ROV מתחת למים: 11 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מדריך זה יראה לך את תהליך בניית ה- ROV הפונקציונלי במלואו המסוגל לגובה 60 רגל או יותר. בניתי את ה- ROV הזה בעזרת אבא שלי ועוד כמה אנשים שבנו בעבר ROVs. זה היה פרויקט ארוך שלקח את כל הקיץ וחלק מתחילת שנת הלימודים.

שלב 1: עיצוב

על מנת לשמור על ROV יציב במים, אתה צריך עיצוב שמשקלו על החלק התחתון ויש לו מצופים בחלקו העליון. ה- ROV הראשון נבנה על ידי סטיב מ- ROVs Homebuilt. לאתר שלו יש עיצובים רבים של ROV וכן קישורים לאתרי ROV אחרים. הוא גם משלב באתר שלו כמה הוראות כיצד לבצע. מצאתי שאת האתר הזה לא יסולא בפז בבניית ה- ROV שלי, והייתי ממליץ עליו לכל מי שמעוניין לבנות משלו. ה- ROV השני נבנה להיות ג'ייסון רולט ב- Rollette.com העיצוב שלו קצת שונה אבל עדיין מאוד יעיל. עבור ה- ROV שלי החלטתי על צינור מרכזי גדול עם שני צינורות קטנים יותר משני הצדדים, מעט מתחת לצינור המרכזי.

שלב 2: מסגרת

הנה תחילת המסגרת שאני בונה עבור ה- ROV. חתכתי חלונות פרספקס ושיפשפתי אותם כך שיתאימו בתוך הצינור. זהו צינור ABS של לוח זמנים 40, המשמש בדרך כלל לביוב. בעת הצטרפות לצינור זה, הקפד להשתמש בדבק ממס שמיועד במיוחד להדבקת ABS. מלט PVC רגיל לא יעבוד ולא ייצור קשר לקוי שעלול לדלוף. אני משתמש גם באיטום ימי כדי לאטום את הפרספקס ולמנוע כניסת מים. בקצה האחורי, אני משתמש בפקקי בורג למקרה שאצטרך לגשת שוב לסוללות או לאלקטרוניקה. אצטרך לעטוף את החוטים בנייר טפלון בכדי להפוך אותו למים. לאחר כמה בדיקות גיליתי שתקני הבורג דולפים, אז עברתי לכובעי קצה גומי עם מהדק רצועה לאבטחתם.

שלב 3: Thrusters

אחד המאפיינים החשובים ביותר של ROV הוא תנועה. גיליתי שרוב האנשים משתמשים במשאבות מרבד ימיות כאמצעי דחף. למשאבות BIlge יתרונות רבים. הם אמורים להיות שקועים, הם די חזקים וקל להוסיף אותם ל- ROV קיים. רובם משתמשים בהם בתצורה הנוכחית שלהם, אך בחרתי להשתמש במדחפים כדי להגדיל את הדחף. עקבתי אחר ההוראות ב- ROVs Homebuilt. במדורי How To, יש לו הוראות להמרת משאבת מרצדס לשימוש באביזר. המדחפים הגיעו מדגמי הרבור, יש להם מבחר טוב של פלסטיק וכמה אביזרי נחושת נחמדים, עם גדלים רבים ושונים. השתמשתי ב 4 משאבות מרחק של 1100 RPH GPH, 2 לפנים קדימה, אחורה ופנייה, ו -2 למעלה ולמטה. שלב. 1: נתק את כל הבית הלבן של משאבת ההרפה, אך היזהר שלא לחתוך לתוך בית המנוע האדום שלב 2: השתמש במברג כדי לחטט את האימפלר, הדבר הכחול כדי לחשוף את פיר המנוע. שלב 3: אני משתמש מתאם תומך למטוס לחיבור המדחף לפיר. יש לו בורג סט, ואני רק הדקתי את האום נגד הרכזת המושחלת באביזר כדי לנעול אותו במקומו. הייתי צריך להשחיל מחדש את מתאם האביזרים מכיוון שהוא היה קצת גדול מדי. כאמצעי זהירות נוסף, השתמשתי בנעילת חוטים כדי לאטום את המכלול יחד. מכיוון שהחוטים לא התייצבו, נאלצתי להקיש שוב על מתאם האביזרים. למרות שזה נראה פשוט, לקח זמן רב לעשות את זה נכון.

