Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Tämä robotti valvoo lumivyöryn ehtoja, joten sinun ei tarvitse

Tällä hetkellä ainoa tapa mitata lumivyöryolosuhteita on kiertää rinne ja mitata manuaalisesti kulma, lumipakkaus ja sääolosuhteet, kuten lämpötila ja suhteellinen kosteus. Jotta ihmiset pysyisivät haitallisilta tavoilta, kun pyritään määrittämään lumivyöryriski, suunnittelimme Smart Avalanche Roverin (SAR). SAR-järjestelmä minimoi lumivyöhyke-analyysin vaaratekijät tarjoamalla etälaitteiston ympäristön lämpötilan, suhteellisen kosteuden, ilmanpaineen, korkeuden, kaltevuuskulman ja lumipainoprofiilin arvioimiseksi.

Opimme hankkeen aikana valtavan määrän. Oli useita asioita, jotka saimme oppia ohjelmoinnista, sähköpiiristä ja mekaanisesta järjestelmästä. Yksi suuri ongelma, johon törmäsimme, oli ristiriidassa Arduino-kirjastojen kanssa.Radiomoduulit, joita käytimme tiedonsiirtoon ohjaimen ja roverin välillä, käyttivät Timer1: tä, mutta Servo-kirjastoa ja moottoriajurien kirjastoa, jota yritimme käyttää molempia, käytettiin myös Timer1: ää. Pääsimme käyttämään yksinkertaisempia moottoriohjaimia kilven sijasta ja ulkoistimme servovalvonnan PIC: lle. Opimme varmistamaan, että emme käytä ristiriitaisia ​​kirjastoja tämän ongelman jälkeen.

Päätimme myös juottaa kaikki komponentit alas niin, että mikään ei voisi irrota. Kaikki toimi täydellisesti ohjaimen juottamisen jälkeen, mutta asiat menivät hyvin väärin yrittäessään juottaa rover-komponentit. Tapahtui kipinöinti ja todellinen tulipalo puhkesi yhden juotoslevyn takana. Joidenkin tutkimusten jälkeen päätimme, että ylimääräinen virtaus aiheutti kaaren komponenttien välillä, mikä aiheutti nykyistä häviötä ja kipinöitä. Meidän täytyi ojentaa juottolevyt ja käyttää leipilevyjä roverissa. Tämä ei vahingoittanut suunnittelua, koska roverissa oli tilaa suuremmille laudoille. Oppiminen tästä on varmista, että olet varovainen juottamisen aikana.

Roverin ajamiseksi käytimme joitakin kappaleita Kyosho Blizzard RC: lta, mutta päätimme määrittää oman sijaintimme ratojen pyörille. Tämä johti vaikeuksiin, koska se oli huono, jos kappaleet olivat liian tiukat, mutta myös huonoja, jotta ne olisivat liian löysät. Oli myös vaikea saada heitä juoksemaan samalla nopeudella. Me voitimme kitkanhäviöt PID-silmukalla, jotta moottorit pysyisivät halutulla nopeudella. Tästä oppiminen on odottaa virheitä, kun käytetään moottoreita, joissa on pyörät / raitat, ja siksi harkitse PID-silmukan käyttöä moottoreiden käyttämiseksi tietyllä nopeudella tietyn tehotason sijaan.

Koko hanke kesti noin 3 kuukautta. Kolmen kuukauden loppupuolella käytettiin paljon enemmän aikaa kuin alussa. Ehdotan seurausta ennalta määritellystä suunnitelmasta ja levittää aikaa tehokkaasti.

Mitä voimme sanoa, tämä on uusi projekti, jota kukaan ei ole tähän mennessä yrittänyt. Emme löytäneet mitään patentteja, videoita tai viestejä vastaavasta järjestelmästä.

