Pi Catapult: 7 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

প্রতি বছর অক্টোবরের শেষ শনিবার, ক্যান্টিগনি Histতিহাসিক যাদুঘরে একটি অপেশাদার ক্যাটপাল্ট প্রতিযোগিতা অনুষ্ঠিত হয়। এটি একটি বিস্ময়কর প্রতিযোগিতা যা সকল আগন্তুককে তিনটি ভিন্ন শ্রেণীতে প্রতিযোগিতা করার সময় একটি ক্যাটাপল্ট তৈরি করতে এবং ফায়ার করতে দেয়: দূরত্ব, শট গ্রুপিং এবং নির্ভুলতা। প্রতিযোগিতার বিষয়ে আরো তথ্যের জন্য অনুগ্রহ করে তাদের ওয়েবসাইট দেখুন https://www.fdmuseum.org/event/cantigny-catapult-c… এই বছরের প্রতিযোগিতার জন্য আমার দল, পাই থ্রোয়ার্স, সাহায্য করার জন্য একটি রাস্পবেরি পাই ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে আমাদের নিক্ষেপ অংশ মুক্তি।

আমাদের নকশায়, আমাদের একটি রাস্পবেরি পাই জিরো ওয়্যারলেস দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা সেন্সরের একটি সেট রয়েছে। ক্যাটাপল্টকে সশস্ত্র করার এবং রিলিজ টানার পরে, রাস্পবেরি পাই নিয়ন্ত্রণ করে যখন বেসবল মুক্তি পাবে। এই সহজ প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে, আমরা 186 ফুট দূরত্বে দ্বিতীয় স্থানে আসতে সক্ষম হয়েছি।

এই নির্দেশযোগ্য রাস্পবেরি পাই নিয়ন্ত্রক এবং সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনিক্সের নকশা, উন্নয়ন এবং বাস্তবায়ন নিয়ে আলোচনা করবে। যদিও আমি এই বছরের ক্যাটপল্টের বিল্ডিং কভার করি না, কিন্তু নতুন বছরের শুরুর পর পরবর্তী বছরের ক্যাটাপ্টের ডিজাইন এবং বিল্ডিং সম্পর্কে একটি নির্দেশযোগ্য সন্ধান করুন।

শুধু মজা করার জন্য, আমি আমাদের 186 ফুট শটের একটি ভিডিও অন্তর্ভুক্ত করেছি। আমি আশা করি তুমি উপভোগ করবে.

আমি এই বছর আমার দলের সঙ্গীদের ধন্যবাদ জানাতে চাই: স্টিভেন বব এবং গাস মেনৌদাকিস।

ধাপ 1: সামগ্রিক নকশা

গত বছরের প্রতিযোগিতার সময় আমাদের ক্যাটাপল্টের জন্য ধারাবাহিক রিলিজ পেতে আমাদের যথেষ্ট পরিমাণে সমস্যা হয়েছিল। আমার স্ত্রীর মতে, একজন বড় গিক হওয়ায়, আমি কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ যোগ করার জন্য ইলেকট্রনিক্সের সাথে আমার দক্ষতা এবং রাস্পবেরি পাই জিরোর ($ 5) অত্যন্ত কম খরচে ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।

এখানে ক্যাটাপল্ট ফায়ার করার সামগ্রিক প্রক্রিয়া। প্রথমে পাই চালু করুন। দ্বিতীয়ত, আমার আইফোনের সাথে পাই এর ওয়্যারলেস হট স্পটে সংযোগ করুন এবং আমার ক্যাটাপল্ট অ্যাপ শুরু করুন। এরপরে, কেটপাল্টটি বন্ধ করুন এবং রিলিজ সেট করুন। ক্যাটপাল্ট লোড করুন এবং ট্রিগার সেট করুন। অ্যাপ দিয়ে ক্যাটাপল্ট আর্ম করুন। যখন আপনি ক্যাটাপাল্ট ফায়ার করার জন্য প্রস্তুত হন, তখন রিলিজটি টানুন। এখন পাই, এমবেডেড সেন্সর ব্যবহার করে, সঠিক সময়ে ট্রিগারটি ছেড়ে দেয় এবং বলটি মুক্তি পায়।

