kidogo sawa)

2 x H-Madaraja

3 x motors na props (kutoka kv quadcopters kidogo)

Shujaa wa GoPro (anayeweza kuwa na uwezo wa WiFi)

Gyro + Accelerometer - ITG3200 / ADXL345 (nimepata hii:

3 x sensorer Ultrasonic - Ultrasonic Range Finder - LV-MaxSonar-EZ0 (hii nzuri

Hatua ya 2: Kutengeneza Puto

Kutengeneza puto

Kulingana na ni vitu ngapi unataka kushikamana na puto, lazima uchague kwa uangalifu saizi ya puto. Kwa kuwa baluni zaidi ya saizi ya 90 cm (~ 30 in.) Ni ngumu kupata, niliamua kutengeneza yangu moja kutoka kwa Mylar. Unaweza kuchagua sura yoyote ambayo ungependa, lakini nilidhani kuwa puto ya duara itakuwa rahisi. Puto la kipenyo cha cm 130 linaweza kubeba karibu 360 g.

NB Kiasi gani puto ya heliamu inaweza kubeba pia inategemea urefu wa eneo lako (usawa wa bahari), kwa sababu uwezo wa kuinua wa heliamu hutegemea wiani wake na wiani wa hewa.

Nini cha kufanya:

Chukua shuka mbili za blanketi la Mylar na ukate mduara wa cm 130 (~ 51 in.) Kutoka kwa kila moja.

Inapokanzwa mylar inafanya kuwa dhaifu sana na nyembamba. Kwa hivyo tutatumia nyongeza, nene kutoka kwa puto ya kawaida ya mylar kwa mpaka.

Kata vipande kidogo, karibu 5 cm x 10 cm (2 inches x 4 inches) kutoka kwenye puto yako nene ya Mylar. Kwa kweli, zinapaswa kuwa pana zaidi kuliko chuma chako cha kunyoosha.

Weka miduara miwili juu ya kila mmoja, funga vipande vyenye nene kuzunguka mpaka na ubonyeze pamoja na kinyoosha nywele. Kawaida, baada ya sekunde 5 tayari Mylar inayeyuka. Nilibana kunyoosha nywele na bendi ya mpira na kuiacha katika hali hii kwa sekunde 30-60. Kwa njia hii unaweza kuwa na hakika, kwamba Mylar inayeyuka kote na hakuna mapungufu. Furahiya utaratibu huu kwa mzingo mzima wa puto (hii inachukua takriban milele), mbali na sehemu moja, ambapo lazima uache pengo ili kuweza kujaza puto. Kwa kuwa hutaki kuwa na ufunguzi wazi kwa puto, unapaswa kutumia ufunguzi wa bahasha nene ya mylar, ambayo ina ufunguzi wa njia moja ambayo inaruhusu kujaza kwa urahisi.

Sasa umemaliza na bahasha yako!

Ujanja unaofuata utakuwa casing. Nyenzo inayofaa zaidi ni kuni ya balsa, kwa sababu ya uzani wake mwepesi.

Hatua ya 3: Kufanya Kesi

Mbao ya Balsa ni nyenzo nzuri kwa casing, kwani inaonekana nzuri na ni nyepesi sana! Hiyo inakuja na shida moja ingawa, sio ngumu sana. Sikuweza kuvunja kesi nyingi sana, ni ya kuaminika sana, inahitaji tu tahadhari kidogo. Njia rahisi ya kushughulikia balsa ni kuikata na kichwa.

Kuwa mbunifu tu na uone unachopenda! Nilijaribu maumbo mengi tofauti, na bawaba zilizo hai zinaonekana nzuri sana (angalia ilimradi uweze kuweka kila kitu ndani na kushikamana na doa kwa motors.

Niliamua kuinamisha ukanda wa kuni wa balsa kwenye arc. Unaweza kufanya hivyo kwa kuchukua bakuli kubwa ya mviringo ya maji safi ya kuchemsha na kuinama polepole ukanda ndani yake. Ikiwa utaweka kitu kizito kama mug juu na kuiacha kwa masaa 1-2 ndani ya maji balsa inapaswa kuinama vizuri. mara tu inapoinama, itoe nje na ikauke (Samahani kwamba sina picha zozote za hiyo, labda nilikuwa mvivu sana kuchukua zingine). Kata miduara miwili ya nusu kutoka kwa kuni ya balsa kwa pande.

