पाई गुलेल: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

हर साल अक्टूबर के आखिरी शनिवार को, कैंटिग्नी हिस्टोरिकल म्यूज़ियम में शौकिया तौर पर गुलेल प्रतियोगिता आयोजित की जाती है। यह एक अद्भुत प्रतियोगिता है जो सभी लोगों को 3 अलग-अलग श्रेणियों में प्रतिस्पर्धा करते हुए गुलेल बनाने और फायर करने की अनुमति देती है: दूरी, शॉट ग्रुपिंग और सटीकता। प्रतियोगिता के बारे में अधिक जानकारी के लिए कृपया उनकी वेबसाइट https://www.fdmuseum.org/event/cantigny-catapult-c… पर जाएं। इस वर्ष प्रतियोगिता के लिए मेरी टीम, पाई थ्रोअर्स ने रास्पबेरी पाई का उपयोग करने का निर्णय लिया। हमारे थ्रो का रिलीज हिस्सा।

हमारे डिजाइन में, हमारे पास रास्पबेरी पाई ज़ीरो वायरलेस द्वारा मॉनिटर किए जा रहे सेंसर का एक सेट है। गुलेल को हथियाने और रिलीज को खींचने के बाद, रास्पबेरी पाई नियंत्रित करती है कि बेसबॉल कब छोड़ा जाएगा। इस सरल प्रक्रिया का उपयोग करते हुए हम 186 फीट की दूरी के साथ दूसरे स्थान पर आ पाए।

यह निर्देश रास्पबेरी पाई नियंत्रक और संबंधित इलेक्ट्रॉनिक्स के डिजाइन, विकास और कार्यान्वयन पर चर्चा करेगा। हालाँकि मैं इस साल के गुलेल की इमारत को कवर नहीं करता, लेकिन अगले साल के गुलेल के डिजाइन और निर्माण के बारे में नए साल की शुरुआत के बाद एक निर्देशयोग्य की तलाश करें।

सिर्फ मनोरंजन के लिए, मैंने हमारे 186 फुट के शॉट का एक वीडियो शामिल किया है। मुझे आशा है कि आप आनन्द ले रहे है।

मैं इस साल अपनी टीम के साथियों को भी धन्यवाद देना चाहूंगा: स्टीवन बॉब और गस मेनौडाकिस।

चरण 1: समग्र डिजाइन

पिछले वर्षों की प्रतियोगिता के दौरान हमें अपने गुलेल के लिए लगातार रिलीज प्राप्त करने में काफी परेशानी हुई। एक बड़ा गीक होने के नाते, मेरी पत्नी के अनुसार, मैंने कंप्यूटर नियंत्रण जोड़ने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ अपने कौशल और रास्पबेरी पाई ज़ीरो ($ 5) की बेहद कम लागत का उपयोग करने का फैसला किया।

यहाँ गुलेल को फायर करने की समग्र प्रक्रिया है। सबसे पहले, पाई चालू करें। दूसरा, मेरे आईफोन के साथ पीआई के वायरलेस हॉट स्पॉट से कनेक्ट करें और मेरा कैटापल्ट ऐप शुरू करें। इसके बाद, गुलेल को हवा दें और रिलीज सेट करें। गुलेल लोड करें और ट्रिगर सेट करें। ऐप के साथ गुलेल को बांधे। जब आप गुलेल को फायर करने के लिए तैयार हों, तो रिलीज को खींच लें। अब पाई, एम्बेडेड सेंसर का उपयोग करके, ट्रिगर को सही समय पर छोड़ता है और गेंद को छोड़ दिया जाता है।

चरण 2: रास्पबेरी पाई जीरो सेटअप

गुलेल में उपयोग के लिए रास्पबेरी पाई को स्थापित करने के लिए तीन मुख्य चरणों की आवश्यकता होती है। सबसे पहले पाई के पीछे स्थित पावर पैड से कनेक्शन जोड़ना है। दूसरा पाई को हॉट स्पॉट के रूप में स्थापित करना है। अंतिम चरण पायथन में एक प्रोग्राम विकसित करना है जो नियंत्रण ऐप के साथ बातचीत करेगा, सेंसर को पढ़ेगा और जरूरत पड़ने पर गुलेल को आग लगा देगा।

