乒乓球升降高度自動控制裝置(G題)
一、任務
設計并制作一套乒乓球升降高度自動控制裝置,整套裝置由乒乓球升降高度設置和顯示單元A和乒乓球升降高度控制單元B構成,要求A和B均具有無線收發功能,A與B之間必須采用無線通訊方式,通訊載體不限。整個裝置結構如下圖所示:
乒乓球升降高度控制系統示意圖
二、要求
要求在單元A上能設定乒乓球升降高度、停留時間、動作次序等,并能將控制信息以無線方式發送給信號接收控制器,并能夠實時顯示乒乓球高度及其誤差信息以及動作狀態等;乒乓球在升降控制過程中不能進行任何的人工干預。
1.基本要求
(1)在單元A上可任意設定乒乓球的各種控制任務,并能夠實時顯示乒乓球所在高度以及計時功能等,具有無線傳輸功能;每次穩定時有明顯的聲或光的提示。
(2)利用氣體將乒乓球(標準白色)向上吹起,裝置能控制乒乓球離開噴口在任意的高度上穩住,從開始啟動到穩定,時間不超過30秒,乒乓球穩定時上下起伏波動應在±1cm以內,穩定時間不小于10秒(以乒乓球底端為基準測量點);能穩定地回到起點,要求應無彈跳現象;
(3)能控制乒乓球在管道中做以下要求的連續運動;
裝置啟動后,①5秒以內把乒乓球從0點吹到20cm處穩定10秒;②向下移動到5cm處,穩定5秒;③再向上移動到30cm處,穩定5秒;④回到20cm處,穩定10秒;⑤從20cm處平穩的回到起點。完成規定動作①-⑤整個時間不超過90秒,要求各處誤差均在±1cm以內。
2.發揮部分
(1)能夠實時準確顯示穩定時的誤差。
(2)現場由測評專家給定兩個位置參數,要求分別能在10秒之內到達指定位置,要求各處誤差均在±1cm以內;并能夠實現兩個位置之間連續的起伏運動(在兩個端點不必再過多停留);
(3)速度可控:上一項測試中最后的連續起伏運動,可以看到明顯的周期變化(周期時間的變化不小于50%),要求各處誤差均在±1cm以內;
(4)更換乒乓球(白色外表,與原有小球體積相同,但重量是原來乒乓球的5~10倍),繼續完成發揮(2)中的任務,要求各處誤差均在±2cm以內。
(5)其它。
三、說明
(1)乒乓球升降控制管的材料不做限制,可以自行選擇,要求能直觀觀察到乒乓球升降過程,便于競賽裁判觀測和記錄,升降控制管的長度限定不能大于500mm,測評時乒乓球升降高度控制在50~300mm之間的任意位置,升降高度標尺繪制以mm為單位,可以采用成品不銹鋼板尺。整個裝置的結構可參考上面的示意圖設計,具體結構由參賽隊自行設計確定;
(2)乒乓球升降位置檢測裝置的安裝方式與檢測方法由參賽隊自行確定,在競賽開始前可以手動設定,在測試進行過程中不允許做任何改動和調整;
(3)乒乓球的升降高度均以乒乓球的底面作為測量基準。無線發送信息格式與載體不做限制,由參賽隊自行確定;
(4)單元A不能使用已成套的設備,必須由競賽隊獨立開發設計,元器件規格與型號不做限定;
(5)控制裝置外形尺寸要求:不能大于規定尺寸(長400mm、寬400mm、高600 mm)。
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