Manta Drive: Dokaz koncepta za pogonski sistem ROV .: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Svako podvodno vozilo ima slabosti. Sve što probija trup (vrata, kabel) potencijalno je curenje, a ako nešto mora probiti trup i kretati se u isto vrijeme, potencijal curenja se višestruko povećava.

Ovaj Instructable opisuje pogonski sistem koji eliminira potrebu da pogonske osovine probiju trup ROV -a ("Vozilo na daljinsko upravljanje" - podmornica robota kojom se upravlja žicom), a također uklanja vrlo stvarnu mogućnost da se rotirajuća radna kola zapetljaju ili zaglave podvodnim biljkama ili visećim linijama. To bi također moglo dovesti do pojave vozila koja imaju znatno manje štetan učinak na staništa koja se koriste za istraživanje, zbog nedostatka "pranja", i jer će nedostatak rotirajućih rotora smanjiti rizik od ozljeda životinja na Manta Driveu susreti.

Korak 1: Koncept

Čitava ideja Manta Drivea inspirisana je posjetom akvarijumu u kojem su članovi javnosti imali priliku da isprobaju male ROV -ove oko staze sa preprekama. Prvi put sam pogledao ROV -e i shvatio dvije stvari:

• Bilo je mnogo mjesta na kojima je voda mogla ući u unutrašnjost ROV -ova
• ROV -ovi nisu izgledali dobro - bili su to samo kutije i nisu izgledali dizajnirani za plivanje. Nedostajalo im je elegancije koju povezujem sa plivačkim životinjama.

Kasnije je razmišljanje također uzelo u obzir moć-radna kola visoke revolucije koje su koristili ROV-i djelovala su mi kao gladni moći. Možda griješim i nisam testirao potrošnju energije pogona Manta, ali ovo je sporedno razmatranje. Dok sam lutao akvarijumom, ROV -ovi su mi igrali na umu i zatekao sam se kako ih uspoređujem sa svakom životinjom koju sam vidio. Kako su se uporedili? Može li se plivačko kretanje životinje elegantno ponoviti, na način da se održi integritet trupa*? Gledajući ribe poput zraka, morskih krastavaca i kamenjara, shvatio sam da je najelegantnija pogonska metoda mahanje perajom. Shvatio sam i nešto važno - ribe ne cure. Rotirajuće vratilo mora potpuno probiti trup, prolazeći kroz rupu u trupu. S druge strane, klipni pokret (gore-dolje) mogao bi djelovati kroz fleksibilnu, vodootpornu membranu koja se mogla čvrsto pričvrstiti oko svih pokretnih dijelova bez cijepanja. Dalje sam shvatio da se fleksibilne membrane mogu istrošiti, ali magneti ne, a magneti mogu djelovati kroz bilo koji nemagnetni materijal bez ograničenja. Učinite trup krutim, ali nemagnetnim, a rizik od curenja uslijed pogonskog sustava potpuno je uklonjen._{* Oh, prošao sam sve Star Trek na trenutak!}

Korak 2: Materijali i alati

Sve što sam zapravo kupio za ovaj projekt bili su magneti - mali, upušteni neodimijumski magneti s ebaya. Ostatak je napravljen od materijala koji sam već imao u svojoj šupi - starog drveta, ražnjića od bambusa i par mrtvih kemijskih olovaka. Slično, nisu bili potrebni nikakvi specijalizirani alati-mlađa pila s noževima za drvo i metal, pištolj za vruće ljepilo, bušilica i moj višenamjenski alat. Zdravlje i sigurnost Koristit ćete vruće stvari, oštre stvari i vrlo mršave stvari. Budite oprezni. Budite posebno pažljivi s neodimijskim magnetima - oni se mogu bolno raskinuti i razbiti će se ako im se omogući da lete zajedno.

Korak 3: Okviri

Isekao sam dve prazne hemijske olovke na pet otprilike jednakih dužina-tri da uzmem rebra mante, dve da ih razmaknem.

