Zemūdens ROV: 11 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Šī pamācība parādīs pilnībā funkcionējoša ROV izveides procesu, kas spēj sasniegt 60 pēdas vai vairāk. Es izveidoju šo ROV ar mana tēta un vairāku citu cilvēku palīdzību, kuri jau iepriekš ir uzbūvējuši ROV. Šis bija ilgs projekts, kas aizņēma vasaru un daļu no mācību gada sākuma.

1. solis: dizains

Lai ROV būtu stabils ūdenī, jums ir nepieciešams dizains, kas ir nosvērts apakšā un ar pludiņiem augšpusē. Pirmo ROV uzbūvēja Stīvs no pašbūvētiem ROV. Viņa tīmekļa vietnē ir daudz ROV dizainu, kā arī saites uz citām ROV vietnēm. Viņš savā vietnē iekļauj arī vairākus norādījumus, kā to izdarīt. Es atklāju, ka šī vietne ir nenovērtējama, veidojot savu ROV, un ieteiktu to ikvienam, kas ir ieinteresēts veidot savu. Otrais ROV tika uzbūvēts kā Jason Rollette vietnē Rollette.com. Viņa dizains ir nedaudz atšķirīgs, taču joprojām ir ļoti efektīvs. Par savu ROV es nolēmu uz lielas centrālās caurules ar divām mazākām caurulēm, kas atrodas abās pusēs, nedaudz zem centrālās caurules.

2. solis: rāmis

Šeit ir rāmja sākums, ko būvēju ROV. Es sagriezu plexiglas logus un slīpēju, lai tie ietilptu caurules iekšpusē. Šī ir Grafiks 40 ABS caurule, ko parasti izmanto notekūdeņiem. Savienojot šo cauruli, noteikti izmantojiet šķīdinātāja līmi, kas īpaši paredzēta ABS līmēšanai. Parasts PVC cements nedarbosies vai neradīs sliktu saiti, kas varētu noplūst. Es arī izmantoju jūras hermētiķi, lai aizzīmogotu plexiglas un novērstu ūdens ieplūšanu. Aizmugurē es izmantoju skrūvju aizbāžņus, ja man atkal vajadzētu piekļūt baterijām vai elektronikai. Man būs jāiesaiņo diegi teflona lentē, lai tas būtu ūdensnecaurlaidīgs. Pēc dažām pārbaudēm es atklāju, ka skrūvju aizbāžņi noplūst, tāpēc es pārgāju uz gumijas gala vāciņiem, kuriem ir lentes skava, lai tos nostiprinātu.

3. solis: virzītāji

Viena no svarīgākajām ROV iezīmēm ir kustība. Es atklāju, ka lielākā daļa cilvēku kā vilces līdzekli izmanto jūras tilpnes sūkņus. BIlge sūkņiem ir daudz priekšrocību. Tie ir paredzēti iegremdēšanai, tie ir diezgan spēcīgi un tos ir viegli pievienot esošam ROV. Lielākā daļa tos izmanto pašreizējā konfigurācijā, bet es izvēlējos izmantot dzenskrūves, lai palielinātu vilci. Es sekoju norādījumiem vietnē Homebuilt ROVs. Sadaļās “Kā” viņam ir norādījumi par tilpnes sūkņa pārveidošanu par balsta izmantošanu. Propelleri nāca no ostas modeļiem, tiem ir laba plastmasas un dažu dažādu izmēru misiņa balstu izvēle. Es izmantoju 4 Noteikumu 1100 GPH tilpnes sūkņus, 2 uz priekšu, atpakaļ un pagriezienus, un 2 uz augšu un uz leju. 1: nogrieziet visu tilpnes sūkņa balto korpusu, bet esiet piesardzīgs, lai nesagrieztu sarkanajā motora korpusā 2. solis: izmantojiet skrūvgriezi, lai noņemtu lāpstiņriteni, zilo lietu, lai atklātu motora vārpstu. 3. solis: es izmantoju balsta adapteris lidmašīnai, lai piestiprinātu dzenskrūvi pie vārpstas. Tam ir skrūve, un es tikko pievilku uzgriezni pret balsta vītņoto rumbu, lai to nofiksētu. Man nācās atkārtoti pavedināt balsta adapteri, jo tas bija nedaudz par lielu. Papildu piesardzības nolūkos es izmantoju pavedienu skapīti, lai noslēgtu bloku kopā. Tā kā diegi nesakrita, es biju spiests vēlreiz pieskarties balsta adapterim. Lai gan tas šķita vienkārši, tas prasīja daudz laika, lai to izdarītu pareizi.

