Simulador de surf ultra-realista: 11 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Você sente uma vontade repentina de surfar, mas não há um grande volume de água por perto? Você tem medo de águas profundas e turbulentas? Ou você só tem preguiça de sair de casa? Então o Ultra Realistic Surfing Simulator é a solução perfeita para você! Ele permite uma experiência de surf próxima à realidade de qualquer lugar imaginável. Como um sistema de duas partes, o movimento é detectado por uma placa e traduzido em movimentos ondulatórios de um diorama do oceano.

Projeto por:

Lena Strobel, Gabriel Rihaczek, Guillaume Caussarieu

O projeto foi realizado como parte do seminário de Design Computacional e Fabricação Digital no programa de mestrado ITECH.

Etapa 1: Materiais

Para construir um simulador de surfe ultra-realista, você precisará dos seguintes suprimentos:

Eletrônicos:

• 2x Arduino Board (Arduino Uno)
• 2 baterias de 9V
• 1x servomotor, por exemplo ServoMotox Reely Standard-Servo S-0090 (88 / 98N.cm)
• 1 módulo sensor de aceleração digital de 3 eixos - MMA8452
• 2x Módulo Transceptor NRF24L01
• Fonte de alimentação de 6 / 7,5 V, por exemplo Voltcraft USPS-1000
• 2 resistor de 5,1 kΩ
• 1x breadboard
• Fios de ligação

Hardware:

• 2 folhas de Plexiglass 250x500x3mm, por ex. Evonik
• 1x folhas de Plexiglass 250x500x2mm, por ex. Evonik
• Placa de madeira compensada de 20 mm (91 * 21 cm + 2x 91 * 11 cm)
• 4 parafusos M3x15mm
• 8x M3 Nuts
• Luva de alumínio 1x Ø8x20mm (1 mm de espessura)
• 1x parafuso M6x50mm + 2xM6 porcas
• Haste roscada Ø3x50mm
• 2x arruelas Ø8 / 4mm

• Parafusos de madeira Ø5x50mm

• Corante Água Azul
• 1l de óleo de bebê transparente
• 1x Tube Acrifix 1R 0192 (ou outra cola acrílica transparente e à prova d'água)
• Silício transparente

Ferramentas:

Plyers, chave de fenda, furadeira, cortador a laser, serra de fita para madeira ou fresadora CNC, seringa de 60ml

Etapa 2: Montagem da prancha de surf de compensado

Para o corte da prancha usamos uma serra de fita, pois não tínhamos acesso a um moinho cnc. Traçamos o contorno da placa na madeira usando um estêncil de papel. A prancha de surf pode ser montada colando e / ou aparafusando.

Etapa 3: diorama de corte a laser

Use o seguinte arquivo dxf para cortar as peças com uma fresadora de corte a laser.

Uma parte da lima deve ser cortada em plexiglas de 3 mm e a outra em plexiglas de 2 mm.

Use um plexiglas de boa qualidade. A experiência mostra que o plexiglass de baixa qualidade tende a ficar embaçado ao entrar em contato com a cola acrílica.

Etapa 4: Montagem do Diorama

Para montar o diorama:

• Comece com a placa de fundo e, em seguida, adicione os 2 lados menores. Aguarde 5 minutos para que a cola comece a curar.
• Adicione os 2 lados longos e espere novamente pelo menos 15min para a cola curar.
• Sele todas as bordas por dentro. Vá devagar, faça uma borda de cada vez e deixe a cola curar (cerca de 15 minutos para cada borda. Isso impedirá que a cola deslize no seu plexiglass conforme você fecha as outras bordas).
• Coloque a placa de cima sobre a mesa e despeje cola nas regiões onde a caixa vai ficar em contato (como depois você não vai conseguir selar por dentro, veja foto)
• Deixe a caixa inteira curar por pelo menos 30 minutos em luz direta (para cola de cura UV)
• Encha a caixa cuidadosamente apenas com água, usando a seringa. Verifique se há vazamentos. Se estiver vazando, esvazie a caixa e adicione mais cola ou silicone nas bordas. Refaça esta etapa até obter uma impermeabilização adequada (mesmo que leve tempo, é muito mais fácil limpar água do que óleo de bebê mais tarde … Confie em nós!)

Algumas dicas interessantes também podem ser encontradas aqui:

Etapa 5: Preencher o diorama com água e óleo

Agora que sua caixa é à prova d'água (é mesmo?):

• Misture sua água com o corante de água azul.
• Encha cerca de 1/3 da caixa com água colorida usando a seringa.
• Encha a caixa até o topo com óleo
• Espere que as bolhas de ar desapareçam.
• Quando todas as bolhas desaparecerem, certifique-se de que a caixa esteja perfeitamente preenchida
• Limpe a caixa externa com limpador de louça líquido
• Sele os dois orifícios com silicone transparente

Etapa 6: Montagem da base do diorama e da prancha de surfe

Projetamos uma placa plug-in embaixo da caixa de ondas, a fim de elevar o sistema. Os suportes podem ser plugados na placa de base nas direções xey para transportar a caixa de ondas e o motor. A base pode ser montada conforme fotos do plexiglass previamente cortado, engrenagens, parafusos, arruelas, porcas, luva de alumínio e servomotor. Certifique-se de alternar as engrenagens e transferir a carga da caixa cheia de água não diretamente no servo motor. A caixa de ondas não está firmemente presa à base. Ele fica sobre um parafuso de alumínio (o eixo de inclinação de toda a construção) e só é mantido no lugar por fatias estreitas de plexo. O eixo de inclinação da construção está disposto assimetricamente para orientar o seu movimento e evitar que a caixa caia.

Etapa 7: Fiação

O plano de fiação é mostrado na imagem. Dois circuitos devem ser criados, um circuito transmissor para a placa e um circuito receptor para o diorama.

A configuração pode funcionar com uma única placa arduino usando um fio em vez de um transmissor de rádio como uma conexão entre a placa e o diorama.

Etapa 8: Códigos do Arduino

Use os códigos do Arduino anexados. Esteja ciente de que existem dois códigos, um para cada placa arduino. O código do transmissor lê o ângulo da placa, converte o ângulo em um valor utilizável e o envia ao receptor. O código do reveiver recebe esses valores e controla o servo motor com base neles. Os códigos também contêm comentários adicionais. Várias bibliotecas devem ser instaladas, os links são especificados no código.

Depois que os códigos forem carregados nas placas arduino, siga a próxima etapa para fazer as configurações finais.

Etapa 9: Ajustando o Código do Transmissor

Esta etapa só é necessária quando o formato da placa for diferente do proposto.

• Agora você deseja ajustar as configurações do código para sua placa e construção em particular.
• Uma vez que seu transmissor arduino esteja firmemente fixado à prancha de surf, conecte o arduino de volta ao computador.
• Você deseja que o arduino leia 90 ° quando estiver estável na horizontal. Se o valor lido usando a função Serial. Print (ângulo) não for 90 °, ajuste o código adicionando ou subtraindo alguns graus para ter um bom e redondo 90 °
• Depois de conseguir isso, gire a placa de um lado. Você pode ler o ângulo e deduzir o ângulo máximo que sua placa pode girar. Use este valor para ajustar o código à sua necessidade particular
• Repita esta etapa na outra direção
• Faça upload do seu código de volta para a placa de transmissão do arduino.

Etapa 10: Aproveite o Surf

Etapa 11: Sidenote

Por ser uma máquina independente, nenhum surfista humano é necessário! O sistema também pode formar um loop de feedback, onde se ativa para aumentar a oscilação.

Vice-campeão do Arduino Contest 2019