Ultra Realistisk Surfing Simulator: 11 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Känner du en plötslig sug efter att surfa, men det finns ingen stor vattensamling i närheten? Är du rädd för djupa och turbulenta vatten? Eller är du bara för lat för att gå ut? Då är Ultra Realistic Surfing Simulator den perfekta lösningen för dig! Det möjliggör en nära verklighet surfing upplevelse från alla tänkbara platser. Som ett tvådelat system avkänns rörelse av en bräda och översätts till vågrörelser från ett havsdiorama.

Projekt av:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Projektet genomfördes som en del av seminariet Computational Design and Digital fabrication i ITECH -masterprogrammet.

Steg 1: Material

För att bygga en Ultra Realistic Surfing Simulator behöver du följande tillbehör:

Elektronik:

• 2x Arduino Board (Arduino Uno)
• 2x batterier 9V
• 1x servomotor, t.ex. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x 3 -axlig digital accelerationssensormodul - MMA8452
• 2x NRF24L01 sändtagarmodul
• 6/7,5V nätaggregat, t.ex. Voltcraft USPS-1000
• 2x 5,1 kΩ motstånd
• 1x brödbräda
• Bygelkablar

Hårdvara:

• 2x plexiglasark 250x500x3mm, t.ex. Evonik
• 1x plexiglasark 250x500x2mm, t.ex. Evonik
• 20 mm plywoodskiva (91*21 cm + 2x 91*11 cm)
• 4x M3x15mm bultar
• 8x M3 -muttrar
• 1x Ø8x20mm Aluminiumhylsa (1 mm tjock)
• 1x M6x50mm bult + 2xM6 muttrar
• Ø3x50mm gängad stång
• 2x Ø8/4 mm brickor

• Ø5x50mm träskruvar

• Blått vattenfärgämne
• 1l transparent babyolja
• 1x rör Acrifix 1R 0192 (eller annat klart och vattentätt akryllim)
• Genomskinligt kisel

Verktyg:

Plyers, Skruvmejsel, Power Drill, Laserskärare, Träbandsåg eller CNC -kvarn, 60 ml spruta

Steg 2: Montering av plywood Surfboard

För att klippa ut surfbrädan använde vi en bandsåg eftersom vi inte hade tillgång till en CNC -kvarn. Vi spårade skivans kontur på träet med hjälp av en pappersstencil. Surfbrädan kan monteras genom att limma och/ eller skruva ihop den.

Steg 3: Laserskärande diorama

Använd följande dxf -fil för att skära delarna med en laserskärrouter.

En del av filen måste klippas från 3 mm plexiglas, den andra från 2 mm plexiglas.

Använd plexiglas av god kvalitet. Erfarenheten har visat att plexiglas av dålig kvalitet tenderar att bli suddiga när det kommer i kontakt med akryllim.

Steg 4: Montering av Diorama

För att montera dioraman:

• Börja med bottenplattan och lägg sedan till de 2 kortsidorna. Vänta 5 minuter tills limmet börjar härda.
• Lägg till de 2 långsidorna och vänta sedan igen i minst 15 minuter för att limmet härdat.
• Täta alla kanter från insidan. Gå långsamt, gör en kant åt gången och låt limet härda (~ 15 minuter för varje kant. Detta förhindrar att limmet glider på ditt plexiglas när du tätar de andra kanterna.)
• Placera topplattan på bordet och häll lim i områden där lådan kommer att komma i kontakt (eftersom du inte kommer att kunna försegla den från insidan efteråt, se bild)
• Låt hela lådan härda minst 30 minuter i direkt ljus (för UV -härdande lim)
• Fyll lådan försiktigt med endast vatten med hjälp av sprutan. Kontrollera om det finns några läckor. Om det läcker, töm lådan och lägg till mer lim eller kisel på kanterna. Gör om detta steg tills du uppnår en ordentlig vattentätning (Även om det tar tid är det mycket lättare att rengöra vatten än babyolja senare … Lita på oss!)

Några intressanta tips finns också här:

Steg 5: Fyll Diorama med vatten och olja

Nu när din låda är vattentät (är det verkligen?):

• Blanda ditt vatten med det blå vattenfärgämnet.
• Fyll cirka 1/3 av lådan med färgat vatten med sprutan.
• Fyll rutan till toppen med olja
• Vänta på att några luftbubblor försvinner.
• När alla bubblor är borta, se till att lådan är perfekt fylld
• Rengör ytterkartongen med flytande diskmedel
• Täta de två hålen med transparent kisel

Steg 6: Montering av Diorama Base och Surfboard

Vi konstruerade ett plug-in-kort under våglådan för att höja systemet. Stöd kan anslutas till basplattan i x- och y -riktning för att bära våglådan och motorn. Basen kan monteras enligt bilderna från tidigare skuren plexiglas, kugghjul, bultar, brickor, muttrar, aluminiumhylsa och servomotorn. Var noga med att skjuta växlarna och överföra lasten på den vattenfyllda lådan, inte direkt på servomotorn. Våglådan är inte fast ansluten till basen. Den ligger på en aluminiumbult (lutningsaxeln för hela konstruktionen) och hålls bara på plats av smala plexiskivor. Konstruktionens lutningsaxel är anordnad asymmetriskt för att styra dess rörelse och förhindra att lådan faller ner.

Steg 7: Kabeldragning

Ledningsplanen visas på bilden. Två kretsar måste skapas, en sändarkrets för kortet och en mottagarkrets för dioraman.

Installationen kan fungera med ett enda arduino -kort med hjälp av en kabel istället för en radiosändare som en anslutning mellan kortet och dioraman.

Steg 8: Arduino -koder

Använd bifogade arduino -koder. Tänk på att det finns två koder, en för varje arduino -kort. Sändarkoden läser kortvinkeln, konverterar vinkeln till ett användbart värde och skickar den till mottagaren. Reveiver -koden tar emot dessa värden och styr servomotorn baserat på dem. Koderna innehåller också ytterligare kommentarer. Flera bibliotek måste installeras, länkar anges i koden.

När koderna har laddats upp på arduino -korten följer du nästa steg för att göra de slutliga inställningarna.

Steg 9: Justera sändarkoden

Detta steg behövs bara när skivformen skiljer sig från den föreslagna.

• Du vill nu justera kodens inställningar till just ditt kort och din konstruktion.
• När din arduinosändare är ordentligt fastsatt på surfbrädet ansluter du arduino till datorn.
• Du vill att arduino ska läsa 90 ° när den är stabil i horisontalen. Om värdet som läses med funktionen Serial. Print (vinkel) inte är 90 °, justera koden genom att lägga till eller subtrahera några grader för att få en fin och rund 90 °
• När detta har uppnåtts, rotera din bräda på ena sidan. Du kan läsa vinkeln och dra av den maximala vinkel som ditt bräda kan rotera. Använd det här värdet för att justera koden efter just ditt behov
• Upprepa detta steg åt andra hållet
• Ladda upp din kod till arduino -kortet som sänder.

Steg 10: Njut av surfningen

Steg 11: Sidenote

Som en oberoende maskin krävs ingen mänsklig surfare! Systemet kan också bilda en återkopplingsslinga där det triggar sig att öka oscillationen.

Tvåa i Arduino -tävlingen 2019