طراحی سیستم Ball and Beam

این دستگاه یک سیستم بال‌ اند بیم است که شامل یک تیر متحرک و یک توپ سبک (توپ پینگ‌پنگ یا توپ فوتبال لاستیکی) می‌باشد. • تیر باید حدوداً 50 سانتی‌متر طول داشته باشد. • دستگاه شامل یک پایه، تکیه‌گاه برای نگه داشتن تیر، یک موتور برای حرکت تیر و یک سنسور برای تشخیص موقعیت توپ است. جزئیات مورد نیاز در طراحی 1. پایه (Base): • یک صفحه مستطیلی که تمام قطعات روی آن نصب می‌شوند. • اندازه آن باید متناسب با کل سیستم باشد (حدود 650×190 میلی‌متر، اما قابل تغییر). 2. تیر (Beam): • یک میله باریک که توپ روی آن حرکت کند. • طراحی آن باید به گونه‌ای باشد که بتواند حداکثر ±20 درجه بچرخد. • مقطع آن می‌تواند مستطیلی یا استوانه‌ای باشد، بسته به اینکه کدام بهتر جواب دهد. 3. تکیه‌گاه تیر (Beam Support): • یک پایه که تیر را در نقطه مرکزی نگه می‌دارد. • باید اجازه دهد تیر حول محور خود بچرخد. 4. مکانیزم حرکت (Stepper Motor & Linkage): • موتور پله‌ای (Stepper Motor) برای تغییر زاویه تیر استفاده خواهد شد. • موتور باید در سمت راست نصب شود و از طریق یک بازوی اتصال (Linkage Arm) به تیر متصل شود. • طراحی محفظه‌ای برای موتور به‌طوری که در جای خود ثابت باشد. • بازوی اتصال باید حرکت موتور را به تیر منتقل کند و قابل تنظیم باشد. 5. سنسور موقعیت توپ (Ultrasonic Sensor Holder): • سنسور اولتراسونیک در سمت چپ دستگاه نصب می‌شود. • باید یک نگهدارنده سنسور (Bracket) طراحی شود که بتواند سنسور را در موقعیت مناسب قرار دهد. 6. اتصالات و مونتاژ (Assembly & Constraints): • تمام قطعات باید به‌درستی متصل شوند تا دستگاه مانند یک مدل واقعی عمل کند. • مفاصل چرخشی (Rotational Joints) برای تیر و مفصل‌های حرکتی برای بازوها در نظر گرفته شوند. سایر نکات: • ابعاد دقیق برخی قطعات ممکن است با توجه به نیاز تغییر کنند، اما کلیات طراحی باید ثابت بماند. • در نهایت، مدل باید به گونه‌ای باشد که بتواند شبیه‌سازی حرکت را انجام دهد. • اگر پیشنهادی برای بهبود طراحی وجود دارد، می‌تواند تغییراتی را اعمال کند. نتیجه: من یک مدل در SolidWorks می‌خواهم که این مکانیزم را به‌طور کامل شبیه‌سازی کند و قابلیت اصلاح داشته باشد.