ابتكرت مجموعة Project C.A.R.، وهي مجموعة من طلاب معهد روتشستر للتكنولوجيا، محاكي سباقات كامل الحركة لإتاحة فرصة التدريب الواقعي على المحاكي لطلاب القيادة. وقد حققوا ذلك بتقديم تغذية راجعة قريبة قدر الإمكان من "الواقع الفعلي". وعلى الرغم من تأخر مشروعهم بسبب إغلاق RIT الناتج عن جائحة كوفيد-19، فإننا لا نزال نرغب في عرض كيفية تحقيق هذه المجموعة لما أنجزته حتى الآن. وقد أسفرت جميع اختباراتهم عن نتائج إيجابية، وتخطط RIT Racing لتبنّي المشروع كمدرب قيادة مع بداية العام الأكاديمي 2020-2021.
استخدم Brad Sterner وزملاؤه مزيجًا من مشغلات Progressive Automations والواقع الافتراضي وPLC ميكروكنترولر وبرمجيات C# والتحليل الإنشائي لإتمام هذا المشروع.
التصميم الميكانيكي
يعتمد تخطيط المحاكي على خصائص تصميم سيارات منافسات RIT Racing. واستُخدم الإطار كأساس متين لتركيب أربع وحدات من المشغل الخطي PA-04 مع إبقاء الوزن الإجمالي للتجميعة في الحد الأدنى. ومن خلال الرسومات الناتجة عن عملية التصميم لديهم، صنّع أعضاء فريق Project C.A.R. جميع الأجزاء المطلوبة بأنفسهم لتجميع هذا المحاكي.
التصميم الكهربائي
استخدم الفريق PLC ميكروكنترولر — Arduino Uno تحديدًا — لإدارة الجانب الكهربائي من المشروع. يستقبل أوامر إدخال من حاسوب مضيف عبر أوامر تسلسلية، ويُخرج إشارات PWM/الاتجاه إلى وحدات تحكم المحرك الخاصة بمشغلات PA-04. وفي المستقبل، ذكر Project C.A.R. أنه سيتم إضافة جيروسكوب كإدخال للتحقق من تحكم الحركة في المحاكي.
تصميم البرمجيات
يتكوّن معظم البرنامج المستخدم في هذا المشروع من برمجة C#. وقد صمّم Project C.A.R. برنامجًا يعمل كواجهة بين المحاكاة والمكونات الكهربائية، ويتألف من ثلاثة أجزاء: إدخال البيانات، وواجهة المستخدم الرسومية (GUI)، وإخراج البيانات.
محاكاة من Project C.A.R.
أُجريت الكثير من الاختبارات والبرمجة والحسابات اليدوية والمراجعات لضمان قدرة هذه المحاكاة على تمثيل وأداء سيارة فورمولا حقيقية. وخلال مرحلة اختبار الفريق، جرى اختبار مشغلات PA-04 بالتوازي وتمكنت من العمل بشكل صحيح. لم تكن هناك مشكلات في ارتفاع حرارة المكونات الكهربائية، لكن لدى Project C.A.R. خطة احتياطية في حال الحاجة إلى مروحة تبريد مستقبلًا. سيُستكمل المشروع في وقت لاحق مع تعديلات طفيفة، ونود أن نهنئ Project C.A.R. على عملهم الجاد والجهود الكبيرة في إنشاء هذا المحاكي كامل الحركة!
أعضاء فريق Project C.A.R.
(من اليسار) Andrew Coco, John Lukowski, Jake Martinez, Brad Sterner, Hunter Cyr, Caitlin Barron, James Bedard