2017全国大学生电子设计大赛B题 板球控制系统(四)机械设计相关
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第(Di)三届〔1997年(Nian)〕全国大学生电子设计(Ji)竞赛标题问题简易(Yi)数字频率计一、任(Ren)务:设计并制作一台数字显示的简易频率计。
二、要求1.底子要求〔1〕频率测量a.测量范围信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz b.测量误差≤0.1%〔2〕周期测量a.测量范围信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz b.测量误差≤0.1%〔3〕脉冲宽度测量a.测量范围信号:脉冲波;幅度:0.5V~5V;脉冲宽度≥100μsb.测量误差≤1%〔4〕显示器,十进制数字显示,显示刷新时间1~10秒持续可调,对上述三种测量功能别离用不同颜色的发光二极管指示。
〔5〕具有自校功能,时标信号频率为1MHz。
〔6〕自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
2.阐扬局部〔1〕扩展频率测量范围为0.1Hz~10MHz〔信号幅度0.5V~5V〕,测量误差降低为0.01%〔最大闸门时间≤10s〕。
〔2〕测量并显示周期脉冲信号〔幅度0.5V~5V、频率1Hz~1kHz〕的占空比,占空比变化范围为10%~90%,测量误差≤1% 。
〔3〕在1Hz~1MHz范围内及测量误差≤1%的条件下,进行小信号的频率测量,提出并实现抗干扰的办法。
第(Di)五届〔2001年(Nian)〕全国大学生电子设计竞(Jing)赛标题问题A题波(Bo)形发生器一、任(Ren)务设计制作一个波形发生器,该波形发生器能发生正弦波、方波、三角波和由用户编纂的特定形状波形。
示意图如下:二、要求1.底子要求〔1〕具有发生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。
〔2〕用键盘输入编纂生成上述三种波形〔同周期〕的线性组合波形,以及由基涉及其谐波〔5次以下〕线性组合的波形。
〔3〕具有波形存储功能。
〔4〕输出波形的频率范围为100Hz~20kHz〔非正弦波频率按10次谐波计算〕;重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz。
基于机器视觉的板球控制系统设计与实现焦新杭;付建;陈佳磊;张轶蔚【摘要】设计了一种低成本的基于机器视觉的板球控制系统.该系统以STM32F103 ZET6为主控芯片,摄像头OV7725实时检测小球位置.数据经STM32单片机处理后通过PID算法操纵2个舵机以控制平板的倾斜角度,使小球按照要求运动到平板上的指定区域.测试结果表明,该系统能够满足控制要求.【期刊名称】《湖北理工学院学报》【年(卷),期】2019(035)004【总页数】5页(P13-17)【关键词】机器视觉;板球控制系统;OV7725;PID算法【作者】焦新杭;付建;陈佳磊;张轶蔚【作者单位】湖北理工学院电气与电子信息工程学院,湖北黄石435003;湖北理工学院光谷北斗国际学院,湖北黄石435003;湖北理工学院电气与电子信息工程学院,湖北黄石435003;湖北理工学院电气与电子信息工程学院,湖北黄石435003【正文语种】中文【中图分类】TP273+.5板球控制系统可以看成是球杆系统在二维平面的扩展,是一个典型的多变量非线性系统,涉及力学、机械、电子信息、控制理论等多门学科。
板球系统是一个很好的实验平台,通过分析其控制系统的设计与实现,对研究和验证动态非线性系统的动力学规律及其控制算法有典型意义。
1 系统设计方案目前,获取小球位置常用的方式有触摸屏[1-2]、光电传感器[3-4]、视觉检测[5]等,小球位置获取方式的不同是区别各类板球控制系统的重要特征。
从简化结构和节约成本的角度考虑,采用摄像头基于视觉检测的方法是较好的方案。
1.1 系统结构设计板球控制系统的机械部分由底座、小球、平板、摄像头、平板支架、舵机等组成,其结构示意图如图1所示。
摄像头安装在平板正上方,用于拍摄小球在平板上的运动轨迹。
平板的中心与支架顶端通过万向节固定,2个连杆分别与平板边界的中点位置相连。
系统通过操纵2个舵机旋转,带动相应的连杆上下运动,从而控制平板在X轴和Y轴的倾斜方向和倾斜角度。
17电赛控制题目
以下是一个17电赛控制题目的例子:
设计一个控制系统,使一个无人车在一个迷宫中尽快找到出口。
迷宫是一个n x m的矩阵,其中连通的路径用0表示,墙壁用
1表示。
无人车可以向上、下、左、右四个方向移动,但不能
穿过墙壁。
控制系统需要实时控制无人车的移动方向,直到找到出口为止。
要求:
1. 无人车在每个时间步只能移动一格。
2. 控制系统应该尽量减少无人车的移动步数,以降低能耗。
3. 控制系统必须考虑到随时发生的墙壁破损,即在任意时间步任意位置的墙壁可能会变成连通的路径,反之亦然。
请设计一个算法或程序,解决上述问题,并回答下面的问题:
1. 你的算法或程序的时间复杂度是多少?