Unaweza tu gundi kitambaa kwa kesi na Epoxy. Hakikisha motors uso kwa mbele, kwa njia hiyo ni nguvu zaidi. Kwa gari la juu / chini, fanya mashimo mawili madogo chini ya sanduku, ambatanisha motor kwa dowels mbili na uziweke kwenye mashimo. Kuongeza sahani nyingine na kuweka kupitia hiyo pia hufanya iwe thabiti zaidi (angalia picha na umeme).

Hatua ya 4: Elektroni

Vipengele

Nilidhani kuwa itakuwa nzuri kuwa na puto ambayo inachukua picha na video. Pia nilitaka kugundua kikwazo na utulivu.

Kwa hivyo niliongeza sensorer tatu za sauti (1); mbili kugundua kila kitu mbele kushoto na kulia na moja kupima umbali wa dari. Sikuwa na shida na kuingiliwa (ingawa imetajwa kwenye karatasi ya data, basi unahitaji kutumia minyororo tazama https://www.maxbotix.com/documents/LV-MaxSonar-EZ_Datasheet.pdf Jambo muhimu tu ni kwamba sensorer zinapaswa kuelekeza kwa kutosha, mbegu hazipaswi kuingiliana kwani sonar inayotoka kwa sensorer inaingiliana. Hiyo inafanya sensa kugundua kikwazo wakati kwa kweli ni sensorer nyingine tu inayorusha sauti kufanya kazi hiyo.

Gyrsocope (2) huimarisha harakati baada ya kugeuka. Muhimu ni (tofauti na inavyoonyeshwa kwenye Picha ambapo kila kitu kinatupwa tu ndani ya kabati), kwamba umechagua mhimili mmoja (kwa upande wangu ulikuwa Z) na uupangilie kadri iwezekanavyo ili uwe sawa na ardhi. Kwa hivyo mzunguko wa puto utasababisha mabadiliko ya kipimo cha gyroscope kwenye Thamani ya Z tu. Ni wazi unaweza kutumia hesabu za kupendeza vinginevyo, lakini hii ilinifanyia kazi. Niliweka tu sensorer kwenye bodi ya kuni ya balsa na hiyo tayari ilikuwa ya kutosha kuifanya ifanye kazi.

GoPro (3) ni nzuri kwa kuanzisha picha kwa mbali na mwishowe H-Bridges (L293D) ya vifaa vya motors + (4). Njia za umeme za H-Bridge lazima ziunganishwe moja kwa moja na betri, usipite juu ya arduino kwa sababu motors hutoa kelele nyingi! Hii inaweza kufanya usomaji kutoka kwa sensorer kutoweza kutumiwa. Lakini kumbuka kuunganisha ardhi ya H-Bridges na arduino ingawa. Kwa kuongezea, H-Daraja lazima ziunganishwe na Pini za PMW ili kufanya kazi vizuri.

Ikiwa wewe ni jasiri unaweza kuchukua kebo ya Mini-USB kando na kuongeza GoPro juu ya kontakt USB kwenye mzunguko wako kwa kuunganisha + kwa VCC kwenye adruino yako na ardhini. Kwa njia hiyo unaweza kuchukua betri ya GoPro na unaokoa uzito kidogo! Hii itasababisha wakati mdogo wa kufanya kazi. Kwa kuwa puto haiitaji nguvu yoyote ya betri kuendelea hewani, betri (3.7 V, 1000mAh ni nzuri) hukaa karibu 2h na picha za kupigwa mara kwa mara. Weirdly betri sawa kutoka kwa kampuni tofauti zinaweza kuwa na uzani tofauti, kwa hivyo jaribu kupata moja na mAh nyingi iwezekanavyo lakini ambayo pia ni nyepesi zaidi.

