Podvodni ROV: 11 koraka (sa slikama)

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

Ovo uputstvo će vam pokazati proces izgradnje potpuno funkcionalnog ROV -a sposobnog za 60 stopa ili više. Napravio sam ovaj ROV uz pomoć svog oca i nekoliko drugih ljudi koji su već izgradili ROV -ove. Ovo je bio dug projekat koji je trajao cijelo ljeto i dio početka školske godine.

Korak 1: Dizajnirajte

Da bi ROV bio stabilan u vodi, potreban vam je dizajn koji je ponderiran na dnu i ima plovke na vrhu. Prvi ROV napravio je Steve of Homebuilt ROV. Njegova web stranica ima brojne dizajne ROV -a, kao i veze do drugih web stranica ROV -a. On takođe uključuje nekoliko uputstava kako da to uradi na svojoj veb lokaciji. Smatrao sam da je ova web stranica neprocjenjiva za izgradnju mog ROV -a i preporučio bih ga svakome tko želi napraviti vlastiti drugi. Drugi ROV napravljen je od Jason Rollette na Rollette.com Njegov dizajn je malo drugačiji, ali ipak vrlo učinkovit. Za svoj ROV odlučio sam na velikoj središnjoj cijevi s dvije manje cijevi smještene s obje strane, malo ispod središnje cijevi.

Korak 2: Okvir

Evo početka okvira koji gradim za ROV. Rezao sam prozore od pleksiglasa i brusio ih tako da stanu u cijev. Ovo je ABS cijev iz Priloga 40, koja se obično koristi za kanalizaciju. Prilikom spajanja ove cijevi, pazite da koristite otapalo ljepilo posebno za lijepljenje ABS -a. Uobičajeni PVC cement neće raditi ili stvoriti lošu vezu koja bi mogla iscuriti. Koristim i morsko brtvilo za brtvljenje pleksiglasa i sprječavanje ulaska vode. Sa stražnje strane koristim čepove s vijcima u slučaju da ponovo moram pristupiti baterijama ili elektronici. Morat ću omotati niti u teflonsku traku kako bi bila nepropusna za vodu. Nakon nekog testiranja, otkrio sam da vijčani čepovi cure, pa sam prešao na gumene završne kapice koje imaju stezaljku za pričvršćivanje.

Korak 3: Potisnici

Jedna od najvažnijih karakteristika ROV -a je kretanje. Otkrio sam da većina ljudi koristi pomorske kaljužne pumpe kao sredstvo potiska. BIlge pumpe imaju mnoge prednosti. Predviđeno je da budu potopljeni, prilično su moćni i lako ih je dodati u postojeći ROV. Većina ih koristi u trenutnoj konfiguraciji, ali ja sam odlučio koristiti propelere za povećanje potiska. Slijedio sam upute na kućnim ROV -ovima. U odjeljcima Kako to, on ima upute o pretvaranju kaljužne pumpe u rekvizite. Propeleri su došli iz Harbour Models, imaju dobar izbor plastike i nekoliko lijepih mjedenih rekvizita, s mnogo različitih veličina. Koristio sam 4 kaljužne pumpe Pravila 1100 GPH, 2 za naprijed, nazad i okretanje, a 2 za gore i dolje. 1: Odrežite cijelo bijelo kućište kaljužne pumpe, ali pazite da ne urežete u crveno kućište motora. Korak 2: Odvijačem odvojite rotor, a plavo za otkrivanje osovine motora. Korak 3: Koristim potporni adapter za avion za pričvršćivanje propelera na vratilo. Ima vijak za podešavanje, a ja sam samo zategnuo maticu uz glavčinu s navojem na podupiraču kako bih je zaključao u svom položaju. Morao sam ponovo uvući adapter adaptera jer je bio malo prevelik. Kao dodatna mjera opreza, upotrijebio sam ormarić za navoje kako bih zajedno zapečatio sklop. Budući da se niti nisu poravnali, bio sam prisiljen ponovno dodirnuti adapter za podupirač. Iako se činilo jasnim, trebalo je dosta vremena da se to učini ispravno.