2. 如何处理墙壁破损的情况?
3. 有没有可能无法找到出口?若有可能,请解释原因。
注意:
1. 回答问题时,请给出详细的解释和理由。
2. 以上问题只是一个例子,实际的17电赛控制题目可能涉及
更复杂的要求和限制。
请根据实际题目进行解答。
17电赛控制题目电赛作为一项重要的电子设计竞赛,对于电子工程专业的学生来说具有重要的意义。
在本次电赛的控制题目中,考察了参赛选手对于控制系统的设计与实现能力。
本文将从控制系统的基础理论和实践应用两方面进行探讨。
一、控制系统的基础理论在电赛中,控制系统的基础理论扮演着重要的角色。
首先,我们来介绍控制系统的基本概念和组成部分。
控制系统由感知元件、控制器和执行器组成。
感知元件用于采集和传输被控对象的状态信息,控制器根据感知元件的反馈信息进行决策和控制操作,执行器则负责执行控制器的指令。
控制系统的核心在于控制器的设计,常见的控制策略有PID控制、模糊控制和自适应控制等。
PID控制是一种经典的控制策略,其通过比例、积分和微分控制三个环节的组合来实现闭环控制。
模糊控制则是一种模糊逻辑为基础的控制方法,通过模糊化输入输出和模糊推理来实现控制系统。
自适应控制则是一种能够自动调整控制器参数的控制方法,可以根据被控对象的动态变化实时调整参数以保持系统的稳定性。
二、控制系统的实践应用除了理论基础外,控制系统的实践应用也是电赛控制题目的重要内容。
在本次比赛中,选手们需要完成一个特定的任务,如控制舵机、电机等设备的运动,或者实现特定的工业自动化系统。
这要求选手对于控制系统的设计和实现能力有一定的要求。
在控制系统的实践应用中,选手需要考虑多个方面的因素,包括系统稳定性、响应速度、能耗等。
对于特定任务的控制要求,选手可以根据实际情况选择合适的控制策略和参数。
同时,选手还需要考虑硬件的连接和编程实现,确保控制系统的正常运行。
三、控制系统的优化和创新在控制系统的设计和实现过程中,选手们可以进行优化和创新,提高系统的性能和功能。
例如,在PID控制中可以通过调整比例、积分和微分参数来提高系统的稳定性和响应速度;在模糊控制中可以添加新的模糊规则或优化模糊化函数,以适应不同的控制任务。
此外,选手们还可以使用一些新的控制方法和技术,如神经网络控制、遗传算法优化等,来优化系统的控制性能。
A - 1 / 32017年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1)8月9日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。
(4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。
(5)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。
(6)8月12日20:00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。
微电网模拟系统(A 题)【本科组】一、任务设计并制作由两个三相逆变器等组成的微电网模拟系统,其系统框图如图1所示,负载为三相对称Y 连接电阻负载。
图1 微电网模拟系统结构示意图二、要求1. 基本要求(1) 闭合S ,仅用逆变器1向负载提供三相对称交流电。
负载线电流有效值I o 为2A 时,线电压有效值U o 为24V±0.2V ,频率f o 为50Hz±0.2Hz 。
交流母线(2)在基本要求(1)的工作条件下,交流母线电压总谐波畸变率(THD)不大于3%。
(3)在基本要求(1)的工作条件下,逆变器1的效率ƞ不低于87%。
(4)逆变器1给负载供电,负载线电流有效值I o在0~2A间变化时,负载调整率S I1≤0.3%。
2. 发挥部分(1)逆变器1和逆变器2能共同向负载输出功率,使负载线电流有效值I o 达到3A,频率f o为50Hz±0.2Hz。
(2)负载线电流有效值I o在1~3A间变化时,逆变器1和逆变器2输出功率保持为1:1分配,两个逆变器输出线电流的差值绝对值不大于0.1A。
Equipment Manufacturing Technology No.11,20170引言2017年全国大学生电子设计竞赛本科组B 题要求设计制作一滚球控制系统,在边长为65cm 光滑正方形平板上均匀分布9个外径3cm 的圆形区域,其编号为1-9号(从左至右依次排列),如图1所示。
