Pingo: en rörelseupptäckande och högprecision Ping Pong Ball Launcher: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Kevin Nitiema, Esteban Poveda, Anthony Mattacchione, Raphael Kay

Steg 1: Motivation

Här på Nikee (för att inte förväxla med vår konkurrent, Nike), letar vi ständigt efter att investera i och utveckla teknik som gör det möjligt för våra idrottare att testa och skjuta sina gränser. Vi blev kontaktade av ett väletablerat internationellt forskargrupp som arbetar med utveckling av rörelsedetekterande och högprecisionsstartsystem. Detta team, som vanligtvis arbetar med högklassiga toppsäkerhetsprojekt, utvecklade ett kinetiskt system som rör sig runt mål, detekterar deras positioner och lanserar pingisbollar exakt i deras riktningar. Vi testar för närvarande hur detta system kan användas för att testa en idrottares handkoordination, mental fokus och uthållighet. Vi är övertygade om att detta system snart kommer att upprättas som en branschstandard i alla atletiska träningsregemente. Se efter själv:

Steg 2: Projektvideo

Steg 3: Delar, material och verktyg

Elektronik:

6 x 3V-6V likströmsmotorer

3 x L298N -motordrivrutin (för 6 likströmsmotorer)

2 x 28BYJ-48 stegmotor

2 x Uln2003 motorförare (för 2 stegmotorer)

1 x servomotor MG996R

1 x HC-SR04 ultraljudssensor

1 x brödbräda (vilken storlek som helst)

1 x arduino mega 2560

3 x 3,7V 18650 batterier

3 x 3,7V 18650 batterihållare

1 x 9V batteri

40 x M/M -trådar

40 x M/F -trådar

40 x F/F -ledningar

12 fot x 22 gauge röd tråd

12 fot x 22 gauge svart tråd

Material:

4 x hjul/växel/däck för 3V-6V likströmsmotorer (dessa fungerar: https://www.amazon.ca/KEYESTUDIO-Motor-Arduino-Uniaxial-Wheels/dp/B07DRGTCTP/ref=sr_1_7?keywords=car+ kit+hjul+arduino & qid = 1583732534 & sr = 8-7)

2 x 6 mm tjocka tydliga akrylplattor (ska laserskäras, se laser.stl)

1 x pingisbollbollslansering (för 3D-utskrift, se 3d.stl)

1 x pingisbollbollskylare - plattanslutning (se all.stl)

1 x sensorplattform (för 3D -utskrift, se all.stl)

4 x 55 mm M3 skruv

8 X 35 mm M3 skruv

6 x 25 mm M3 skruv

32 x 16 mm M3 skruv

22 x 10 mm M3 skruv

72 x M3 -mutter

Verktyg:

Phillips-skruvmejslar

Tång

Wire strippers

Eltejp

Multimeter

Sax

superlim

Utrustning:

Laserskärare

3d skrivare

Programvara:

Modellering (noshörning)

Arduino

Fritzing

Steg 4: Krets

Steg 5: Maskinframställning

Vi har bifogat tre 3D -modelleringsfiler. Den första innehåller geometrin för de laserskurna akrylkomponenterna (laser.stl; en andra innehåller geometrin för de 3d -tryckta plastkomponenterna (3d.stl); och den tredje innehåller all geometri för hela maskinen i sin monterade form - inklusive laserskurna geometri, 3d -tryckt geometri och köpta komponenter geometri (all.stl)

Vi byggde först maskinen genom att skruva hjulen och elektroniken på de laserskurna akrylplattorna. Därefter skruvade vi ihop startapparaten och anslöt både motorer och hjul innan vi kopplade startapparaten till plattorna med en dellaserskuren del, 3D -tryckt kontakt. Sensorn skruvades slutligen fast i sitt fäste, själv skruvades på bilplattorna. Enheten visas i detalj, färgkodad med tillverkningsteknik (dvs. laserskärning, 3d -tryckt, inköpt).

Steg 6: Programmering

Se vår bifogade arduino -fil!

Steg 7: Resultat och reflektion

Vi bestämde oss för att bygga en maskin som körde längs en axel, lokaliserade och noterade avståndet till ett föremål inom ett visst område av dess sensor, och avlossade en pingisboll på det föremålet. Vi gjorde det här! Här är några lektioner och misslyckanden på vägen:

1) Varken 3D -skrivare eller laserskärare matas ut med geometrisk precision. Att få bitar att passa kräver testning. På olika dagar och på olika maskiner fungerar olika tillverkningsinställningar annorlunda! Skriv ut och klipp ut provtester först när du monterar bitarna.

2) Olika motorer kräver olika strömförsörjningar. Använd olika kretsar för att producera olika spänningar istället för att bränna ut motorer.

3) Inkapsla inte elektroniska komponenter eller ledningar under hård hårdvara! Det finns alltid små förändringar som du kommer att vilja göra (eller behöva göra) längs vägen-och att skruva loss och skruva om en hel flerskarvad maskin för att göra dessa ändringar är en tröttsam uppgift. Vi skulle göra mycket större genomgående hål för ledningar och för åtkomst på bilens topplatta om vi skulle göra allt igen.

4) Bara för att du har 3D -filer och arbetskod betyder det inte att det inte kommer att bli några problem. Att veta hur man felsöker oundvikliga problem är viktigare än att försöka förutse alla oundvikliga problem. Viktigast av allt, håll kursen! Det kommer så småningom att lösa sig.

Steg 8: Referenser och krediter

Vi tog idén om hur man kan påskynda pingisbollar från Backroom Workdesk

Vi vill tacka verkstadschefen vid University of Toronto Faculty of Architecture, Tom, för att han ställde upp med oss i en månad.

Verk av: Kevin Nitiema, Anthony Mattacchione, Esteban Poveda, Raphael Kay

Arbeta för: "Useless Machine" -uppgift, kurs i fysisk dator, fakulteten för arkitektur, University of Toronto