बिजली कनेक्शन

1. अपने टांका लगाने वाले लोहे को आग लगा दें।
2. बिजली कनेक्शन के लिए 16-18 गेज के तार का एक सेट लें। मैं हमेशा सकारात्मक कनेक्शन के लिए लाल तार का उपयोग करता हूं। मैं उस तार का भी उपयोग करता हूं जिसके एक सिरे पर एक कनेक्टर होता है ताकि मैं चीड़ को गुलेल से निकाल सकूं।
3. तार की एक छोटी राशि पट्टी करें और सिरों को टिन करें।
4. पैड को प्री-सोल्डर करें जहां आप पावर कनेक्ट करेंगे। मैं पैड नंबर नहीं जानता लेकिन मैंने संकेत दिया है कि चित्र में कौन से पैड का उपयोग करना है।
5. पाई को तारों को मिलाएं। मुझे लगता है कि यह कदम आसान है यदि आप पाई को सुरक्षित करते हैं और पैड के ऊपर एक तार को टांका लगाने के लिए पकड़ते हैं। मैं फिर पैड पर नीचे दबाते हुए टांका लगाने वाले लोहे को तार पर लगाता हूं। एक बार जब आपको लगे कि तार पर मिलाप पिघल गया है, तो दबाव छोड़ें।
6. दूसरे तार के साथ दोहराएं।
7. किसी भी शॉर्ट्स के लिए जाँच करें। एक शॉर्ट मौजूद है यदि दोनों पैड के तार या सोल्डर एक दूसरे को छूते हैं। यदि ऐसा होता है, तो मिलाप को गर्म करें, तारों को हटा दें और पुनः प्रयास करें।

हॉट स्पॉट

जबकि मैं एक हॉट स्पॉट स्थापित करने के लिए सभी चरणों से गुजर सकता था, वहीं कुछ और भी हैं जिन्होंने बेहतर काम किया है। मैंने चरण-दर-चरण निर्देशों के साथ कुछ साइटों को सूचीबद्ध किया है।

रास्पबेरीपी.ओआरजी

फ्रिलिप.कॉम

पायथन कार्यक्रम

गुलेल के विन्यास और फायरिंग को नियंत्रित करने के लिए एक पायथन प्रोग्राम का उपयोग किया जाता है। नीचे स्थित कार्यक्रम, पाई पर चलाया जाता है और आपको गुलेल को कॉन्फ़िगर और नियंत्रित करने की अनुमति देता है। यह प्रोग्राम स्थानीय उपयोक्ता निर्देशिका में जोड़ा जाता है और हर बार /etc/rc.local में एक प्रविष्टि जोड़कर पाई संचालित होने पर चलाया जाता है। यह प्रोग्राम एक नेटवर्क सर्वर सेट करता है जिसे मैं अपने iPhone के लिए विकसित ऐप का उपयोग करके कनेक्ट करता हूं। आप टेलनेट का भी उपयोग कर सकते हैं और पाई पर पोर्ट 9999 से कनेक्ट कर सकते हैं। फिर आप मेरे ऐप के समान प्रभाव के लिए टेक्स्ट कमांड का उपयोग कर सकते हैं।

नोड-लाल कार्यक्रम

पायथन प्रोग्राम के अतिरिक्त, मैंने समान कार्यक्षमता के साथ एक नोड-रेड प्रोग्राम बनाया है लेकिन यह एक वेब इंटरफ़ेस का उपयोग करता है। चूंकि रास्पबेरी पाई के लिए अनुशंसित ओएस रसबियन में स्थापना के हिस्से के रूप में नोड-रेड शामिल है, मैंने सोचा कि यह एक अच्छा जोड़ हो सकता है। catapult.json फ़ाइल की सामग्री को अपने क्लिपबोर्ड में कॉपी करें, पाई पर नोड-रेड खोलें जिसे आप अपने गुलेल के लिए उपयोग करने का इरादा रखते हैं, दाईं ओर मेनू से आयात-> क्लिपबोर्ड का चयन करें, और वहां कोड पेस्ट करें। अब आपको बस इतना करना है कि यूजर इंटरफेस के लिए कोड को तैनात करें और अपने पीआई के आईपी पते से कनेक्ट करें। मेरे मामले में यह https://192.168.1.103/:1880/ui/#/0 है, आपका आईपी पता बहुत होगा।

चरण 3: भागों को तार देना

हालांकि यह एक गड़बड़ की तरह दिखता है, सिस्टम की वास्तविक वायरिंग बहुत सीधी है। खराब तरीके से किया गया पावरपॉइंट योजनाबद्ध सभी कनेक्शन दिखाता है। आवश्यक भागों को नीचे सूचीबद्ध किया गया है।