系统通过控制平板的倾斜,使直径不大于2.5cm 的小球能够按照指定的要求在平板上完成动作,并从动作开始计时且显示时间。
要实现的基本要求如下:(1)在15s 内,控制小球从区域1进入区域5,在区域5停留不少于2s.(2)控制小球从区域1进入区域4,在区域4停留不少于2s ,然后再进入区域5,小球在区域5停留不少于2s.完成以上两个动作总时间不超过20s.(3)在30s 内,控制小球从区域1进入区域9,且在区域9停留不少于2s.本文研究的滚球控制系统在实现竞赛题目要求的同时,可用于《机械电子工程专业导论》《机械控制工程基础》《单片机原理及应用》等课程的实验教学,或作为学生课外科技作品制作范例,提升学生专业知识学习兴趣。
1滚球控制系统设计1.1系统结构设计根据要求,测控系统要使小球按照一定规律运动。
本文通过切换6个启动、复位按键实现3个题目要求的动作并在LCD 液晶屏显示动作时间。
完成相应的控制任务,关键在于反馈信息的准确性和对步进电机的控制,为此将系统分为五个模块,系统整体方案框如图2所示。
1.2控制器模块控制器是整个控制系统的核心,承载着执行控制算法,实现控制功能的作用。
对于89C52单片机,原理简单,成本低,综合考虑后选择其作为本控制系统控制器模块[1]。
基于PID 控制器的滚球控制系统设计与制作李世甲,万超,李海龙,蔺瑞英(兰州工业学院机电工程学院,甘肃兰州730050)摘要:通过Chihod 红外线光电传感器检测小球的位置,采用PID 算法控制28BYJ-48步进电机的正反转及调速闭环装置进而控制正方形平板的倾斜角度,在LCD 液晶屏、蜂鸣器和按键的作用下显示、计时和报警,使光滑木板通过倾斜不同角度控制小球能够较准确地到达指定位置,从而形成滚球控制系统。
全国大学生电子设计竞赛试题(1-8届)第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如下:二、设计要求1.基本要求(1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV;(2)输出电流:500mA;(3)输出电压值由数码管显示;(4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;(5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。
2.发挥部分(1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值;(2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变);(3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。
三、评分意见项目得分基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30 实际完成情况50 总结报告20发挥部分完成第一项 5 完成第二项15 完成第三项20题目二多路数据采集系统一、设计任务设计一个八路数据采集系统,系统原理框图如下:主控器能对50米以外的各路数据,通过串行传输线(实验中用1米线代替)进行采集的显示和显示。
具体设计任务是:(1)现场模拟信号产生器。
(2)八路数据采集器。
(3)主控器。
二、设计要求1.基本要求(1)现场模拟信号产生器:自制一正弦波信号发生器,利用可变电阻改变振荡频率,使频率在200Hz~2kHz范围变化,再经频率电压变换后输出相应1~5V直流电压(200Hz对应1V,2kHz对应5V)。
(2)八路数据采集器:数据采集器第1路输入自制1~5V直流电压,第2~7路分别输入来自直流源的5,4,3,2,1,0V直流电压(各路输入可由分压器产生,不要求精度),第8路备用。
将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号,再经并/串变换电路,用串行码送入传输线路。
(3)主控器:主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式包括循环采集(即1路、2路……8路、……1路)和选择采集(任选一路)二种方式。
