Το Project C.A.R., μια ομάδα φοιτητών από το Rochester Institute of Technology, δημιούργησε έναν προσομοιωτή αγώνων πλήρους κίνησης για να δώσει στους φοιτητές-οδηγούς την ευκαιρία να ζήσουν ρεαλιστική εκπαίδευση σε προσομοιωτή. Το πέτυχαν αυτό με ανάδραση όσο το δυνατόν πιο κοντά στον «πραγματικό κόσμο». Αν και το έργο τους καθυστέρησε λόγω του κλεισίματος του RIT εξαιτίας της πανδημίας COVID-19, θα θέλαμε παρ’ όλα αυτά να παρουσιάσουμε πώς πέτυχε αυτή η ομάδα όσα έχει κάνει μέχρι τώρα. Όλες οι δοκιμές τους παρήγαγαν θετικά αποτελέσματα και το RIT Racing σχεδιάζει να αναλάβει το έργο για εκπαιδευτή οδήγησης στην αρχή του ακαδημαϊκού έτους 2020-2021.
Ο Brad Sterner και οι συναθλητές του χρησιμοποίησαν συνδυασμό ενεργοποιητών της Progressive Automations, εικονικής πραγματικότητας, μικροελεγκτή PLC, λογισμικού προγραμματισμού C# και δομικής ανάλυσης για να ολοκληρώσουν αυτό το έργο.
Μηχανολογικός σχεδιασμός
Η διάταξη του προσομοιωτή βασίζεται στα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των αγωνιστικών αυτοκινήτων του RIT Racing. Ο σκελετός χρησιμοποιήθηκε ως στιβαρή βάση για την τοποθέτηση τεσσάρων μονάδων PA-04 Linear Actuators, διατηρώντας παράλληλα το συνολικό βάρος της συναρμολόγησης στο ελάχιστο. Χρησιμοποιώντας σχέδια από τη διαδικασία σχεδιασμού τους, τα μέλη του Project C.A.R. κατασκεύασαν μόνα τους όλα τα απαιτούμενα μέρη για να συναρμολογήσουν αυτόν τον προσομοιωτή.
Ηλεκτρικός σχεδιασμός
Η ομάδα χρησιμοποίησε έναν μικροελεγκτή PLC – Arduino Uno για την ακρίβεια, για να διαχειριστεί την ηλεκτρική πλευρά του έργου. Λαμβάνει είσοδο από έναν κεντρικό υπολογιστή μέσω σειριακών εντολών και εξάγει σήματα PWM/κατεύθυνσης στα χειριστήρια του κινητήρα των ενεργοποιητών PA-04. Στο μέλλον, το Project C.A.R. έχει αναφέρει ότι θα προστεθεί ένα γυροσκόπιο ως είσοδος για την επαλήθευση του ελέγχου κίνησης του προσομοιωτή.
Σχεδιασμός λογισμικού
Το μεγαλύτερο μέρος του λογισμικού που χρησιμοποιήθηκε σε αυτό το έργο αποτελείται από προγραμματισμό σε C#. Το Project C.A.R. έχει σχεδιάσει ένα πρόγραμμα που λειτουργεί ως διεπαφή μεταξύ της προσομοίωσης και των ηλεκτρικών εξαρτημάτων, το οποίο αποτελείται από τρία μέρη: είσοδο δεδομένων, Γραφικό Περιβάλλον Χρήστη (GUI) και έξοδο δεδομένων.
Simulator Animation by Project C.A.R.
Έγινε πολλή δοκιμή, προγραμματισμός, χειροκίνητοι υπολογισμοί και έλεγχοι ώστε να διασφαλιστεί ότι αυτή η προσομοίωση μπορεί να αποδώσει και να μοντελοποιήσει ένα πραγματικό μονοθέσιο. Κατά τη φάση δοκιμών της ομάδας, οι ενεργοποιητές PA-04 δοκιμάστηκαν ταυτόχρονα και λειτούργησαν σωστά. Δεν υπήρξαν προβλήματα με υπερθέρμανση των ηλεκτρικών εξαρτημάτων, αλλά το Project C.A.R. έχει στο μυαλό του ένα εναλλακτικό σχέδιο σε περίπτωση που χρειαστεί ανεμιστήρας ψύξης στο μέλλον. Το έργο θα ολοκληρωθεί σε μεταγενέστερη ημερομηνία, με ελάχιστες προσαρμογές, και θα θέλαμε να συγχαρούμε το Project C.A.R. για τη σκληρή δουλειά και την τεράστια προσπάθειά τους στη δημιουργία αυτού του προσομοιωτή αγώνων πλήρους κίνησης!
Μέλη της ομάδας Project C.A.R.
(Από αριστερά) Andrew Coco, John Lukowski, Jake Martinez, Brad Sterner, Hunter Cyr, Caitlin Barron, James Bedard