שלב 4: ניווט

כדי לקבוע לאיזה כיוון ה- ROV פונה, השתמשתי במצפן אלקטרוני. זהו מצפן אלקטרוני של דינסמור 1490. קיבלתי את זה מ- Zargos Robotics. השתמשתי בסכימה זו כדי ליצור ייצוג חזותי של הכיוון. הערה אחת: למצפן הזה אין צפון. אתה פשוט בוחר כיוון צפונה, ואז כל השאר יתיישר. הוא גם רגיש מאוד להטיה, כמה מעלות והוא מתבלבל. הוא מרגיש שינויים בשדה המגנטי של כדור הארץ, לכן הקפד למקם אותו רחוק מספיק ממגנטים, כמו אלה המנועים. אם אתה צריך מידע נוסף על המצפן, בדוק את האתר הזה

בתמונה, ארבעת החוטים במעטפת הכסף יגיעו אל פני השטח וימשקו עם המחשב כדי להראות לי לאיזה כיוון אני פונה. אני כותב תוכנית שתסובב תמונה של הרובוט להראות כיוון. עם זאת, זה עשוי להימשך זמן מה אז לעת עתה אולי פשוט אשתמש במנורות הלדים לקבלת מצפן עם פיצוי הטיה, בדוק את זה ב- Sparkfun. זה בהחלט מהשורה הראשונה, אבל גם נושא תג מחיר ענק EDIT: הסרתי את זה בגלל חוסר היכולת שלו לשמור על כיוון יציב. סביר להניח שזה נובע מהטיה שהמצפן לא יכול היה להתמודד איתה, יחד עם ההפרעה המדהימה.

שלב 5: מצלמה

ברור שאתה צריך מצלמה כדי לראות מה קורה, נכון? ישנן מספר דרכים שונות בעת קניית מצלמה. אם אתה מתכנן ללכת די לעומק, מצלמת אינפרא אדום בשחור לבן תהיה הימור טוב. עבור מים רדודים יותר, הצבע עובד לא פחות, בנוסף הוא מראה פירוט רב יותר (כלומר צבע?). אם אתה באמת רוצה תמונה טובה, אז לך עם מצלמה תת מימית ייעודית. אלה עולים לא מעט יותר, אבל אתה לא צריך לדאוג למארז, ולעתים קרובות הם עוברים אוטומטית לראיית לילה עם תאורת IR מובנית כשאין מספיק אור. הלכתי עם מצלמת צבע של 30 $ מ- Spark Fun. יש לו פלט RCA שאצרף למחשב שלי. כאן הוא מחובר לתושבת המוכנה להתקנה. כרטיס ה- PC מתחבר למצלמה באמצעות RCA, וגם הגיע עם תוכנית לצפייה ולכידת הזנת הווידאו.

שלב 6: אורות

הייתי צריך כמה אורות בהירים למדי וגם יעילים. נוריות LED הן בדיוק זה, ומצאתי כמה ב- Spark Fun Electronics. השתמשתי בשתי נוריות 3 וואט, ולמען האמת, הן מסנוורות. הם אכן מקבלים מעט טעמים, לכן הקפד להשתמש בגוף קירור כדי להאריך את חיי הנורית. ספארק כיף מוכר לוח פריצה מאלומיניום בעל כתמי הלחמה לחוט וגם משמש כיור קירור. יש להם גם צבעי LED שונים. חיברתי את הלדים לדוכן שהכנתי מתושבת L כדי להחזיק את מרכז הנמל. כדי להקל על השינוי, הברגתי אותם לרצועת אלומיניום כך שיתאימו או יוחלפו התמונות לא מראות עד כמה הדברים האלה בהירים באמת. לאחר שחיפשתי שנייה אחת, היו לי נקודות בראייה

שלב 7: שליטה: צד ROV

זהו כנראה החלק הקשה ביותר בתהליך הבנייה כולו. ראיתי גישות רבות ושונות לשליטה ב- ROV. ג'ייסון רולט השתמש במיקרו -בקר, וזו באמת הדרך הטובה ביותר ללכת. יש לו שליטה אנלוגית מלאה על כל המנועים, ובנתונים מועבר במעלה כבל אתרנט Cat 5e. עם זאת, אלא אם כן יש לך את האמצעים להדפיס לוח מעגל ולתכנת מיקרו -בקר, זה לא הכי פשוט להרכבה. לג'ייסון יש תרשים של המעגל וה- PCB באתר שלו כאן, לחלופין תוכל להשתמש בממסרים כדי להפעיל ולכבות את המנועים. זה לא טוב כמו שליטה בטווח מלא, אבל זה הרבה יותר פשוט ופשוט. ב- ROVs Homebuilt, סטיב השתמש בממסרים לשליטה ב- Seafox, ויש לו מדריך טוב להרכבת כל מספר מנועים הנשלטים על ממסר. זהו אחד מ -4 בקרי המהירות שבהם אני משתמש עבור בקרת הדחף.