हिस्सों की सूची

1. रास्पबेरी पाई जीरो वायरलेस - $5
2. 16 जीबी माइक्रो एसडी कार्ड - $8-10
3. Uxcell DC12V 25N फोर्स 2-वायर पुल पुश सोलेनॉइड, इलेक्ट्रोमैग्नेट, 10 मिमी एक्ट्यूएटर - $18
4. eBoot 6 पैक LM2596 DC से DC बक कन्वर्टर 3.0-40V से 1.5-35V पावर सप्लाई स्टेप डाउन मॉड्यूल - $2
5. Floureon 2 पैक 3S 11.1V 1500mAh 35C RC लिपो बैटरी, RC कार के लिए XT60 प्लग के साथ, Skylark m4-fpv250, मिनी श्रेडर 200, Qav250, भंवर, ड्रोन और FPV (2.91 x 1.46 x 1.08 इंच) - $27
6. टॉगल स्विच - $2-10 प्रति स्विच, मेरे पास एक पुराना स्विच था जिसका मैंने उपयोग किया था
7. फिनवेयर 6 जोड़े XT60 XT-60 पुरुष महिला बुलेट कनेक्टर आरसी लिपो बैटरी के लिए हीट सिकोड़ के साथ पावर प्लग - $7.50
8. सिलेवेट 15 पीसी रीड स्विच गिल्डेड लीड के साथ सामान्य रूप से खुला (एन / ओ) Arduino के लिए चुंबकीय प्रेरण स्विच इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (15 का पैक) CYT1065 - $ 10
9. Arduino ARM PIC AVR MCU 5V संकेतक लाइट एलईडी 1 चैनल रिले मॉड्यूल के लिए टोलको 5v रिले मॉड्यूल आधिकारिक Arduino बोर्डों के साथ काम करता है - $ 6। आप एक रिले प्राप्त कर सकते हैं जो 3.3v पर संचालित होता है और एनपीएन ट्रांजिस्टर को बायपास करता है, मेरे पास होता अगर मैंने सही से शुरू करने का आदेश दिया होता।
10. 100 x 2N2222 NPN TO-92 प्लास्टिक-एनकैप्सुलेट पावर ट्रांजिस्टर 75V 600mA - $2
11. तार और विविध भाग - इसमें कुछ 20 मिमी मैग्नेट शामिल हैं।

सम्बन्ध

जैसा कि आप मेरे भयानक इलेक्ट्रॉनिक्स आरेख से देख सकते हैं, इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए हुकअप सरल है। आपको आश्चर्य हो सकता है कि वहां एक एनपीएन ट्रांजिस्टर क्यों फेंका गया है, इसका संबंध 5 वोल्ट पर चलने वाले रिले और 3.3v पर चलने वाले पाई से है। हां, पाई पर 5V पिन हैं, लेकिन वे GPIO पिन से कनेक्ट करने के लिए नहीं हैं। मुझसे पूछो मुझे कैसे पता…

आप घटकों को एक साथ कैसे जोड़ते हैं यह आपकी पसंद है। मैंने पुराने RC सर्वो कनेक्टर का उपयोग किया क्योंकि उनके पास रास्पबेरी पाई पर GPIO पिन के लिए उपयोग करने के लिए सही रिक्ति है और मेरे पास उनका एक बड़ा संग्रह है। यदि आप चाहें तो पीआई पर छेद/पिन पर सोल्डर को निर्देशित कर सकते हैं। आपको बस यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि कनेक्शन सुरक्षित हैं और हिंसक प्रक्रिया के दौरान अलग होने की संभावना नहीं है जो कि एक गुलेल लॉन्च है।

चरण 4: मुद्रित भाग

इस परियोजना के लिए तीन आइटम हैं जिन्हें मुझे प्रिंट करना था और वे नीचे सूचीबद्ध हैं।

1. इलेक्ट्रॉनिक्स केस
2. सोलेनॉइड केस
3. बेसबॉल प्रतिधारण शाखा

मैंने प्रत्येक भाग के लिए एसटीएल फाइलें शामिल की हैं जिन्हें मुझे प्रिंट करना था। हाथ को प्रिंट करते समय, मैं अनुशंसा करता हूं कि आप 25-50% की भरण दर का उपयोग करें। यह सुनिश्चित करने के लिए है कि फायरिंग के दौरान दबाव के कारण हाथ टूट न जाए।

चरण 5: चुंबक और रीड स्विच

अधिक महत्वपूर्ण डिजाइन पहलुओं में से एक यह निर्धारित करना है कि गुलेल की फायरिंग के दौरान हाथ कहां है, यह कैसे बताना है। कुछ अलग विकल्प हैं, हॉल इफेक्ट सेंसर, रीड स्विच और एक्सेलेरोमीटर कुछ ही हैं। मूल रूप से मैंने हॉल इफेक्ट सेंसर का उपयोग करने की योजना बनाई थी, लेकिन पाया कि वे लगातार काम नहीं करते थे इसलिए मैंने रीड स्विच पर स्विच किया। यदि आप रीड स्विच का उपयोग करना चुनते हैं, तो सावधानी के एक शब्द, रीड स्विच को उन्मुख किया जाना चाहिए ताकि वे केन्द्रापसारक बल के लंबवत हों। अन्यथा यह संभव है कि रीड स्विच को हाथ की कताई गति से खोलने/बंद करने के लिए मजबूर किया जाएगा।

