Микросистемска технологија

Студентите на нашиот магистер не се само дипломирани студенти на диплома по технологија на микросистеми тука во HTW Berlin. Вие исто така доаѓате од други дисциплини или сте работеле во индустријата некое време по завршувањето на вашата диплома и сте за цел академска квалификација со магистратура. Првиот од четирите таканаречени MST проекти е мала проценка на состојбата на патот за успешно завршување на магистерската диплома по технологија на микросистеми.

Еден од микросистемските технолошки проекти (проект MST) на магистерски студии започна со очигледно едноставна задача: секој студент треба да изгради таканаречен следбеник на линијата и на тој начин да се натпреварува во трка на крајот на семестарот. Требаше да се изготви план за проект и да се направи избор на материјали. Датумите за колективен редослед на компонентите и трката беа утврдени. Следниве правила на игра се применуваат на трката: Возилото може да тежи максимум 100 грама и да чини 25 евра. Следи бела линија што е залепена на сив линолеум. На тркачката патека мора да се заврши круг од 40 метри.

Линолеумот е мазна подна обвивка. Максималната тежина на возилото од 100 грама значи дека тркалата мора да имаат доволно триење доколку погонскиот момент треба да се пренесе директно од моторот до земјата. Ова е причината што најголемиот можен дел од масата на возилото мора да се постави над тркалата. Бидејќи се обезбедени два погонски мотори, возилото може да се управува со употреба на различни брзини на моторот. Доволно голема ширина на патеката обезбедува чувствително управување со голема брзина. Контролата на возилото може да се спроведе во аналогно коло, но треба да се спроведува врз основа на микроконтролер.

Два инфрацрвена рефлексна спојка се монтирани симетрично на главната оска. Растојанието помеѓу сензорите е малку пошироко од белата лента што возилото треба да ја следи. Ако фото-транзисторите на рефлексниот спојка се наоѓаат над сивата позадина, двата мотори работат со иста брзина. Ако фототранзисторот ја „види“ белата линија, асоцираниот мотор се префрлува на помала брзина. Возилото го коригира правецот на движење врз основа на разликата во брзината. Само кога другиот фотранзистор ќе ја види белата линија, разликата во брзината ги менува страните. Во понатамошниот тек на своето патување, возилото ќе го повторува ова движење на нишалото повторно и повторно. Според тркачката патека, особено за прилагодување на свиоците, се предвидува двете брзини да се постават со помош на потенциометар.

Презентираното решение следи од предвид дека моторот што работи работи троши малку енергија. Во претставената варијанта, би било можно и целосно да се исклучи релевантниот мотор наместо со намалена брзина. Меѓутоа, ако повторно е потребен исклучен мотор, стартувањето троши многу електрична енергија. Се користат два таканаречени соларни мотори (мотори со ниско триење), кои можат да генерираат доволно голем вртежен момент за движење на возилото од 100 грама со низок напон и мала струја.

За снабдување со енергија се користи литиум-полимерна батерија со 3,7 волти. Врз основа на ова, 3 волтен конвертер на напон обезбедува напон на напојување за Arduino ProMini, двигателот на моторот, двата соларни мотори и оптоелектронскиот рефлекс спој.

микросистемска

Првиот обид покажа дека следбеникот на линијата почнува брзо да се лула. Поради малото триење на задната точка за поддршка, амортизацијата во контролниот систем беше премногу мала. Во спомен на змејот од детството, механичкиот амортизер беше дограден. Во овој случај тоа е јаже со тегови прикачени на следбеникот на линијата.

За да се зголеми триењето на тркалата што е можно повеќе, мора да се постигне голем коефициент на триење. Нормалната сила е еднаква на тежината на следбеникот на линијата. На 100 грама, може да се види како постојан и непроменлив. Па, како го зголемувате коефициентот на триење? Одлучено е да се покријат тркалата со тесни ленти од шкурка.

На крајот, тежината на следбеникот на линијата беше далеку под 100 грама, така што сè уште имаше доволно опсег за опремување на возилото со мала камера. Врз основа на испорака и за тест цели, црвената (порта) и зелената (starвездена) ЛЕР ја означуваат промената на насоката. Бела ЛЕР е насочена кон задниот дел.

Мешање за обложување - трки во првиот проект за технологија на микросистем на магистерска диплома

  • Активност: Проектирање и изведба на линија по возило
  • Цел: Кој може да управува со тркачки круг и да има најбрзо возило?
  • Правила на игра:
    • максимум 100 грама тежина
    • максимум 25 евра чини
    • Возете 40 метри во права линија
    • Одржливост: Вградените компоненти треба да се користат повеќекратно
  • Имплементација:
    • Следете бела линија со инфрацрвен спој на рефлекс
    • Управување преку различни брзини на моторот
    • Возете со непречено управување/соларни мотори
    • Механичко амортизација со јаже и тегови
    • Максимизирање на коефициентот на триење на погонските тркала
    • Бонус преку намалување на телесната тежина: дополнителна опрема со камера

Конзистентната употреба на лесни материјали од јаглеродни влакна и оптимизираните 3Д-отпечатени делови како погонските тркала, на крајот овозможуваат мобилна радио камера да ја снима трката на следбеникот.