2017年TI杯江苏省大学生电子设计竞赛题目:滚球控制系统题目编号: B参赛队编号:XZ037参赛队学校:参赛队学生:2017年8月12日摘要:本设计是以STM32单片机为核心、采用视觉检测技术的的滚球控制系统,实现对小球在平板滚动的精确控制功能。
本设计基本模块包括MCU、摄像头、显示屏、机械平台、按键输入,其中MCU即STM32 F429开发板,摄像头采用OV2640,显示屏选择7寸TFT触摸屏。
通过摄像头获得图像数据,分析小球位置来控制平板倾斜,达到控制小球的目的。
关键词:单片机STM32、视觉检测、图像识别、OV2640Abstract: This design is based on STM32 single-chip microcomputer and the ball rolling control system with visual detection technology to realize the precise control function of the pellet rolling. The basic modules of this design include MCU, camera, display, mechanical platform, keystroke input, among which MCU is the STM32 F429 development board, the camera adoptsOV2640, and the display screen selects the 7-inch TFT touch screen. The image data is obtained by the camera, and the position of the ball is analyzed to control the tilt of the plate to achieve the goal ofcontrolling the pellet.Keywords: OV2640、Vision Detection Technology、Image Identification目录一前言 (4)二系统方案设计 (5)1 平板控制方案 (5)2 位置采集方案 (5)3 小球材料方案 (5)三理论分析及计算 (6)1 小球位置的分析及计算 (6)2 控制算法分析 (6)四电路及程序设计 (7)1 系统程序流程设计 (7)2 摄像头电路 (7)3 视觉定位流程设计 (7)4 舵机的控制思路 (8)五系统测试 (8)1 测试仪器 (8)2 测试方案及结果 (8)6 总结 (9)一前言题目要求我们在3cm直径的圆内稳定2cm左右的小球,精度很高。
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转眼2019了诶,可能有些同学又该问了,哇向阳哥,你这个鸽子放的好,转眼大半年了一年都没更新,我也知道啊,说好的源码呢,挖的机械的坑呢?咕咕咕咕我也不想啊,我这不是懒吗!过年有空了,又到了收红包泡妹子玩游戏.......呸,学习准备比赛码代码的时候了,终于有点空闲,于是乎今晚先把机械的大坑填了。
咱话先说在最前面。
机械这玩意,靠经验,也考想象力,更要命的还是出了问题立刻检查补救排除的能力。
首先我在这里定义几个板球系统非常关键的机械专属名词,大家最好在这里记住,省的等会在下面文章里面提到,大家一脸雾水。
1、舵机传动连杆以及安装方向和连杆长度2、中心支撑以及连杆边缘支撑点3、轴承4、舵机输出头(输出盘)5、舵机多功能支架6、万向节和碳纤维杆7、1cm厚度雪弗板8、5mm厚度和3、4mm厚度的亚克力塑料板,激光切割和3D打印,铝型材以上内容不分先后(呸,要命顺序排列,越前面的越要命)好了,关键名词说完了,咱们来说说机械的坑。
众所周知,装置失控谁的锅?答案肯定是机械(滑稽),机械的坑大大小小五六个,有不要紧的也有送命坑,咱先说小坑。
很多同学当时做机械就是用热熔胶和木棍,电赛做多了都快成木工了。
首先咱们说说这个激光切割和3D打印,大家实验室有能力的话购置一台60cm x 60cm 行程左右的激光切割机,或者15cmx15cm左右的3D打印机,这两样现代加工机器可以给你的比赛带来意想不到的快速加工能力,精确,快速且漂亮。
如果没能力搞这个,最起码周边靠近的tb店或者实体店得先问一圈吧。