जैसा कि आप आरेख से देख सकते हैं, मैंने चार चुंबक और दो रीड स्विच का उपयोग किया। प्रत्येक चुम्बक को 90 डिग्री अलग रखा गया है। यह, रीड स्विच के लिए 135 डिग्री ऑफ सेट के संयोजन में, प्रति क्रांति 8 सेंसर रीडिंग की अनुमति देता है। सेंसर ऑफ़सेट के साथ, दोनों सेंसर एक ही समय में एक चुंबक को पार नहीं करेंगे जो हमें एक रीड स्विच और 8 मैग्नेट का उपयोग करने के समान सटीकता की अनुमति देता है। किसी भी स्थिति में, हाथ द्वारा पाई को घुमाने वाले प्रत्येक 45 डिग्री पर एक नाड़ी प्राप्त होगी।

प्रत्येक चुम्बक फेंकने वाले हाथ के लिए आधार समर्थन में एम्बेडेड है। मैंने 7/8 इंच के फोरस्टनर बिट का उपयोग किया और मैग्नेट की ऊंचाई से मेल खाने के लिए लगभग 6 मिमी में ड्रिल किया जो मेरे हाथ में था। मैंने फिर छेद में थोड़ा सा गर्म गोंद डाला और मैग्नेट को जगह में दबाया। प्रत्येक चुम्बक को आधार की सतह के साथ फ्लश किया जाना चाहिए।

रीड स्विच के लिए, मैंने पहले स्विच को तारों से जोड़ा, जिसे मैं बाद में पाई के GPIO पिन से जोड़ूंगा। फिर मैंने फेंकने वाले हाथ के नीचे रीड स्विच के लिए एक स्लॉट ड्रिल किया। यह स्लॉट आपके रीड स्विच को पूरी तरह से संलग्न करने के लिए आकार देना चाहिए। फिर मैंने स्लॉट के अंत में बांह के माध्यम से एक छेद ड्रिल किया। यह छेद है कि कैसे तार और रीड स्विच को हाथ से पिरोया जाता है, इसलिए यह दोनों को संभालने के लिए पर्याप्त बड़ा होना चाहिए। मैं फिर तार कनेक्शन को रीड स्विच में थ्रेड करता हूं और रीड स्विच को उस स्लॉट में गोंद कर देता हूं जो इसके लिए बनाया गया था। चूँकि मैंने अपने फेंकने वाले हाथ के लिए लकड़ी का उपयोग किया था, इसलिए मैंने रीड स्विच स्लॉट में रिक्त स्थान को लकड़ी के भराव से भर दिया। यह सुनिश्चित करने का एक तरीका था कि रीड स्विच सुरक्षित है और आधार पर रगड़ने में असमर्थ है।

चरण 6: परीक्षण

परीक्षण एक मजेदार प्रक्रिया है। यह वह जगह है जहां आप किसी ऐसी जगह जाते हैं जहां आप लोगों को चोट नहीं पहुंचाएंगे या संपत्ति को नुकसान नहीं पहुंचाएंगे और देखें कि आपका सामान काम करता है या नहीं। काश मैंने ऐसा किया होता। हमारे पहले टेस्ट में हाथ को बहुत देर से छोड़ा गया और मेरी वैन के ऊपर लगभग 100 फीट की दूरी पर बेसबॉल की पाल थी। रिलीज के समय को समायोजित करने के बाद, हमने फिर से कोशिश की। इस बार बेसबॉल ने मेरी कार के टायर को टक्कर मार दी और हमारे पास वापस आ गया। मैंने अपनी कार चलाई।

कई और प्रयासों के बाद हम उस जगह चले गए जहां रस्सी को हाथ से जोड़ा गया था ताकि हाथ सीधे ऊपर से 90 डिग्री सीसीडब्ल्यू बंद हो जाए। इसने हमें काफी सीधे आगे और 45 डिग्री के कोण पर शॉट लगाने की अनुमति दी। ज्यादा बेहतर। एक बार जब हम रिलीज को डायल कर देते थे, तो हमने अपना सर्वश्रेष्ठ परिणाम प्राप्त करने के लिए वजन को बदल दिया और बॉल स्लिंग को दो बार संशोधित किया।

चरण 7: अंतिम विचार

मैं उन सभी लोगों को धन्यवाद देना चाहता हूं जिन्होंने इस साल गुलेल में मदद की। स्टीवन बॉब और गस मेनौडाकिस, मेरे साथी। मेरी पत्नी, जो हर साल पूछती है कि मुझे गुलेल के लिए एक अलग डिज़ाइन क्यों बनाना है। और प्रतियोगिता को प्रथम स्थान पर रखने के लिए Cantigny। यह एक धमाका है और वास्तव में बड़ी भीड़ होनी चाहिए।

आपके समय के लिए धन्यवाद और यदि आपके कोई प्रश्न हैं तो मुझे बताएं।