Simulatore di surf ultra realistico: 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Ti senti un improvviso bisogno di fare surf, ma non c'è un grande specchio d'acqua nelle vicinanze? Hai paura delle acque profonde e turbolente? O sei solo troppo pigro per uscire? Allora il simulatore di surf ultra realistico è la soluzione perfetta per te! Consente un'esperienza di navigazione vicina alla realtà da qualsiasi luogo immaginabile. Essendo un sistema in due parti, il movimento viene rilevato da una tavola e tradotto in moti ondose di un diorama oceanico.

Progetto di:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

Il progetto è stato condotto nell'ambito del seminario di progettazione computazionale e fabbricazione digitale nel programma di master ITECH.

Passaggio 1: materiali

Per costruire un simulatore di surf ultra realistico, avrai bisogno dei seguenti materiali:

Elettronica:

• 2x scheda Arduino (Arduino Uno)
• 2x batterie 9V
• 1x servomotore, ad es. ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88/98N.cm)
• 1x modulo sensore di accelerazione digitale a 3 assi - MMA8452
• 2x modulo ricetrasmettitore NRF24L01
• 6/7.5V Alimentazione, ad es. Voltcraft USPS-1000
• 2 resistenze da 5.1kΩ
• 1x tagliere
• Ponticelli

Hardware:

• 2x lastre di plexiglas 250x500x3mm, ad es. Evonik
• 1x lastre di plexiglas 250x500x2mm, ad es. Evonik
• Pannello in compensato da 20 mm (91*21 cm + 2x 91*11 cm)
• 4 bulloni M3x15mm
• 8 dadi M3
• 1x Ø8x20mm Manicotto in alluminio (spessore 1mm)
• 1x Bullone M6x50mm + 2xM6 Dadi
• Barra filettata Ø3x50mm
• 2x rondelle Ø8/4mm

• Viti per legno Ø5x50mm

• Colorante Blue Water
• 1l di olio per bambini trasparente
• 1x Tube Acrifix 1R 0192 (o altra colla acrilica trasparente e impermeabile)
• Silicone trasparente

Utensili:

Pinze, cacciavite, trapano elettrico, taglierina laser, sega a nastro per legno o fresa CNC, siringa da 60 ml

Passaggio 2: assemblaggio della tavola da surf in compensato

Per tagliare la tavola da surf abbiamo usato una sega a nastro perché non avevamo accesso a un mulino a controllo numerico. Abbiamo tracciato il contorno della tavola sul legno usando uno stencil di carta. La tavola da surf può essere assemblata incollandola e/o avvitandola.

Passaggio 3: Diorama di taglio laser

Utilizzare il seguente file dxf per tagliare le parti con un router di taglio laser.

Una parte della lima deve essere tagliata da plexiglas da 3mm, l'altra da plexiglas da 2mm.

Usa un plexiglas di buona qualità. L'esperienza ha dimostrato che il plexiglas di scarsa qualità tende a diventare sfocato quando viene a contatto con la colla acrilica.

Fase 4: Assemblaggio di Diorama

Per assemblare il diorama:

• Inizia con il piatto inferiore e poi aggiungi i 2 lati corti. Attendi 5 minuti affinché la colla inizi a polimerizzare.
• Aggiungi i 2 lati lunghi e poi attendi di nuovo per almeno 15 minuti affinché la colla si asciughi.
• Sigillare tutti i bordi dall'interno. Procedi lentamente, esegui un bordo alla volta e lascia che la colla indurisca (~ 15 minuti per ciascun bordo. Ciò impedirà alla colla di scivolare sul plexiglas mentre sigilli gli altri bordi).
• Posiziona la piastra superiore sul tavolo e versa la colla nelle zone in cui la scatola entrerà in contatto (poiché non sarai in grado di sigillarla dall'interno in seguito, vedi foto)
• Lascia asciugare l'intera scatola per almeno 30 minuti alla luce diretta (per la colla a polimerizzazione UV)
• Riempi accuratamente la scatola solo con acqua, usando la siringa. Controlla eventuali perdite. Se perde, svuota la scatola e aggiungi altra colla o silicone sui bordi. Ripeti questo passaggio fino a ottenere una corretta impermeabilizzazione (anche se richiede tempo, è molto più facile pulire l'acqua rispetto all'olio per bambini in seguito… fidati di noi!)