Korak 4: Navigacija

Da bih odredio u kojem smjeru je ROV okrenut, upotrijebio sam elektronički kompas. Ovo je Dinsmore 1490 elektronički kompas. Dobio sam ga od Zargos Robotics -a. Koristio sam ovu shemu za stvaranje vizualnog prikaza smjera. Jedna napomena: Ovaj kompas nema sjever. Samo odaberete smjer kao sjever, a zatim će se svi ostali poravnati. Također je vrlo osjetljiv na nagib, nekoliko stepeni, pa se zezne. On osjeća promjene u Zemljinom magnetskom polju, stoga ga postavite dovoljno daleko od magneta, poput onih u motorima. Ako trebate više informacija o kompasu, posjetite ovu web lokaciju

Na slici će četiri žice u srebrnom kućištu otići na površinu i spojiti se s računarom kako bi mi pokazale u kojem smjeru sam okrenuta. Pišem program koji će rotirati sliku robota kako bi pokazao smjer. Međutim, ovo bi moglo potrajati pa bih za sada mogao koristiti samo LED diode. Za kompas s kompenzacijom nagiba pogledajte ovaj u Sparkfun -u. Definitivno je na vrhu linije, ali nosi i veliku cijenu EDIT: Uklonio sam ovo zbog nemogućnosti održavanja stabilnog kursa. To je najvjerojatnije posljedica nagiba koji kompas nije mogao podnijeti, zajedno s velikim smetnjama.

Korak 5: Kamera

Očigledno vam je potrebna kamera da biste mogli vidjeti što se događa, zar ne? Prilikom kupovine fotoaparata postoji nekoliko različitih načina. Ako planirate ići duboko, onda bi crno -bijela kamera bila dobra opklada. Za pliću vodu boja radi jednako dobro, plus pokazuje više detalja (tj. Boja?). Ako zaista želite dobru sliku, idite s namjenskom podvodnom kamerom. Oni koštaju prilično više, ali ne morate brinuti o kućištu, a često se automatski prebacuju na noćni vid s ugrađenim IC osvjetljenjem kada nema dovoljno svjetla. Išao sam s kamerom u boji od 30 USD iz Spark Fun -a. Ima RCA izlaz koji ću priključiti na računar. Ovdje je pričvršćen za nosač spreman za instalaciju. PC kartica se povezuje s kamerom putem RCA -a, a isporučena je i sa programom za pregled i snimanje video zapisa

Korak 6: Svjetla

Trebala su mi neka svetla koja su prilično jaka i takođe efikasna. LED diode su upravo to, a neke sam pronašao u Spark Fun Electronics. Koristio sam dvije LED diode od 3 vata, i iskreno, zasljepljuju. Postaju pomalo prepečeni, pa svakako upotrijebite hladnjak kako biste produžili vijek trajanja LED diode. Spark Fun prodaje aluminijumsku ploču koja ima mjesta za lemljenje žice, a djeluje i kao hladnjak. Imaju i različite LED boje. Priključio sam LED diode na postolje koje sam napravio od L držača kako bi držao u sredini prozora. da bih ih lakše promijenio, pričvrstio sam ih aluminijskom trakom tako da se mogu namjestiti ili zamijeniti. Slike ne pokazuju koliko su ove stvari zaista svijetle. Nakon što sam tražio trenutak u jedan, imao sam mrlje u viziji

Korak 7: Kontrola: ROV strana

Ovo je vjerojatno najteži dio cijelog procesa izgradnje. Vidio sam brojne različite pristupe kontroli ROV -a. Jason Rollette je koristio mikrokontroler, što je zaista najbolji način. On ima potpunu analognu kontrolu nad svim motorima, a podaci se prenose putem Cat 5e Ethernet kabela. Međutim, ako nemate sredstava za ispis tiskane ploče i programiranje mikrokontrolera, ovo nije najlakše sastaviti. Jason ovdje ima shemu kola i PCB -a. Alternativno možete koristiti releje za uključivanje i isključivanje motora. ovo nije tako dobro kao kontrola cijelog dometa, ali je mnogo jednostavnije i jasnije. Na kućnim ROV -ovima Steve je koristio releje za kontrolu Seafoxa i ima dobar vodič za sastavljanje bilo kojeg broja relejno upravljanih motora. Ovo je jedan od 4 regulatora brzine koje koristim za upravljanje potisnikom