ধাপ 2: রাস্পবেরি পাই জিরো সেটআপ

ক্যাটপল্টে ব্যবহারের জন্য রাস্পবেরি পাই সেটআপ করার জন্য তিনটি প্রধান পদক্ষেপ প্রয়োজন। প্রথমটি পাই এর পিছনে অবস্থিত পাওয়ার প্যাডগুলিতে সংযোগ যুক্ত করা। দ্বিতীয়টি হল Pi কে হট স্পট হিসেবে সেটআপ করা। চূড়ান্ত ধাপ হল পাইথনে একটি প্রোগ্রাম বিকাশ করা যা নিয়ন্ত্রণ অ্যাপের সাথে যোগাযোগ করবে, সেন্সর পড়বে এবং প্রয়োজনে ক্যাটাপল্টকে আগুন দেবে।

পাওয়ার সংযোগ

1. আপনার সোল্ডারিং লোহা জ্বালান।
2. বিদ্যুৎ সংযোগের জন্য 16-18 গেজ তারের একটি সেট ধরুন। আমি সবসময় ইতিবাচক সংযোগের জন্য লাল তার ব্যবহার করি। আমি তারেরও ব্যবহার করি যার এক প্রান্তে সংযোগকারী থাকে যাতে আমি ক্যাটপাল্ট থেকে পাইন অপসারণ করতে পারি।
3. তারের একটি ছোট পরিমাণ টানা এবং শেষ টিন।
4. প্রি-সোল্ডার প্যাড যেখানে আপনি পাওয়ার সংযোগ করবেন। আমি প্যাড নম্বর জানি না কিন্তু ছবিতে কোন প্যাড ব্যবহার করতে হবে তা নির্দেশ করেছি।
5. পাইয়ের কাছে তারগুলি বিক্রি করুন। আমি মনে করি এই ধাপটি সহজ যদি আপনি পাই সুরক্ষিত করেন এবং প্যাডটির উপরে একটি তারের সোল্ডার ধরে রাখেন। আমি তারপর প্যাড উপর নিচে চাপ যখন তারের সোল্ডারিং লোহা প্রয়োগ। একবার আপনি তারের উপর ঝাল অনুভব করেন, দ্রবীভূত করুন।
6. দ্বিতীয় তারের সাথে পুনরাবৃত্তি করুন।
7. কোন শর্টস চেক করুন। একটি সংক্ষিপ্ত বিদ্যমান যদি উভয় প্যাড থেকে তারের বা ঝাল একে অপরকে স্পর্শ করে। যদি এটি হয়, ঝাল গরম করুন, তারগুলি সরান এবং আবার চেষ্টা করুন।

হট স্পট

যদিও আমি একটি হট স্পট সেটআপ করার জন্য সমস্ত পদক্ষেপের মধ্য দিয়ে যেতে পারি, সেখানে আরও কিছু আছে যারা আরও ভাল কাজ করেছে। আমি ধাপে ধাপে নির্দেশাবলী সহ কয়েকটি সাইট তালিকাভুক্ত করেছি।

RaspberryPi.org

Frillip.com

পাইথন প্রোগ্রাম

একটি পাইথন প্রোগ্রাম ক্যাটাপল্টের কনফিগারেশন এবং ফায়ারিং নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। নীচে অবস্থিত প্রোগ্রামটি Pi তে চালিত হয় এবং আপনাকে ক্যাটাপল্ট কনফিগার এবং নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। এই প্রোগ্রামটি স্থানীয় ব্যবহারকারী ডিরেক্টরিতে যোগ করা হয় এবং /etc/rc.local এ একটি এন্ট্রি যোগ করে প্রতিবার Pi চালিত হলে চালানো হয়। এই প্রোগ্রামটি একটি নেটওয়ার্ক সার্ভার সেট করে যা আমি আমার আইফোনের জন্য তৈরি একটি অ্যাপ ব্যবহার করে সংযুক্ত করি। আপনি টেলনেট ব্যবহার করতে পারেন এবং Pi এ 9999 পোর্টের সাথে সংযোগ করতে পারেন। তারপরে আপনি আমার অ্যাপের মতো একই প্রভাব ফেলতে টেক্সট কমান্ড ব্যবহার করতে পারেন।

