Programmerbar modellbåt Lips-Projekt T4 utfört på Njudungsgymnasiet Pontus Brånäs, Wojtek Thorn

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Programmerbar modellbåt Lips-Projekt T4 utfört på Njudungsgymnasiet. 2015-03-18 Pontus Brånäs, Wojtek Thorn"

Britt-Marie Sundberg
för 8 år sedan
Visningar:

1 Programmerbar modellbåt Lips-Projekt T4 utfört på Njudungsgymnasiet Pontus Brånäs, Wojtek Thorn

2 Sammanfattning Detta projekt har gått ut på att vidareutveckla föregående T4-gruppens programmerbara modellbåt. De elever som har varit inblandade i processen går T4-programmet på Njudungsgymnasiet. Eleverna har sökt information och hittat ritningar, skissat upp ritningar och skalat ner detaljer, köpt in den utrustning som behövts och monterat ihop samt kopplat om elektroniken i modellbåten. Resultaten blev mycket tillfredställande då de mål och krav som satts innan projektet startades uppfylldes fullt eller till stor del. Abstract This projekt has been about further developing the previous T4-group s programmable model boat. The students that has been involved in the process are students of the T4-program at Njudungsgymnasiet, which is an extension of the technical program at Njudungsgymnasiet. The group has been researching and found blueprints, drawn skits and scaled down details, buying the equipment needed and assembled as well as hook up the electronics of the model boat. The results were very satisfying as all the goals and demands that were decided on upon start of the project were either fulfilled or partly fulfilled. 1

Resultaten blev mycket tillfredställande då de mål och krav som satts innan projektet startades uppfylldes fullt eller till stor del.

3 Innehållsförteckning 1 Inledning Bakgrund Syfte och målformulering Metod Förstudie Design och planering Genomförande Nytt däck Designen Utskrifter Montering Resultat Delsystem: Däck Delsystem: Elektronik Delsystem UI och direktstyrning Delsystem: Skrov Diskussion Ordförklaringar Källförteckning

.. 7 4.4 Montering... 8 5 Resultat... 9 5.1 Delsystem: Däck... 9 5.2 Delsystem: Elektronik... 9 5.3 Delsystem UI och direktstyrning.

4 1 Inledning Projektet inleddes som en vidareutveckling på föregående års T4 Projekt, RC Båt En programmerbar plattform. Grunden till båten var därför tillverkad sen tidigare, skrov och elektronik var redan tillverkat och inkopplat. Det som återstod att göra var att ge båten en lockande design, och generellt förbättra och slutföra arbetet. Projektet tilldelades en budget på ca 1000 kr. 1.1 Bakgrund Båten ska i framtiden kunna användas av El och teknikprogrammen på Njudungsgymnasiet som ett lärande redskap till programmeringskurser. Projektet skulle också innehålla mycket ritning inom Solidworks vilket föredrogs utav samtliga medlemar i gruppen. Därför sågs det som ett lämpligt projekt. 3

Det som återstod att göra var att ge båten en lockande design, och generellt förbättra och slutföra arbetet. Projektet tilldelades en budget på ca 10

5 2 Syfte och målformulering Se Kravspecifikation 4

6 3 Metod Projektet följer LIPS metod. 3.1 Förstudie Se Projektplan 3.2 Design och planering se Tidsplan 5

7 4 Genomförande 4.1 Nytt däck Fjolårets projektgrupp hade tillverkat ett däck i 3mm konstruktionsplywood där de sågat ut ett hål som satt alldeles för långt fram för modellen i fråga. Material till det nya däcket tillförsågs av Vetlanda Trävaror, som sponsrade projektet med en 4mm konstruktionsplywood. Ett problem uppstod ur detta då plywooden var för styv för skrovet ojämna former, därför togs tid ur tidsplanen då det nya däcket behövde formas och behandlas till behaglig struktur. 4.2 Designen Fjolårets projektgrupp skapade ett skrov som skulle efterlikna ett slagskepp, vilket gjorde att möjligheterna begränsades. Med avgränsning för skrovet blev USS Missouri och USS Arizona de två alternativen, som båda två liknar varandra till stora delar. USS Missouri blev tillslut modellen att utgå ifrån eftersom skalan passade perfekt mot skrovet samt det stora bildgalleriet som fanns att utgå ifrån då USS Missouri är i bruk än idag. 6

Ett problem uppstod ur detta då plywooden var för styv för skrovet ojämna former, därför togs tid ur tidsplanen då det nya däcket behövde formas och behandlas till behaglig struktur. 4.

8 4.3 Utskrifter Efter mycket arbete genom CAD-programmet Solidworks, kunde de olika delarna skrivas ut en efter en i de 3D-skrivare som fanns tillgängliga. De första delarna skrevs ut via en ny 3D-skrivare som arbetar i ABS-plast, som ger utskrifter som är både starka och formbara. Detta passade till en bas mot skrovets rigida yta. För resterande utskrifter användes en äldre 3D-skrivare som använder finkornigt kompositpulver vilket åstadkommer högupplösta detaljer men sköra detaljer. Alla detaljer bearbetades för att få fina ytor. Totalt blev det 13 utskrivna delar som vardera tog ca 3,5 timmar i genomsnitt att skriva ut, vilket ledde till att projektet blev osynkroniserat mot tidsplanen. När alla utskrifter stod färdiga lackades de med en matt grå hobbyspray. 7

För resterande utskrifter användes en äldre 3D-skrivare som använder finkornigt kompositpulver vilket åstadkommer högupplösta detaljer men sköra detaljer.