Korak 8: Napajanje

Odlučio sam nositi baterije u svom ROV -u kako bih bio nezavisniji i smanjio broj kabela koji izlaze na površinu. Ovo je jedna od dvije 12 -voltne baterije od 2,5 ampera koje sam kupio od Battery Mart -a. Već sam ga spojio na Deans Ultra konektor tako da se može lako ukloniti ako je potrebno. Zbog izvlačenja pojačala potiskivača, možda ću morati ugraditi krug za punjenje kako bi se baterije ispraznile. Nosit će se u dvije bočne cijevi i dodati prijeko potrebnu težinu ROV -u

Korak 9: Kontrola: Površina

Sada ulazimo u teško područje pilotiranja. Dvoje ljudi s kojima sam razgovarao koriste laptop za kontrolu ROV -a, koristeći tastaturu ili joystick za pomicanje ROV -a. Ovo je sjajno jer vam je potreban samo ROV, upravljački kabel i prijenosno računalo.

Htio sam potpunu analognu kontrolu bez upotrebe mikrokontrolera, pa sam se odlučio za ESC, elektroničke kontrolere brzine. Ovo bi trebalo biti poznato svima koji imaju model aviona ili automobila. Trebali su mi regulatori brzine za vožnju unatrag i naletio na neke u Bane Botsu. Uključeni su u prijemnik unutar ROV -a, a antena je pričvršćena na jednu od Cat 5 žica. Od tada sam koristio svoj Hitec daljinski upravljač s odgovarajućim kristalom i frekvencijom. Svjetlom se upravlja prekidačem kojim upravlja servo. Kompas tek treba biti postavljen, ali mislim da bih mogao upotrijebiti samo gomilu LED dioda umjesto da ga pokušavam povezati s prijenosnim računarom. EDIT: Od tada sam nadogradio svoj upravljački sistem pomoću Arduino mikrokontrolera i servo kontrolera. Objavit ću svoje rezultate čim završim probe na moru.

Korak 10: Privežite

Za povezivanje ROV -a s kontrolerom koristim 100 stopa Cat 5e Ethernet kabela. Ima 8 žica, koje se lijepo uklapaju u moje planove. Mogao bih dodati drugi kabel ako imam više funkcija koje moram pokrenuti, ali za sada izgleda dobro. Ovo je plenumska ocjena Cat 5, što znači da se može provlačiti kroz zidove pomoću riblje trake. Poklopac je čvrsto skupljen i ima tanki najlonski kabel iznutra koji pomaže raspodijeliti opterećenje po cijelom kabelu. To ga čini izdržljivijim i smanjuje mogućnost da oštetim kabel od opterećenja. Morat ću dodati plovke kabelu jer će vjerojatno potonuti zbog svoje težine. Priključak koji sam koristio je Bulgin Buccaneer Ethernet konektor. Olakšava transport ROV -a odvajanjem kabela i robota. Bulgin temeljito testira svoj konektor, a to je navodno ocijenjeno na 30 stopa 2 sedmice i 200 stopa na nekoliko dana. Budući da ne planiram više od 100, to je sasvim u granicama.

Korak 11: Testiranje

Prvi put kada je ROV ugledao vodu, testirao sam je u ujakovom bazenu. Kao što se očekivalo, ROV je bio previše živahan. Od tada sam dodao olovne utege koje sam kupio u lovačkoj trgovini kako bih klizačima dodao težinu. Olovni hitac bi bio poželjniji jer je finiji i lakši za upotrebu, ali je zaista skup. Olovo mi takođe omogućava da podesim balast sa razumnim stepenom preciznosti u slučaju da moram da promenim težinu na licu mesta. Ukupni potrebni balast bio je oko 8 lbs, prilično opterećenje. Sljedeći test bit će u drugom bazenu, a onda će, nadamo se, u jezero! Ako namjeravate ovo koristiti u slanoj vodi, ne bi bila loša ideja da ga nakon toga isperete kako biste spriječili koroziju.

Pokušat ću u bliskoj budućnosti objaviti neke video zapise kako bih pokazao kako ova stvar radi u vodi