নোড-রেড প্রোগ্রাম

পাইথন প্রোগ্রামের সংযোজন হিসাবে, আমি অনুরূপ কার্যকারিতা সহ একটি নোড-রেড প্রোগ্রাম তৈরি করেছি কিন্তু এটি একটি ওয়েব ইন্টারফেস ব্যবহার করে। যেহেতু রাসবিয়ান, রাস্পবেরি পাই এর জন্য প্রস্তাবিত ওএস, ইনস্টলেশনের অংশ হিসাবে নোড-রেড অন্তর্ভুক্ত করে, আমি ভেবেছিলাম এটি একটি ভাল সংযোজন হতে পারে। Catapult.json ফাইলের বিষয়বস্তু আপনার ক্লিপবোর্ডে অনুলিপি করুন, Pi তে নোড-রেড খুলুন যা আপনি আপনার ক্যাটাপল্টের জন্য ব্যবহার করতে চান, ডানদিকের মেনু থেকে Import-> Clipboard নির্বাচন করুন এবং সেখানে কোডটি পেস্ট করুন। এখন আপনাকে যা করতে হবে তা হল কোড স্থাপন করা এবং ইউজার ইন্টারফেসের জন্য আপনার Pi এর IP ঠিকানার সাথে সংযোগ স্থাপন করা। আমার ক্ষেত্রে এটি হল https://192.168.1.103/:1880/ui/#/0, আপনার IP ঠিকানা হবে খুব।

ধাপ 3: যন্ত্রাংশ আপ তারের

যদিও এটি একটি জগাখিচুড়ি মত দেখায়, সিস্টেমের প্রকৃত তারের বেশ সোজা এগিয়ে। খারাপভাবে সম্পন্ন পাওয়ার পয়েন্ট স্কিম্যাটিক সমস্ত সংযোগ দেখায়। প্রয়োজনীয় অংশগুলি নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে।

অংশ তালিকা

1. রাস্পবেরি পাই জিরো ওয়্যারলেস - $ 5
2. 16 জিবি মাইক্রো এসডি কার্ড - 8-10 ডলার
3. Uxcell DC12V 25N Force 2 -Wires Push Push Solenoid, Electromagnet, 10 mm Actuator - $ 18
4. eBoot 6 Pack LM2596 DC থেকে DC Buck Converter 3.0-40V থেকে 1.5-35V পাওয়ার সাপ্লাই স্টেপ ডাউন মডিউল-$ 2
5. Floureon 2 Packs 3S 11.1V 1500mAh 35C RC Lipo Battery with XT60 Plug for RC Car, Skylark m4 -fpv250, Mini Shredder 200, Qav250, Vortex, Drone and FPV (2.91 x 1.46 x 1.08 ইঞ্চি) - $ 27
6. টগল সুইচ - $ 2-10 প্রতি সুইচ, আমার একটি পুরানো ছিল যা আমি ব্যবহার করেছি
7. ফিনওয়্যার 6 জোড়া XT60 XT -60 পুরুষ মহিলা বুলেট কানেক্টর আরসি লিপো ব্যাটারির জন্য তাপ সঙ্কুচিত সঙ্গে পাওয়ার প্লাগ - $ 7.50
8. Cylewet 15Pcs রিড সুইচ সঙ্গে Gilded সীসা সাধারণত খোলা (N/O) চুম্বকীয় আবেশন সুইচ Arduino জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক (15 এর প্যাক) CYT1065 - $ 10
9. Arduino ARM PIC AVR MCU 5V ইন্ডিকেটর লাইট LED 1 চ্যানেল রিলে মডিউলের জন্য Tolako 5v রিলে মডিউল অফিসিয়াল Arduino বোর্ডের সাথে কাজ করে - $ 6। আপনি একটি রিলে পেতে পারেন যা 3.3v এ কাজ করে এবং এনপিএন ট্রানজিস্টরকে বাইপাস করে, যদি আমি সঠিকটি দিয়ে শুরু করার আদেশ দিয়ে থাকতাম।
10. 100 x 2N2222 NPN TO-92 প্লাস্টিক-এনক্যাপসুলেট পাওয়ার ট্রানজিস্টর 75V 600mA-$ 2
11. তার এবং বিভিন্ন অংশ - এর মধ্যে কিছু 20 মিমি চুম্বক রয়েছে।

সংযোগ

আপনি আমার ভয়ঙ্কর ইলেকট্রনিক্স ডায়াগ্রাম থেকে দেখতে পাচ্ছেন, ইলেকট্রনিক্সের জন্য হুকআপগুলি বেশ সহজ। আপনি ভাবতে পারেন যে সেখানে কেন একটি এনপিএন ট্রানজিস্টার ফেলে দেওয়া হয়েছে, এটি 5 ভোল্টে চালিত রিলে এবং 3.3v এ চলমান পাইয়ের সাথে সম্পর্কযুক্ত। হ্যাঁ, পাইতে 5V পিন আছে, কিন্তু সেগুলি GPIO পিনের সাথে সংযোগের জন্য নয়। আমি কিভাবে জানি আমাকে জিজ্ঞাসা করুন …