Unganisha (Sehemu -> Arduino)

Sensorer za Ultrasonic

Power + Ground -> Arduino VCC na Ardhi

BW -> A0, A1, A3 (usikumbuke kwa nini niliruka A2, labda hakuna sababu)

Gyro + Accelerometer

Power + Ground -> Arduino VCC na Ardhi

SDA (Piga juu ya GND) -> Arduino SDA (A4)

SCL (Piga juu ya SDA) -> Arduino SCL (A5)

H-Daraja

Bandika 4, 5, 12, 13 -> Arduino GND

Bandika 1, 8, 9, 16 -> Arduino RAW

Bandika 2 -> Arduino Pini 11

Bandika 3 -> Magari 1.a

Bandika 6 -> Magari 1.b

Bandika 7 -> Arduino Pin 10

(hiyo inakwenda kwa H-Bridge nyingine na Motor 2 + 3)

Ifuatayo nambari!

Hatua ya 5: Kupanga programu

Kutembea haraka

KUWEKA

Anzisha PIN na sensorer zote

Kitanzi

• Kwanza, ikiwa puto haikusonga kwa muda, inafanya kusonga mbele (hakuna harakati yoyote ni ya kuchosha),

  randommove = 1, itaangalia kuwa mwisho wa kitanzi

• Kisha angalia ikiwa urefu bado uko sawa (KeepHeight ()) na uwezekano wa kwenda juu au chini, niliiweka kwa 1m chini ya dari
• Ikiwa kuna kitu karibu zaidi ya 150cm kuliko kikwazo cha kuepuka, kwa hivyo anza kugeuka
• sensorer zote mbili zikigundua kitu mbele, puto itarudi nyuma
• baada ya kugeuka, ili kuepuka kuteleza, kaunta na motors ili kuweka mwelekeo na usizunguke tena
• Mwishowe fanya harakati ya mbele na utumie Gyro kuweka sawa wakati unaruka kwa sekunde 5

Nina hakika kuna njia bora za kufanikisha mambo haya, ikiwa una maoni tafadhali nijulishe!

Hatua ya 6: Vidokezo vya Mwisho

Kuna mambo kadhaa ambayo unahitaji kujua juu ya baluni za heliamu, hizi hapa

CHANGAMOTO WAKATI WA KUFANYA KAZI NA BALUONI ZA HELIUM

Ingawa nampenda Diris yangu, baluni za heliamu sio kamilifu. Changamoto ya kwanza ni kupata puto ambayo ina saizi sahihi ya kuinua vifaa vyote. Kiasi cha puto huamua ni kiasi gani cha heliamu inayoweza kushikilia, ambayo ni sawa na nguvu ya juu. Hii inazuia sana uchaguzi wa vifaa. Kikwazo kikubwa ni betri; nyepesi, ni fupi zaidi. Ili kuweza kubeba angalau microcontroller, betri na motors zingine, puto ya heliamu inahitaji kipenyo cha chini cha 90cm.

Pili, baluni zilizojazwa na heliamu ni nyeti sana kwa mtiririko wowote wa hewa na mabadiliko ya joto kwenye chumba. Kama baluni za heliamu huteleza kila wakati (i.e. hakuna njia ya kutulia kabisa), zinaathiriwa sana na mikondo yoyote ya hewa na rasimu. Sina uzoefu mzuri sana wa kutumia baluni zangu kwenye vyumba vyenye viyoyozi.

Tatu, kwa sababu kuhamisha puto ya heliamu inajumuisha kubadilisha hali kwa kusukuma viboreshaji kuunda msukumo, sekunde chache hupita kati ya uanzishaji wa harakati na mabadiliko halisi ya msimamo. Kama matokeo, puto haiwezi kuguswa na ushawishi wa nje vizuri na pia ni ngumu sana kuzuia haraka vizuizi.

Mwishowe, kwa kuwa heliamu ni nyepesi kuliko hewa hupuka polepole kutoka kwa aina yoyote ya casing. Kama matokeo, puto inapaswa kujazwa tena kila siku au kila siku kulingana na jinsi kibanda ni uthibitisho wa hewa. Inaweza pia kuwa ngumu sana kujaza puto na kiwango kizuri cha heliamu ili kuelea kikamilifu, yaani sio kushuka au kupanda kwa urefu. Inashauriwa kujaza puto ili iwe nyepesi sana na kuiweka sawa na uzito wa ziada, ambayo inaweza kutolewa tena kwa urahisi.