Sam okvir izrađen je od tri dužine izrezane od starog drveta - osnova je dugačka oko 10 cm, krajnji dijelovi su dugački oko 3 cm i izbušeni pri vrhu, pomoću uvijača istog promjera kao i ražnjići od bambusa. Vruće sam zalijepio drvo, a zatim provukao bambus kroz rupe i komade olovke.

Korak 4: Rebra

Stvarni pogon Manta Drivea nose jednostavna rebra. Oni su magnetom povezani s pogonskim mehanizmom.

Lako. Uvukao sam bambusove ražnjiće u rupe magneta i vruće ih zalijepio na mjestu, a zatim zalijepio bambus na tri komada olovke na okviru.

Korak 5: Stvarni pogon

Rebra su magnetskim silama povezana s pogonskim mehanizmom.

U gotovom ROV -u, unutarnji magneti bi se vjerojatno premještali motorima ili servo pogonima. U ovom modelu sam samo koristio više poluga, skraćene verzije rebara.

Korak 6: Povezivanje i pogon

Pogon nije predviđen da magneti budu u direktnom dodiru, a svejedno pobjeđuje objekt.

U posljednjem ROV-u bit će nemagnetni trup između rebara i pogona. Ne-magnetski zrak čini istu stvar, pa mi je trebao samo set odstojnika za držanje dva skupa magneta. Više starog drveta (ako vas zanima 6 cm), sa komadima bambusa koji sprečavaju klizanje na jednu stranu.

Korak 7: Rad na modelu

Operacija je, u principu, vrlo jednostavna: kada se poluge kreću unutar ROV -a, bodlje se kreću izvana. Trik je u pomicanju rebara u korisnom slijedu. U ovom videu napravio sam jednostavan "nosač" od više bambusa, prevukao ga preko pogonskih poluga i upotrijebio ga za pomicanje poluga u osnovnom valnom slijedu. U posljednjem ROV-u, poluge bi se jednostavno premještale bregastom osovinom koju pokreće jedan motor. Za veću kontrolu, dopuštajući "valove" različite duljine i frekvencije, svaka se poluga mogla pojedinačno pomicati servo-motorom kojim upravlja mikroprocesor.

Korak 8: Koraci u budućnosti

Očigledno, model predstavljen u koraku 7 neće ništa voziti. Završeni ROV će imati niz rebara sa svake strane trupa, znatno više rebara od tri. Između rebara, ROV će imati ili jednu membranu, tako da će valovi u membrani osigurati pogonsku silu. Promjena smjera vala mijenja potisak. Namjeravam da ovo uputstvo bude slobodno dostupno za upotrebu drugima za izgradnju vlastitih vlakana. ROV -ovi su daleko jeftiniji od trenutno dostupnih profesionalnih uređaja. Koristeći magnetski spojeni pogon, trup bi se mogao lako nabaviti, a lako napraviti vodonepropusnim. Zamišljam da bi dobro funkcionirao s duljinom plastične kanalizacijske cijevi velikog promjera kao trup. Odgovarajući kompresijski priključci mogu lako zatvoriti krajeve cijevi. Modifikacije koje omogućavaju da kamera vidi ili da prođe kontrolni kabel mogu se vrlo lako učiniti vodonepropusnim, jer neće morati dopuštati kretanje. Za stvarnu upotrebu, očekujem da će ROV -ovi s pogonom Manta Drive biti uglavnom hobi vozila, koja se koriste za istraživanje misterija lokalnog bazena ili kanala. Nadam se, međutim, da bi pogon mogli prihvatiti "ozbiljni" istraživači, jer bi se on mogao upotrijebiti da se ROV -ovi učine prikrivenijima - s trupom prikladno oblikovanog i obojenog oblika, Manta Drive ROV bi mogao biti prerušen u veliku kamenu ribicu, ili čak i pravi Manta zrak. To bi im omogućilo prirodniju interakciju sa živim ribama, na sličan način kao BBC -jeva Roboshark ili Robot tuna iz laboratorija Draper, ali s manje tehnoloških prepreka (i mnogo jeftinije!)

Druga nagrada na takmičenju robota Instructables i RoboGames