Käytämme kehon ohuempaa muovia, jotta se olisi kevyempi. Olisi myös hienoa, että selkäreppu voidaan liittää helposti kuljetukseen. Tämä edellyttäisi pienempää, kevyempää järjestelmää ja siten uudelleensuunnittelua.

Jos yrität toistaa tätä itse, odota paljon työtä. Meillä oli 4 henkilöä tämän projektin parissa 3 kuukautta ja se oli vielä aikaa vievää. Myös odottaa oppivan paljon! On olemassa monia erilaisia ​​tapoja koodata Arduinos ja PIC; sinun täytyy vain valita suosikkisi.

Suunnittelun yhteenveto

Jotta voidaan arvioida lumivyöryksen todennäköisyyttä tietyllä rinteellä, mitataan tyypillisesti ympäristön lämpötila, ilmanpaine, suhteellinen kosteus, kaltevuuskulma ja lumipainoprofiili. Avalanssit esiintyvät todennäköisimmin silloin, kun lämpötila on jäätymispisteen yläpuolella, kaltevuuskulma on 30-60 astetta ja kovan pakkauksen lumi on suhteellisen pehmeällä kerroksella. Lumivyöryan analysointitekniikan nykytila ​​edellyttää, että rangers, tutkijat ja backcountry-harrastajat kulkevat epäilyttäville rinteille valvomaan ja ottamaan näytteen olosuhteita. Smart Avalanche Rover (SAR) -suunnittelu pienentää lumivyöhyke-analyysin vaaratekijöitä tarjoamalla etälaitteita ympäristön lämpötilan, suhteellisen kosteuden, ilmanpaineen, korkeuden, kaltevuuskulman ja lumipainoprofiilin arvioimiseksi.

SAR-järjestelmää ohjaavat rinnakkaiset raidat. SAR: n liikettä ohjaa käyttäjä, joka on myös muokattu ohjainmoduuli. Käyttäjä ohjaa raitojen liikettä ja siten roveria joystickien kautta. Käyttäjän on yksinkertaisesti painettava ohjaussauvaa ylöspäin siirtääkseen SAR eteen ja alas siirtääkseen sen taaksepäin. Jotta teräviä kääntöjä voidaan aloittaa, ohjaussauvat voidaan työntää vastakkaisiin suuntiin. Takaisinkytkentäjärjestelmä mahdollistaa korkean suorituskyvyn jyrkissä rinteissä ja vaihtelevassa maastossa.

Halutut lumivyöryriskitiedot näkyvät ohjaimen näytössä komennolla. Lämpötila, suhteellinen kosteus, ilmanpaine- ja korkeusmittaukset tehdään ohjaimeen asennetulla anturimoduulilla. Kallistuskulman mittauksia hoitaa rover ja arvot lähetetään ja näytetään ohjaimen näytöllä. Ilmoitettu kulma edustaa roverin suuntausta vaakasuuntaan nähden kulkusuunnassa.

Snowpack-profiilin saamiseksi käynnistetään mittapäämoduuli ja ajaa metallitanko lumeen. Kun sauvaa lasketaan, käyttäjän näytössä näkyy reaaliaikainen paine- ja syvyysprofiili. Kun anturi on laskenut koko pituudeltaan, se palaa alkuasentoonsa automaattisesti. Syvyysprofiilia voidaan sitten tutkia lumipakkaukseen liittyvien suhteellisten tiheyksien mittaamiseksi.

Siinä tapauksessa, että SAR tarttuu laviiniin ja peitetään myöhemmin lumessa, käynnistetään automaattinen hätäjärjestelmä ja sireeni kuulee, kunnes rover on paljastunut. Hätäjärjestelmä laukeaa, kun tuleva valo on estetty roverin pinnalta. Siksi järjestelmä voi myös ilmoittaa, onko rover kääntynyt. Tämä järjestelmä auttaa käyttäjää paikantamaan laitteen ja voi olla pois käytöstä ennen käyttöä yöllä tai, jos ei haluta.

Osake

Jättänyt Kommenttia