4. darbība: navigācija

Lai noteiktu, kurā virzienā ROV ir vērsts, es izmantoju elektronisko kompasu. Šis ir Dinsmore 1490 elektroniskais kompass. Es to saņēmu no Zargos Robotics. Es izmantoju šo shēmu, lai izveidotu virziena vizuālu attēlojumu. Viena piezīme: šim kompasam nav ziemeļu. Jūs vienkārši izvēlaties virzienu uz ziemeļiem, un tad visi pārējie sakrīt. Tas ir arī ļoti jutīgs pret slīpumu, dažus grādus, un tas tiek ieskrūvēts. Tas uztver izmaiņas Zemes magnētiskajā laukā, tāpēc noteikti novietojiet to pietiekami tālu no magnētiem, piemēram, motoros. Ja jums nepieciešama sīkāka informācija par kompasu, pārbaudiet šo vietni

Attēlā četri vadi sudraba korpusā nonāks virsmā un saskarnē ar datoru, lai parādītu, uz kuru pusi es esmu vērsts. Es rakstu programmu, kas pagriezīs robota attēlu, lai parādītu virzienu. Tomēr tas var aizņemt kādu laiku, tāpēc pagaidām es varētu vienkārši izmantot gaismas diodes. Lai iegūtu kompasu ar slīpuma kompensāciju, pārbaudiet šo Sparkfun. Tā noteikti ir augstākā pozīcija, taču tai ir arī milzīga cenu zīme EDIT: Es to noņēmu, jo tā nespēja saglabāt vienmērīgu pozīciju. Tas, visticamāk, ir saistīts ar slīpumu, ko kompass nevarēja izturēt, kā arī ar satriecošiem traucējumiem.

5. darbība: kamera

Acīmredzot jums ir nepieciešama kamera, lai varētu redzēt, kas notiek, vai ne? Saņemot kameru, ir vairāki dažādi veidi. Ja plānojat iedziļināties diezgan dziļi, melnbaltā infrasarkanā kamera būtu laba izvēle. Seklākai ūdenim krāsa darbojas tikpat labi, turklāt tā parāda sīkāku informāciju (ti, krāsu?). Ja jūs patiešām vēlaties labu attēlu, tad izmantojiet īpašu zemūdens kameru. Tie maksā diezgan daudz vairāk, taču jums nav jāuztraucas par korpusu, un tie bieži automātiski pārslēdzas uz nakts redzamību ar iebūvētu IR apgaismojumu, kad nepietiek gaismas. Es devos ar 30 ASV dolāru krāsu kameru no Spark Fun. Tam ir RCA izeja, kuru es pievienošu savam datoram. Šeit tas ir pievienots stiprinājumam, kas ir gatavs uzstādīšanai. Datora karte tiek savienota ar kameru, izmantojot RCA, kā arī pievienota programma video plūsmas skatīšanai un uzņemšanai

6. solis: gaismas

Man vajadzēja dažas gaišas un arī efektīvas gaismas. Gaismas diodes ir tieši tādas, un dažas es atradu Spark Fun Electronics. Es izmantoju divus 3 vatu gaismas diodes, un, godīgi sakot, tie ir akli. Tie kļūst nedaudz grauzdēti, tāpēc noteikti izmantojiet siltuma izlietni, lai pagarinātu gaismas diodes kalpošanas laiku. Spark Fun pārdod alumīnija sadalīšanas plāksni, kurai ir lodēšanas vietas vadiem un kas darbojas arī kā siltuma izlietne. Viņiem ir arī dažādas LED krāsas. Es pievienoju gaismas diodes pie statīva, ko es izgatavoju no L kronšteina, lai noturētu skatu centra centrā. lai būtu vieglāk nomainīt, es pieskrūvēju tos pie alumīnija sloksnes, lai tos varētu noregulēt vai nomainīt. Pēc sekundes meklēšanas vienā manā redzējumā bija plankumi

7. darbība: vadība: ROV puse

Tas, iespējams, ir vissarežģītākais visā būvniecības procesā. Esmu redzējis daudzas dažādas pieejas ROV kontrolei. Džeisons Rollette izmantoja mikrokontrolleru, kas patiešām ir labākais veids, kā iet. Viņam ir pilnīga visu motoru analogā vadība, un dati tiek pārraidīti ar Cat 5e Ethernet kabeli. Tomēr, ja vien jums nav līdzekļu, lai izdrukātu shēmas plati un ieprogrammētu mikrokontrolleri, to nav visvieglāk salikt. Džeisonam šeit ir shēma un PCB shēma. Alternatīvi, jūs varat izmantot relejus, lai ieslēgtu un izslēgtu motorus. tas nav tik labi kā pilna diapazona vadība, taču tas ir daudz vienkāršāk un vienkāršāk. Mājās uzbūvētajos ROV Steve izmantoja relejus, lai kontrolētu Seafox, un viņam ir labs ceļvedis jebkura releja vadāmu motoru montāžai. Šis ir viens no četriem ātruma regulatoriem, ko izmantoju dzinēja vadīšanai

