Simulatore di corse Arduino e cabina di pilotaggio: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

In questo tutorial ti mostrerò come ho costruito un simulatore di corse VR completamente controllato da Arduino con una potente ruota di feedback della forza, cambio a 6 velocità e pedaliera in alluminio. Il telaio sarà realizzato in PVC e MDF. Il mio obiettivo per questo progetto era quello di produrre un'esperienza di corsa che fosse estremamente reale in VR. Non ero preoccupato per l'aspetto del simulatore, ma solo per come ci si sente quando gli occhiali VR sono accesi. Volevo anche renderlo un progetto economico e tutti i materiali, esclusi gli occhiali VR, mi costano meno di $ 350 da un negozio di ferramenta locale e da Amazon. Tieni presente che il suo progetto non è completo, poiché questo è un progetto in corso e aggiornerò frequentemente questo Instructable, ma lo sto iniziando ora poiché questo progetto è la mia pietra miliare nella mia classe STEM del liceo.

Forniture

I materiali per questo progetto possono essere facilmente reperiti da rivenditori online e grandi negozi di ferramenta. Detto questo, non fornirò un elenco completo di componenti in pvc o dimensioni in pvc, poiché questo simulatore è stato costruito pensando a uno specifico stile di auto ed è stato anche costruito con vincoli di dimensioni per adattarsi alla stanza in cui ho scelto di inserirlo Ci sono molte cose diverse da tenere in considerazione quando si progetta il telaio, come lo stile dell'auto (Auto GT, Drift Car, Time Attack, Formula 1 e altre classi Open Cockpit…). Per il mio design ho scelto di emulare la posizione e il layout di un pilota di drift/Time Attack. Ora su Materiali.

Materiale necessario:

ca. 40 piedi di pvc da 1,5 pollici

ca. 12 gomiti in pvc da 1,5 pollici a 90 gradi

ca. 25 raccordi a T in PVC da 1,5 pollici

Foglio 3/4 MDF

Confezione da 100 viti per lamiera n. 10 lunghe 1 pollice

Confezione da 100 viti da legno n. 10 lunghe 1,5 pollici

75 piedi di cavo a nucleo solido da 20 awg

Arduino Leonardo (1)

Potenziometro 10k Ohm (3)

Encoder rotativo AMT103 (1)

Controllore motore BTS7960 43a (1)

Alimentatore 12v 30a (1)

Finecorsa standard (7)

Motore CIM da 2,5 pollici VEX Robotics

VEX Robotics CIMPle Gearbox 4.61:1

Hub con chiave da 1/2 da andymark.com (prodotto n. am-0077a) (1)

Stampante 3D e filamento (ABS e TPU)

connettori xt60 e xt90

Guaina termorestringente

Volante con schema di montaggio 6x70mm

Sgancio rapido del volante opzionale

Sedile avvolgente e cursori

Imbracature opzionali a 4 punti

Passaggio 1: costruzione del telaio

Le dimensioni dei telai sono molto fluide e dipendono da un paio di fattori diversi. Le cose da tenere in considerazione sono il sedile su cui si sceglie di costruire il telaio principale, le dimensioni dell'utente per determinare la distanza del pedale, dove verrà posizionata la sim, poiché dopo che è stata assemblata non è facile da spostare e di ovviamente lo stile dell'auto e la sensazione che stai cercando. Dopo aver elaborato tutti questi dettagli, il processo di costruzione è molto simile tra i diversi sim. Inizia con la costruzione del rettangolo che ospiterà il sedile. Notare che il volante è montato nella parte anteriore del rettangolo del sedile e assicurarsi anche che ci sia spazio sufficiente per consentire al sedile di scorrere attraverso l'intera gamma di movimento per assicurare la regolazione. Quindi, ritaglia un rettangolo di MDF da 3/4 di pollice, largo quanto il rettangolo del sedile in PVC e lungo quanto i fori di montaggio per i cursori del sedile. Da lì, puoi fissare il sedile e iniziare a misurare quanto deve essere alto il volante e quanto deve essere lungo il telaio del pedale. L'utilizzo di una struttura triangolare per collegare l'estremità della pedaliera alla parte superiore del supporto del volante aiuta notevolmente a irrigidire il telaio. Se scegli di installare le imbracature, puoi semplicemente fissare le estremità dell'imbracatura alle guide del sedile attraverso i fori dei bulloni. Anche se questo non sarebbe sicuro in un'auto reale, è una rigidità più che sufficiente per un simulatore. Le foto sopra possono aiutarti a capire il design del telaio e pianificare il tuo telaio. Non sono entrato nella costruzione con dimensioni rigide, poiché le cose iniziano a cambiare quando ti siedi sul sedile e cerchi di renderlo comodo e utilizzabile. Dopo che il telaio è stato assemblato, assicurati che ogni giunto sia sicuro dando una volta ogni raccordo con un martello di gomma. Quindi puoi praticare dei fori pilota attraverso ogni giunto in PVC e installare una vite per lamiera n. 10 per tenere insieme il PVC. Per la maggior parte dei giunti è sufficiente una vite, anche se sul supporto del volante verticale potrebbe essere necessario installarne di più. Una volta che il telaio è insieme, puoi iniziare l'installazione dell'elettronica.