Alcuni suggerimenti interessanti si possono trovare anche qui:

Passaggio 5: riempire il diorama con acqua e olio

Ora che la tua scatola è impermeabile (è davvero?):

• Mescola l'acqua con il colorante per acqua blu.
• Riempi circa 1/3 della scatola con acqua colorata usando la siringa.
• Riempi la scatola fino in cima con olio
• Attendi che le bolle d'aria scompaiano.
• Quando tutte le bolle sono sparite, assicurati che la scatola sia perfettamente piena
• Pulisci la scatola esterna con un detersivo liquido per i piatti
• Sigillare i due fori con silicone trasparente

Passaggio 6: assemblaggio di Diorama Base e tavola da surf

Abbiamo progettato una scheda plug-in sotto il wave box, per elevare il sistema. I supporti possono essere inseriti nella piastra di base in direzione x e y per trasportare la scatola delle onde e il motore. La base può essere assemblata secondo le immagini del plexiglass tagliato in precedenza, ingranaggi, bulloni, rondelle, dadi, manicotto in alluminio e servomotore. Assicurarsi di sfalsare gli ingranaggi e trasferire il carico della scatola piena d'acqua non direttamente sul servomotore. Il wavebox non è fissato saldamente alla base. Si trova su un bullone di alluminio (l'asse di inclinazione dell'intera costruzione) ed è tenuto in posizione solo da sottili fette di plexi. L'asse di ribaltamento della costruzione è disposto in modo asimmetrico per guidarne il movimento ed evitare la caduta della scatola.

Passaggio 7: cablaggio

Lo schema elettrico è mostrato nell'immagine. Devono essere creati due circuiti, un circuito trasmettitore per la scheda e un circuito ricevitore per il diorama.

La configurazione può funzionare con una singola scheda arduino utilizzando un filo invece di un trasmettitore radio come connessione tra la scheda e il diorama.

Passaggio 8: codici Arduino

Usa i codici arduino allegati. Tieni presente che ci sono due codici, uno per ogni scheda arduino. Il codice del trasmettitore legge l'angolo della scheda, converte l'angolo in un valore utilizzabile e lo invia al ricevitore. Il codice del ricevitore riceve questi valori e controlla il servomotore in base ad essi. I codici contengono anche ulteriori commenti. È necessario installare più librerie, i collegamenti sono specificati nel codice.

Una volta caricati i codici sulle schede arduino, segui il passaggio successivo per effettuare le impostazioni finali.

Passaggio 9: regolazione del codice del trasmettitore

Questo passaggio è necessario solo quando la forma della tavola è diversa da quella proposta.

• Ora vuoi adattare le impostazioni del codice alla tua scheda e costruzione particolari.
• Una volta che il tuo trasmettitore arduino è saldamente fissato alla tavola da surf, ricollega l'arduino al computer.
• Vuoi che l'arduino legga 90° quando è stabile in orizzontale. Se il valore letto con la funzione Serial. Print(angolo) non è 90°, aggiusta il codice aggiungendo o sottraendo qualche grado per avere un bel 90° rotondo
• Una volta raggiunto questo obiettivo, ruota la tavola su un lato. Puoi leggere l'angolo e dedurre l'angolo massimo che la tua tavola può ruotare. Usa questo valore per adattare il codice alle tue particolari necessità
• Ripeti questo passaggio nell'altra direzione
• Ricarica il tuo codice sulla scheda arduino trasmittente.

Passaggio 10: goditi il surf

Passaggio 11: nota a margine

Essendo una macchina indipendente non è richiesto alcun surfista umano! Il sistema può anche formare un circuito di feedback in cui si attiva per aumentare l'oscillazione.

Secondo classificato all'Arduino Contest 2019