建材市场和就近的五金店是个好去处,比赛开始第一天上午我们就去建材市场寻找合适的板材,选材有如下几个:木板(不同厚度),塑料顶棚(中空口字型横向排列),雪弗板(1cm 厚度),硬塑料板(实心),综合考虑以上材料的刚性,变形程度,以及重量,我们最后选择了切割的50x50cm雪弗板,汽车用品店买了两箱子50罐子哑光黑色自喷漆。
说到这里可能大家就又要问了,向阳哥,你这个板球系统,谁让你喷漆了?我在这里先说一句,电赛这种东西,先看上头的意思,在我观察看来,电赛管理方的老师都是德高望重,身居高位的老师,老师可能纵横科研江湖几十年,发过无数篇SCI,手下管理研究所几百号学生。
但是,俗话说术业有专攻。
老师不一定懂板球系统和视觉处理,甚至简单的机械原理。
你说一个搞大功率MOS课题的老师,怎么会懂表面摩擦系数呢????我问你?你懂吗?于是乎,全国各地,说的不客气一点,能不能喷漆取决于当地管理老师的脾气和智商。
不过我们这边老师让喷了,大家最好比赛时候打求助电话问“上边的意思“,别来问我的意思,我的意思不管用,嘿嘿。
喷漆不影响小球在板子上面的摩擦力,也不会黏住,显而易见的事情,仅仅是为了方便视觉处理。
有些地方逼急了只能白板黑球,没得办法的办法。
万向节一定要准备,tb一买一大堆,轴参数合适就行,我用的4mm转接4mm的万向节。
碳纤维杆也是必备物品。
木头杆子也行,我的杆子主轴和两个舵机输出机构都是中空碳纤维杆,4mm,长度根据需要自己锯断就好。
5mm厚度的亚克力我们买了800块的,让店家手切成60x60cm 的大方块以便回去用激光继续切小块。
折合成本大约5mm厚度600x 600mm大约50块,tb上买得60-70,略贵点。
4mm厚度的和3mm厚度的买了400 x 400 mm的若干,老师走的tb买的。
舵机输出头和舵机多功能支架简直是必备物品,玩过飞思卡尔的都知道这玩意,想当年调车,输出头和舵机被我撞废了好几个。
在一个就是铜螺柱,3mm的公母螺柱,母母的,各种长度若干,螺丝螺母若干,提前找tb五金店问客服来个大套餐完事。
在一个就是轴承,有些传动活动关节用了轴承和不用轴承简直是天壤之别,做过工程训练赛无碳小车的同学应该对于轴承的使用烂熟于心。
到此,准备工作就嘚瑟完了,剩下的就是两个要命点,我单独开小标题给大家来说。
大坑之一:整体框架我上面婆婆妈妈说了一大堆零件,那么问题来了,先有骨架后有细节,骨架在哪里呢?用4040铝型材啊!经常做机械或者做过rm的同学肯定知道,初代的步兵车和补给站,基本都是铝型材,到后面大家有经验了,接触First和其他先进经验,(有钱折腾了)才采用碳纤维板加合理镂空的方式。
扯远了,回到话题,我们用的铝型材是4060(好像是),长方形的,下面搭建成王字型,再把600x600mm的亚克力切割打孔,固定在王字形铝型材上作为地板,一根我也记不清多长反正就是很长的铝型材竖起来做摄像头的柱子,在柱子顶部再来一段平放着的铝型材,作为摄像头安装点。
说起这个又想起了摄像头位置安装要配合焦距,视野角度,曝光,烂七八糟的,固定摄像头当时又花了一番功夫,别的组有搞可以调整的摄像头底座,方便调整视野,我们直接502工业速干胶糊死省的再动。
整体装置很相似一个大底盘的台灯。
事实上我们铝型材买重了,4040就够用了好像。
不过重一点的话也稳,不至于舵机一抽风整个装置散架。
不多说了,上图。
(实际上摄像头应该最后再安装,我们当时也是这么干的,毕竟板子装好了才能调整视野范围。
注意你们的安装顺序。
)大坑之二:舵机连杆好了到现在为止舵机装上了,整体框架有了,到了具体细节的部分了。
那么到这里同学又要三千问了:你这个舵机连接的部分用的是啥啊,咋做的啊,怎么想到的啊,传动要灵活缝隙又没那么大,板子老是动起来就晃动的很厉害,自旋转,一点都不稳定咋办啊?底下咋支撑的啊??这个部分比较神坑,细节也比较多,用嘴说一般人理解还比较困难,得上图。
到这里我先问候一下出题老师,老师您太英明了,叭叭赛题一出,要效果规定的明明白白,尺寸有那么大,将近一米,演示效果肯定爆炸,一点都没考虑制作成本和运输成本,以及运输和大板子带来的精度损失以及意外情况,全靠学生们自己绞尽脑汁肝,百分百充分锻炼了学生们艰苦条件下的极限创造与实践能力,实在是精彩。
回归正题,我当时的处理办法是:舵机部分,先上舵盘,也就是所谓的输出头,舵盘上一共四个螺丝点位,3mm的。