9 4.4 Montering Monteringen varierade kraftigt mellan olika moment, såsom otympliga fästningar och kabeldragning samt tätning med silikon mellan skikten. Monteringen skedde nästan samtidigt som att elektroniken färdigställdes. Under monterings fasen utfördes tester för att se om båten höll de kriterier som var satta. Dessa kriterier innehöll att båten skulle vara vattentät samt styrbar via Bluetooth anslutning till mobiltelefon. 8

Monteringen skedde nästan samtidigt som att elektroniken färdigställdes.

10 5 Resultat 5.1 Delsystem: Däck Vattentät mellan skrov och däck. Tester har gjorts då de vattentäta delarna har dränkts i vatten utan att ha släppts igenom. Vattenresistenta påbyggnader Alla påbyggnader med anslutning mot elektroniska element har tätats mot vatten med marinsilikon och har inte läckt igenom vatten vid test efter tätning. Ett fullskaligt test har inte utförts. Säkert magnetfäste. Magnetfästet trycker ihop listen då däcket ligger mot skrovet. Modellen ska efterlikna ett millitärt krigsfartyg. Designen efterliknar USS Missouri En tätningslist för att enkelt komma åt innandömet. Listen gör att magnetfästet inte gör det omöjligt att lossa däcket från skrovet. Listen får inte lossna. Listen sitter bra mot skrovets kanter. Vid test lossnade inte listen då däcket gnuggades och togs bort från skrovet. 5.2 Delsystem: Elektronik Lättåtkomlig programmering, det ligger en förlängd USB kabel i skrovet som är lätt att lokalisera. Omplacering av Arduino-kortet. Kortet sitter nu i en vattentät påbyggnad Strukturell kabeldragning: De viktiga kablarna är uppmärkta. Omplacering av batteri: Blev inte av 5.3 Delsystem UI och direktstyrning Smidigare gränssnitt. Gränssnittet ser likadant ut men styrningen är effektivare. Lättförståliga funktioner. Gränssnittet ser likadant ut 5.4 Delsystem: Skrov Vattentät vid propeller axeln. Tester har gjorts. Vattentät vid rodret. Tester har gjorts. Vattentät mellan skrov och däck. Tester har gjorts. Stabil viktfördelning. Modellfartyget ligger plant i vattnet och gungar inte. Tester har utförts. Förstärkta väggar i glasfibern. Glasfiberspackel har använts för att jämna ut kanterna. Dold tätning. All tätning har gjort på insidan. Tornet där Arduinokortet sitter har tätats dubbelt vilket ledde till att lite silikon läckte vid kanterna. Måla om fartyget. Endast utskrivna detaljer blev om målade. 9

Ett fullskaligt test har inte utförts. Säkert magnetfäste. Magnetfästet trycker ihop listen då däcket ligger mot skrovet. Modellen ska efterlikna ett millitärt krigsfartyg.

11 6 Diskussion Vi blev lite överrumplade av hur mycket tid det tog att rita upp alla detaljer i CAD med rätt skala och få allt att passa ihop samt får plats med Arduinokortet och all elektronik som skulle in, dessutom slutade den ena 3D skrivaren att funka och vi fick ta oss tid till att lära oss om service för de båda skrivarna. I slutänded blev vi dock väldigt nöjda med hur detaljerna blev och hur bra det passade ihop. Tyvärr hann vi inte med att tillföra någon ny elektronik tack vare hur osynkroniserade vi blev mot tidplanen, men vi har lämnat plats där eventuella dioder kan fästas. Vi ville från början måla hela däcket men modellen vi utgick ifrån hade ett däck i trä vilket hade dödat syftet med en modell. Till en början hade vi även tänkt fästa kanonerna mot servon så de kan styras via mobil telefon eller ett förprogrammerat program, men då tiden började bli knapp, budgeten drog mot sitt knappa slut bestämde vi oss att endast göra kanonerna rörliga runt sin Y-axel då de egentligen inte tillförde någon funktion till modellen. 10

I slutänded blev vi dock väldigt nöjda med hur detaljerna blev och hur bra det passade ihop.

12 Ordförklaringar Arduino-kort Kretskortet som används i modellbåten. 11

13 Källförteckning

Relevanta dokument

KRAVSPECIFIKATION. Pontus Brånäs Wojtek Thorn Version 1.1. Status

KRAVSPECIFIKATION. Pontus Brånäs Wojtek Thorn Version 1.1. Status KRAVSPECIFIKATION Pontus Brånäs Wojtek Thorn Version 1.1 Status Signatur Datum Granskad 2015-01-22 Godkänd LIPS Kravspecifikation i projektgrupppontek@outlook.com PROJEKTIDENTITET Projektgrupp 2, 2014/2015,