আপনি কীভাবে উপাদানগুলিকে একসাথে সংযুক্ত করেন তা আপনার পছন্দ। আমি পুরানো আরসি সার্ভো সংযোগকারী ব্যবহার করেছি কারণ রাস্পবেরি পাইতে জিপিআইও পিনের জন্য তাদের ব্যবহারের জন্য সঠিক ব্যবধান রয়েছে এবং আমার কাছে তাদের একটি বড় সংগ্রহ রয়েছে। আপনি যদি Pi এর গর্ত/পিনগুলিতে সোল্ডার নির্দেশ করতে পারেন। আপনাকে কেবল নিশ্চিত করতে হবে যে সংযোগগুলি নিরাপদ এবং হিংসাত্মক প্রক্রিয়ার সময় বিচ্ছিন্ন হওয়ার সম্ভাবনা নেই যা একটি ক্যাটাপল্ট লঞ্চ।

ধাপ 4: মুদ্রিত অংশ

এই প্রকল্পের জন্য আমাকে তিনটি আইটেম মুদ্রণ করতে হয়েছিল এবং সেগুলি নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে।

1. ইলেকট্রনিক্স কেস
2. সোলেনয়েড কেস
3. বেসবল ধরে রাখার বাহু

আমি প্রিন্ট করার জন্য প্রতিটি অংশের জন্য STL ফাইল অন্তর্ভুক্ত করেছি। আর্ম প্রিন্ট করার সময়, আমি আপনাকে 25-50%ফিল রেট ব্যবহার করার পরামর্শ দিই। এটি নিশ্চিত করার জন্য যে গুলি চালানোর সময় যে চাপের সম্মুখীন হয় তার কারণে বাহু ভেঙে যায় না।

ধাপ 5: চুম্বক এবং রিড সুইচ

আরও গুরুত্বপূর্ণ ডিজাইনের দিকগুলির মধ্যে একটি হল নির্ণয় করা যে কিভাবে ক্যাটাপল্টের গুলি চালানোর সময় বাহু কোথায় আছে তা জানাতে হয়। কয়েকটি ভিন্ন বিকল্প রয়েছে, হল ইফেক্ট সেন্সর, রিড সুইচ এবং অ্যাকসিলরোমিটার মাত্র কয়েকটি। মূলত আমি হল ইফেক্ট সেন্সর ব্যবহার করার পরিকল্পনা করেছিলাম কিন্তু দেখেছি যে তারা ধারাবাহিকভাবে কাজ করে না তাই আমি রিড সুইচ চালু করেছি। যদি আপনি রিড সুইচ ব্যবহার করতে চান, তাহলে সাবধানতার একটি শব্দ, রিড সুইচগুলোকে ওরিয়েন্টেড করা উচিত যাতে সেগুলো সেন্ট্রিফিউগাল ফোর্সের লম্ব হয়। অন্যথায় এটা সম্ভব যে রিড সুইচ বাহুর ঘূর্ণন গতি দ্বারা খোলা/বন্ধ করা হবে।

আপনি ডায়াগ্রাম থেকে দেখতে পাচ্ছেন, আমি চারটি চুম্বক এবং দুটি রিড সুইচ ব্যবহার করেছি। প্রতিটি চুম্বক 90 ডিগ্রী পৃথক করা হয়। এটি, রিড সুইচগুলির জন্য 135 ডিগ্রি অফ সেট সহ, প্রতি বিপ্লবে 8 টি সেন্সর রিডিংয়ের অনুমতি দেয়। সেন্সর অফসেট সহ, উভয় সেন্সর একই সময়ে একটি চুম্বক অতিক্রম করবে না যা আমাদের একই রিড সুইচ এবং 8 টি চুম্বক ব্যবহার করার মতো একই নির্ভুলতার অনুমতি দেয়। উভয় ক্ষেত্রেই, প্রতি 45 ডিগ্রি যে বাহু পিআই ঘুরিয়ে দেয় একটি একক পালস পাবে।