我和队友商量合作以后使用5mm亚克力设计了一个椭圆棒状的输出臂,一头用千分尺和卖家的输出头图纸给出孔位参数,打四个安装螺丝孔,用来结合舵机的输出头,另一头直接打12mm直径的圆,使用了过盈配合,把一个直径13mm左右的轴承(内部4mm直径)牢牢嵌入。
3D打印这时候也没闲着,我们设计了一个圆柱体,内部中空,可以套住碳纤杆,顶头镶嵌圆环,可以通过4mm螺丝,两台打印机一直在工作就没停下来过,玩命打样品测试配合程度,此时已经是第一天晚上。
这些零件制造齐了以后,我们开始了组装,效果如下:第一张图看似很完美对不对!很nice对不对!完美了解决了问题还很精致对不对?高兴太早了!!!!这里边是坑中坑,还有两个神坑,坑死人不偿命。
此时,注意第二张图的舵机连接杆长度对比,此处为神坑第二坑,划重点,思考题:我为啥要把杆子整这么短? 坑先挖了,本文最后再说。
咱们绕回来先看第一神坑。
此坑是舵机连杆的坑中坑,现在输出连接装置有了,动力可以传动下去了,那么我要问你,舵机安装的话,在板子地板上,可以看做一个绝对的坐标系X,Y轴,中心是板子支撑中心,那我要问问嘛,舵机是横着放地板边缘舵机输出杆平行于边缘,还是竖着放舵机输出杆垂直冲着正中心?我当时就是这么问自己的。
我们先尝试横向沿边缘形式,发现板子经常自旋转,很晃动,舵机一旦抽风整个板子都在颤抖(注意,板子颤动,有三个原因,其一机械配合不好,其二舵机输出杆XY方向不对,其三,见本文最后神坑),我们反复观察了油管和其他视频网站板球缩小版本的、舵机驱动的视频样例,总觉得不对,发现人家舵机都是放在里面。
输出杆垂直向内,有一定自锁作用,防止了自旋转。
说到这里大家可能很懵逼,想象不出来,这里给大家上图。
此处为王向阳比赛之前对流传最广的板球系统做出的模型,此模型系统状态属于临界状态,时刻保持震荡,控制不收敛,稍加扰动球即可出界。
可以看出舵机输出头没有轴承,没有万向节,舵机摆放方向不对,传动缝隙过大,是典型的错误案例。
注意此图,是我们定型版本,舵机连杆是时刻冲向地板中心的。
此时还有一个细节需要说明,板子比较沉,碳纤杆伸出去直径只有4mm,为了防止碳纤维杆子把板子戳破,我们采用了亚克力激光雕刻工艺,在5mm小正方形上雕刻一个8mm圆孔(没有切穿,仅仅是挖个孔洞,洞有多大取决于你的万向节)再将万向节镶嵌进去增大受力面积,和接触面积,防止板子顶穿,变形。
图片如下:此时舵机侧的机械结构解决了,我们也解决和板子的链接和联动问题,此处我采用了中心大支撑点加两侧舵机小支撑的设计方式,三个支撑点均采用万向节支持快速拆卸碳纤维杆,见上图。
(炸了好立刻换掉,留后路,DJI爸爸教过我们好多次的经验之谈,一定要模块化,快拆设计,不然炸一个换一窝累死你)大坑之二:主体支撑说到这里我已经洋洋洒洒写了3500字了,当时比赛的话,我做到这里已经是第二天上午了,还有一天多半的时间。
做到这里,这个时间段,有一批同学应该已经从选题到弃赛了,剩下的一部分还在苦苦挣扎。
有的同学想象力贼丰富,可能是漫威蜘蛛侠电影看多了,搞了几条线吊着板子,上面定滑轮带着伺服电机吊着板子倾斜做动作,装置大的一批,表现因为丝线的弹性晃得一批,这些都是我们在决赛现场看见的,可见广大大学生产生的无穷创造力。
可能写到这里大家又该问了,向阳哥你这个板子这么沉,怎么撑起来的啊,舵机连杆做完了整体大约有15cm高,得整个多粗的杆子撑中心啊,撑得住吗?这时候我就要给大家介绍我当时踩第二道坑的绝佳设计:中心支撑柱!中心支撑柱,采用5mm优质亚克力,高质量铜螺柱,经过三点式打孔,120度分开安装螺丝螺柱,分散受力,每层与每层之间采用圆形亚克力固定连接,顶层固定法兰盘转接口(这玩意儿也得买我前面忘了写了)安装碳纤杆,结实耐用受力均匀,实乃居家旅行比赛爆肝之必备佳品。
废话不多扯上图!关于整体高度问题,我用铜螺柱和亚克力凑了大约11cm多,剩下距离的通过碳纤维灵活切断来凑,自己体会。
在这里先给自己队友CAD制图能力跪了,老哥平日里没少画图,我这边说完设计给完参数他十来分钟秒出图,痛快!到此为止第二个坑结了。
什么?你要图纸?来我群里有空我传上来咕咕咕咕咕。
比赛到这里,大约到了第二天傍晚,第二年天18点左右机械总装以后位置pd调一把球就稳了,稳中心点没问题,编程奋斗了五小时到了第三天凌晨包括激光追踪、路径点、以及追cos、sin的画圆等功能已经全部实现,至此第二天我们已经将赛题基本做完开始拍视频发各大群装13。
第三天的时候我们在微弱调整以及增加GUI和按键。
隐藏神坑:舵机平衡位与力臂众所周知,舵机是依靠电位器的一个位置闭环执行器。