Passaggio 2: elettronica

L'installazione dell'encoder è molto semplice, poiché il foro dell'encoder è di 1/2 pollice e si adatta perfettamente all'albero del cambio. L'encoder con interfaccia con l'arduino Leonardo per dire al computer dove è rivolto il volante. Quindi, seguire lo schema elettrico per effettuare tutti i collegamenti necessari. Puoi saldare direttamente all'arduino o utilizzare le intestazioni dei pin. Ho scelto di saldare per assicurarmi che nessuna connessione si interrompesse accidentalmente. Successivamente è necessario scegliere un contenitore per l'alimentatore, il controller del motore e l'arduino. Ho scelto di utilizzare una bomboletta di munizioni, poiché sono economiche, facilmente reperibili e molto resistenti. Ho praticato dei fori sul lato e ho installato dei gommini per proteggere i cavi dai bordi taglienti. Ho quindi eseguito tutte le connessioni dall'arduino e dal passacavo con un passacavo in nylon intrecciato. Ho anche installato i connettori xt60 e xt90 circa 6 pollici dopo il gommino per facilitare la sostituzione e gli aggiornamenti futuri. Dopo aver eseguito tutti i cablaggi, è possibile montare il motore del feedback di forza sul supporto del volante. Per collegare il volante al mozzo del motore dovrai stampare in 3D un adattatore. Il file Solidworks per l'adattatore può essere collegato. Il cambio non era il mio progetto, dopo diversi tentativi falliti ho deciso di utilizzare un design popolare su Thingiverse. Questo può essere trovato con una rapida ricerca e ha tutta la documentazione necessaria per assemblare, quindi non mi preoccuperò di esaminarlo qui. Per montare il cambio, avrai bisogno dei file Shifter mount e Shifter Strap. Il supporto deve essere stampato in ABS mentre il cinturino deve essere stampato in TPU flessibile. Questo supporto consente di regolare rapidamente il cambio e persino di scambiare i lati per le auto con guida a sinistra e con guida a destra. A partire da ora, ho completato fino a questo punto. I passaggi successivi sono l'assemblaggio della pedaliera e della scatola. Ciò avverrà presto e l'istruibile verrà aggiornato per riflettere i miei progressi. Ci sono ottimi esempi di pedali per sim fai-da-te su YouTube, che possono essere adattati per lavorare facilmente con questo progetto, ma ho deciso di costruire il gruppo del pedale interamente in alluminio per aumentare l'aspetto del realismo.

Passaggio 3: passaggi successivi

Dopo aver completato l'assemblaggio del pedale, è possibile finalizzare il cablaggio e quindi il simulatore è pronto per l'uso. Ricorda che questo simulatore non è stato progettato per essere utilizzato con una configurazione monitor, quindi non ci sono alloggi per montare schermi. Ho scelto questa strada perché un buon set di google VR è molto meno costoso della tradizionale configurazione a triplo monitor, e credo che il realismo di poter guardare intorno all'interno di un'auto in giochi come Assetto Corsa o Project Cars 2 porti un una dimensione completamente nuova per l'esperienza del simulatore.