প্রতিটি চুম্বক নিক্ষেপকারী বাহুর জন্য বেস সাপোর্টে এম্বেড করা আছে। আমি একটি 7/8 ইঞ্চি ফর্স্টনার বিট ব্যবহার করেছি এবং আমার হাতে থাকা চুম্বকের উচ্চতার সাথে মেলাতে প্রায় 6 মিমি ড্রিল করেছি। আমি তারপর গর্তে একটু গরম আঠা যোগ করলাম এবং জায়গায় চুম্বক চাপলাম। প্রতিটি চুম্বক বেসের পৃষ্ঠের সাথে ফ্লাশ হওয়া উচিত।

রিড সুইচগুলির জন্য, আমি প্রথমে সুইচগুলিকে তারের সাথে সংযুক্ত করেছি যা পরে আমি পিআই এর জিপিআইও পিনের সাথে সংযুক্ত করব। আমি তারপর নিক্ষেপকারী বাহুর নীচের দিকে রিড সুইচের জন্য একটি স্লট ড্রিল করলাম। এই স্লটটি আপনার রিড সুইচটি সম্পূর্ণরূপে আবদ্ধ করতে হবে। আমি তারপর স্লট শেষে বাহু মাধ্যমে একটি গর্ত ড্রিল। এই গর্তটি হল কিভাবে তারের এবং রিড সুইচটি বাহু দিয়ে থ্রেড করা হয় তাই এটি উভয়ই পরিচালনা করার জন্য যথেষ্ট বড় হওয়া উচিত। তারপরে আমি রিড সুইচটিতে তারের সংযোগটি থ্রেড করি এবং রিড সুইচটিকে তার জন্য তৈরি করা স্লটে আঠালো করি। যেহেতু আমি আমার নিক্ষেপকারী বাহুর জন্য কাঠ ব্যবহার করেছি, তাই আমি কাঠের ফিলার দিয়ে রিড সুইচ স্লটের স্থানগুলি পূরণ করেছি। এটি নিশ্চিত করার একটি উপায় ছিল যে রিড সুইচটি সুরক্ষিত এবং বেসে ঘষতে অক্ষম।

ধাপ 6: পরীক্ষা

পরীক্ষা একটি মজার প্রক্রিয়া। এটি এমন জায়গা যেখানে আপনি কোথাও যান যেখানে আপনি মানুষকে আঘাত করবেন না বা সম্পত্তির ক্ষতি করবেন না এবং আপনার জিনিসগুলি কাজ করে কিনা তা দেখুন। আমি যদি এটা করতাম। আমাদের প্রথম পরীক্ষায় আর্ম রিলিজ অনেক দেরিতে ফেলে দিলাম এবং আমার ভ্যানের উপর প্রায় 100 ফুট দূরে একটি বেসবল পাল ছিল। মুক্তির সময় সামঞ্জস্য করার পরে, আমরা আবার চেষ্টা করেছি। এবার বেসবল আমার গাড়ির টায়ারে আঘাত করে আমাদের দিকে ফিরে এল। আমি আমার গাড়ি সরিয়ে নিলাম।

আরও বেশ কিছু প্রচেষ্টার পর আমরা যেখানে হাতের সাথে দড়ি সংযুক্ত ছিল সেখানে সরে গেলাম যাতে হাত 90 ডিগ্রী CCW সোজা উপরে থামল। এটি আমাদেরকে সরাসরি সোজা এবং 45 ডিগ্রী কোণে শট গুলি করার অনুমতি দেয়। অনেক ভাল. একবার আমরা রিলিজ ডায়াল করেছিলাম, আমরা ওজন পরিবর্তন করেছি এবং আমাদের সেরা ফলাফল পেতে কয়েকবার বল স্লিং পরিবর্তন করেছি।

ধাপ 7: চূড়ান্ত চিন্তা

আমি সেই সকল মানুষকে ধন্যবাদ জানাতে চাই যারা এই বছরগুলোতে সাহায্য করেছে। স্টিভেন বব এবং গাস মেনুদাকিস, আমার সতীর্থরা। আমার স্ত্রী, যিনি প্রতি বছর জিজ্ঞাসা করেন কেন আমাকে একটি ক্যাটপল্টের জন্য একটি ভিন্ন নকশা তৈরি করতে হবে। এবং প্রথম স্থানে প্রতিযোগিতা থাকার জন্য Cantigny। এটি একটি বিস্ফোরণ এবং সত্যিই একটি বৃহত্তর ভিড় থাকা উচিত।

আপনার সময়ের জন্য ধন্যবাদ এবং আপনার কোন প্রশ্ন থাকলে আমাকে জানান।