8. solis: jauda

Es nolēmu nēsāt baterijas savā ROV, lai padarītu to neatkarīgāku un samazinātu uz virsmas esošo kabeļu skaitu. Šī ir viena no divām 12 voltu 2,5 amp stundu baterijām, kuras nopirku no Battery Mart. Es to jau esmu pievienojis Deans Ultra savienotājam, lai to varētu viegli noņemt, ja tas ir nepieciešams. Dzinēju pastiprinātāju dēļ man, iespējams, būs jāiekļauj uzlādes ķēde, lai baterijas būtu papildinātas. Tie tiks nēsāti abās sānu caurulēs un ROV pievienos tik ļoti nepieciešamo svaru

9. darbība: vadība: virsma

Tagad mēs nonākam sarežģītajā pilotēšanas jomā. Abi cilvēki, ar kuriem es runāju, izmantoja klēpjdatoru, lai kontrolētu savu ROV, izmantojot tastatūru vai kursorsviru, lai pārvietotu ROV. Tas ir lieliski, jo viss, kas jums nepieciešams, ir ROV, vadības kabelis un klēpjdators.

Es gribēju pilnīgu analogo vadību, neizmantojot mikrokontrolleru, tāpēc es izvēlējos ESC, elektroniskos ātruma regulatorus. Tiem jābūt pazīstamiem ikvienam, kam ir lidmašīnas vai automašīnas modelis. Man vajadzēja atpakaļgaitas ātruma regulatorus, un es nejauši uzgāju dažus no Bane Bots. Tie ir pievienoti uztvērējam ROV iekšpusē, un antena ir pievienota vienam no Cat 5 vadiem. No turienes es izmantoju savu Hitec tālvadības pulti ar atbilstošu kristālu un frekvenci. Gaismu kontrolē ar slēdzi, ko darbina servo. Kompass vēl nav jāiestata, bet es domāju, ka es varētu vienkārši izmantot virkni gaismas diodes, nevis mēģināt to savienot ar savu klēpjdatoru. EDIT: Kopš tā laika esmu uzlabojis savu vadības sistēmu, izmantojot Arduino mikrokontrolleru un servo kontrolieri. Tiklīdz beigšu izmēģinājumus jūrā, es publicēšu savus rezultātus.

10. darbība. Piesaistīšana

Lai savienotu ROV ar kontrolieri, es izmantoju 100 pēdu Cat 5e Ethernet kabeli. Tam ir 8 vadi, kas lieliski atbilst maniem plāniem. Es varētu pievienot otru kabeli, ja man ir vairāk palaižamu funkciju, taču pagaidām tas izskatās labi. Šis plēnums ir novērtēts ar Cat 5, kas nozīmē, ka to var izvilkt caur sienām, izmantojot zivju lenti. Pārklājums ir cieši sarucis, un tā iekšpusē ir plāns neilona vads, kas palīdz sadalīt slodzi pa visu kabeli. Tas padara to izturīgāku un samazina iespēju, ka es sabojāju kabeli no slodzes slodzes. Man būs jāpievieno kabeļam pludiņi, jo tas, iespējams, nogrims tā svara dēļ. Izmantotais savienotājs ir Bulgin Buccaneer Ethernet savienotājs. Tas atvieglo ROV transportēšanu, atdalot kabeli un robotu. Bulgin rūpīgi pārbauda to savienotāju, un tiek uzskatīts, ka tas ir paredzēts 30 pēdām 2 nedēļas un 200 pēdām dažas dienas. Tā kā es plānoju iet ne vairāk kā 100, tas ir pietiekami robežās.

11. darbība: pārbaude

Pirmo reizi, kad ROV ieraudzīja ūdeni, es to pārbaudīju tēvoča baseinā. Kā gaidīts, ROV bija pārāk peldošs. Kopš tā laika esmu pievienojis svina svarus, ko iegādājos medību veikalā, lai palielinātu sliedes svaru. Svina šāviens būtu bijis vēlams, jo tas ir smalkāks un vieglāk lietojams, taču tas ir patiešām dārgi. Svins arī ļauj man saprātīgi precīzi noregulēt balastu gadījumā, ja man ir jāmaina svars uz vietas. Kopējais nepieciešamais balasts bija aptuveni 8 mārciņas, diezgan liela slodze. Nākamais pārbaudījums būs citā baseinā, un tad cerams, ka tas nonāks ezerā! Ja plānojat to izmantot sālsūdenī, nebūtu slikti to noskalot, lai novērstu koroziju.

Es mēģināšu tuvākajā laikā ievietot dažus videoklipus, lai parādītu, kā šī lieta darbojas ūdenī