【交流帖】多种飞镖系统设计思路讨论

tzh2017 tzh2017 | 4775 | 2019-12-02

制作规范.jpg



制作规范2.jpg



气动
(喷气)
【规则不允许】
二营长的意大利炮.jpg
气动动力+外形特征>>水火箭/气箭


600ml气瓶50米外定点打靶



多年以前的青少年比赛中的飞镖打靶
国内火箭打靶项目作为一个青少年科普项目已经发展的很成熟。
例如飞北,cadc,还有各省市举办的航模比赛
都有火箭(飞镖)打靶的比赛。
还有一个北京市少年宫的气箭资料(忘了拿图片了)
国内商品化程度比较高,资料不多。

国外还有很多有关于小型气体火箭和水火箭的资料和教程。

总的来说国内的水火箭技术发展比国外会慢了几年。


比较有名的有美国国家宇航局NASA官网的waterrocket教程,

NASA教程还采用了互动问答的形式,

把所有水火箭结构,姿态和弹道之间的关联都教了一遍。


算是探索外太空的启蒙教育。


nasa.jpg




而AirCommand在这些十多个网站中则是最全面细节地描述各部分的制作和调试

(界面比美国水火箭协会的舒适)

从基础的发射架,喷嘴,头锥尾翼到进阶版的电子开伞,定位等等都进行了介绍。


aircommand.jpg



飞镖姿态/弹道会出现的情况以及原因以及解决方案

都有了


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头锥形状,气瓶选择,尾翼形状,重心位置,气压控制,发射架制作,发射角度,喷嘴流量等等这些都可以调。

精度可以控制在10cm范围内(室外)

室内会更稳定,基本上弹道是稳定重复的(制作标准化要求比较高)

用微型舵机和视觉进行变轨和制导可以探索一下,从以往项目的情况来看是有可能的,就是重量有点极限。


国内其实也有好网站的,但是好像现在没了,一年前还有的。


国内水火箭网站.jpg



Reference:NASA:
https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/rocket/rktbot.html
AirCommand:
http://www.aircommandrockets.com/
Uswaterrockets
http://www.uswaterrockets.com

挖个坑,随缘更新具体参数细节什么的。
学业繁忙。
这学期的工程流体力学课程project就是水火箭打靶。



投球机

橡筋投球机28米打点。
投的是100g重的55mm直径圆球。
弹道稳定
很快就调好了,比气动好调多了。
调好之后多次落点都能集中在距离中心点正负五厘米以内。
(在篮球场玩的,还可以投篮)
(弹道异常稳定有可能是因为用的是圆球,飞镖尚未清楚。)
可见该发射架对于动能控制来说很稳定。可控性高。

准是准,力量也好控制,成本也低
(20块钱橡筋就能打28米以上)
就是自动化设计比较难
(再次蓄能过程比较难(或者做几个发射架并联,提前蓄能))
对结构强度要求比较高(蓄能时橡筋弹力大)
发射架稳定性要高才能做到弹 道多次重复。(硬邦邦的发射架)
而且能不能实装在比赛里还得看规则要求。(还有看具体设计)

投/抛射 机器人资料:
这些是非常成熟的自动化投射抛射的比赛设计

2018年全国大学生机器人大赛Robocon "飞龙绣球"

【2018RoboCon】全国总决赛 河北工程大学VS东北大学:av25308064
ABU ROBOCON2018 飞龙绣球国际总决赛:中国东北大学(东大)VS越南:av3037567
【2018 ABU ROBOCON】日本东京大学15秒完胜:av2478395
【机器人动力结构】Robocon2018MR1结构设计(机械组)av7049655



弹弓型(弩型)弹射
专业一点就是航模里的航模弹射器(或者航母上的)

长度6.6米 弹射25公斤的飞机 弹射速度80公里,可以拆分成3节,弹射器的总重量45公斤。
长度4.2米 弹射10公斤的飞机 弹射速度80公里,可以拆分成2节,弹射器的总重量30公斤。
航模论坛里的部分数据参考
有视频,但是拉不过来
很暴力的弹射

2020/01/10更
发现弹射器也可以

想到一个好玩的结构

弩机

解决橡筋类弹射器
拉紧储能后待发射状态的保持与快速释放问题
解决各位头大的问题)

弩机作为中国古代工程技术的发明之一,在公元前就成为我国军事中的重要武器,直至1100年才传入欧洲。
(在很多博物馆也看到了许多弩机的出土文物)

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弩最重要的部分是“机”,弩机一般为铜制,装在弩“郭”(匣状)内,前方是用于挂弦的“牙”(挂钩),“牙”后连有“望山”(用于瞄准的准星);西汉开始弩的“望山”上刻有刻度,作用相当于现代枪械上的表尺,便于按目标距离调整弩发射的角度,提高射击的命中率.在铜郭的下方有"悬刀"(即扳机),用于发射箭矢.当弩发射时先张开弦,将其持于弩机的"牙"上,将箭矢装于"臂"上的箭槽内,通过"望山"进行瞄准后,扳动"悬刀"使"牙"下缩,弦脱钩,利用张开的弓弦急速回弹形成的动能,高速将箭射出.
机械限位真的美妙

连弩
(自动换飞镖)

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欧洲齿轮弩

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一种简化版的弩机原理结构

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多说两句
上图结构使用
滑台(轨道),橡筋,舵机,直线电机或气缸或齿条
可实现 赛中储能,保持待发射状态,击发飞镖和再次蓄能 的功能

(这个结构体积小,成本低,提前勾住皮筋,赛中用电推杆再推到弩机上,
不复位不填弹做四个摞一块觉得也行,像连弩车)

(对手将诸葛连弩放置到装备区)

timg.jpg



橡筋的动能控制比摩擦轮的容易多了




摩擦轮

摩擦轮在发射物体的应用领域是很稳定的
其实只要飞镖设计的形状适合摩擦轮
满足摩擦轮发射的需要

摩擦轮真的很香
别整其他这么多花里胡哨的了
主要是不需要点其他科技树啊
关键做出来确实也没问题
摩擦轮应该都很熟练了
具体的就各显神通了



制导机动
高速机动躲避
或者难被击中的固定轨迹
螺旋桨 舵面控制
电池舵机轻量化 微型化

飞的好不好关键还是看飞镖的制作和调试

随缘更。








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