שלב 8: כוח

החלטתי לשאת סוללות ב- ROV שלי כדי להפוך אותו לעצמאי יותר ולהקטין את מספר הכבלים העולים אל פני השטח. זהו אחד משתי סוללות 12 וולט 2.5 אמפר לשעה שקניתי מסוללת Mart. כבר חיברתי אותו למחבר Deans Ultra כך שניתן להסירו בקלות במידת הצורך. עקב משיכת המגבר של הדחפים, ייתכן שיהיה עלי לשלב מעגל טעינה בכדי שהסוללות לא יהיו מכוסות. הם יישאו בשתי צינורות הצד, ויוסיפו משקל נחוץ ל- ROV

שלב 9: שליטה: משטח

כעת אנו נכנסים לתחום הקשה של טייס. שני האנשים איתם דיברתי משתמשים במחשב נייד לשליטה ב- ROV שלהם, בעזרת לוח מקשים או ג'ויסטיק כדי להזיז את ה- ROV. זה נהדר מכיוון שכל מה שאתה צריך הוא ה- ROV, כבל הבקרה והמחשב הנייד שלך.

רציתי שליטה אנלוגית מלאה מבלי להשתמש במיקרו -בקר, אז החלטתי על ESCs, בקרי מהירות אלקטרוניים. אלה צריכים להיות מוכרים לכל מי שיש לו מטוס או מכונית דגם. הייתי צריך בקרי מהירות לאחור, ונתקלתי בכמה בבאן בוטס. הם מחוברים למקלט בתוך ה- ROV, והאנטנה מחוברת לאחד מחוטי Cat 5. משם השתמשתי בשלט רחוק Hitec שלי עם הגביש והתדר המתאימים. האור נשלט על ידי מתג המופעל על ידי סרוו. המצפן עדיין לא הוקם, אבל אני חושב שאולי פשוט אשתמש בחבורה של נוריות LED במקום לנסות לחבר אותו למחשב הנייד שלי. עריכה: מאז שידרגתי את מערכת הבקרה שלי באמצעות מיקרו -בקר Arduino ובקר סרוו. אפרסם את התוצאות שלי ברגע שאסיים ניסויי ים.

שלב 10: קשירה

כדי לחבר את ה- ROV לבקר, אני משתמש בכבל Ethernet של 100 רגל של Cat 5e. יש לו 8 חוטים, שמתאימים יפה לתוכניות שלי. אני יכול להוסיף כבל שני אם יש לי עוד תכונות שאני צריך להריץ, אבל בינתיים זה נראה טוב. זהו חתול בדירוג מליאה 5, כלומר ניתן למשוך אותו דרך קירות בעזרת סרט דג. הכיסוי מכווץ היטב ובפנים כבל ניילון דק המסייע בחלוקת העומס על כל הכבל. זה הופך אותו לעמיד יותר ומפחית את הסיכוי שאפגע בכבל כתוצאה מעומס עומס. אצטרך להוסיף מצופים לכבל מכיוון שהוא כנראה ישקע בגלל משקלו. המחבר בו השתמשתי הוא מחבר אתרנט של Bulgin Buccaneer. זה מקל על הובלת ה- ROV על ידי הפרדת הכבל והרובוט. Bulgin בודק את המחבר שלהם ביסודיות, והדירוג הוא כביכול ל 30ft למשך שבועיים ו- 200ft למספר ימים. מכיוון שאני מתכנן לא להגיע יותר מ -100, זה נמצא היטב בתוך הגבולות.

שלב 11: בדיקה

בפעם הראשונה שה- ROV ראה מים, בדקתי אותם בבריכה של דודי. כצפוי, ה- ROV היה חזק מדי. מאז הוספתי משקולות עופרת שרכשתי בחנות ציד כדי להוסיף משקל למגלשות. יריית עופרת הייתה עדיפה מכיוון שהיא עדינה יותר וקלה יותר לשימוש, אך היא ממש יקרה. ההובלה גם מאפשרת לי להתאים את הנטל במידה סבירה של דיוק במקרה שאצטרך לשנות את המשקל במקום. סך הנטל הנדרש היה כ -8 ק ג, עומס לא מבוטל. הבדיקה הבאה תהיה בבריכה אחרת, ואז היא תקווה לאגם! אם אתה מתכנן להשתמש במים מלוחים, לא יהיה רעיון רע לשטוף אותו לאחר מכן כדי לשמור על קורוזיה.

אנסה לפרסם כמה סרטונים בעתיד הקרוב כדי להראות כיצד הדבר הזה עובד במים