Víz alatti ROV: 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Ez az oktatóanyag bemutatja a teljesen működőképes ROV építésének folyamatát, amely 60 láb vagy annál nagyobb. Ezt a ROV -t apám és több más ember segítségével építettem meg, akik korábban már építettek ROV -ot. Ez egy hosszú projekt volt, amely egész nyáron tartott, és része volt a tanév kezdetének.

1. lépés: Tervezés

Annak érdekében, hogy a ROV stabil maradjon a vízben, olyan kialakításra van szüksége, amely alulra van súlyozva, és felül úszók vannak. Az első ROV -ot Steve of Homebuilt ROVs építette. Weboldalán számos ROV -terv található, valamint más ROV -webhelyekre mutató linkek. Emellett számos How To utasítást is beépít webhelyére. Úgy találtam, hogy ez az oldal felbecsülhetetlen értékű a ROV építésében, és ajánlom mindazoknak, akik érdeklődnek saját építésük iránt. A második ROV épült Jason Rollette -ként a Rollette.com -on. A terve egy kicsit más, de még mindig nagyon hatékony. egy nagy középső csövön, két kisebb csővel mindkét oldalon, kissé a középső cső alatt.

2. lépés: Keret

Itt kezdődik a keret, amelyet a ROV -hoz építek. Plexiüveg ablakokat vágtam és csiszoltam, hogy beleférjenek a csőbe. Ez a 40. ütemterv szerinti ABS cső, amelyet általában szennyvízhez használnak. A cső csatlakoztatásakor ügyeljen arra, hogy kifejezetten az ABS ragasztására készült oldószeres ragasztót használjon. A normál PVC cement nem működik, vagy rossz kötést hoz létre, amely szivároghat. Én is tengeri tömítőanyagot használok a plexi lezárására és a víz bejutásának megakadályozására. A hátsó részen csavaros dugókat használok arra az esetre, ha újra hozzá kell férnem az elemekhez vagy az elektronikához. Be kell tekerni a szálakat teflonszalagba, hogy vízzáró legyen. Némi tesztelés után azt tapasztaltam, hogy a csavaros dugók szivárognak, ezért áttértem gumi zárósapkákra, amelyek szalagbilincsekkel rögzítik őket.

3. lépés: Tolócsavarok

A ROV egyik legfontosabb jellemzője a mozgás. Azt tapasztaltam, hogy a legtöbb ember tengeri fenékvízszivattyút használ tolóerőként. A BIlge szivattyúknak számos előnye van. Elmerülésre szánják őket, meglehetősen erősek és könnyen hozzáadhatók egy meglévő ROV -hoz. A legtöbben a jelenlegi konfigurációjukban használják őket, de én úgy döntöttem, hogy propellereket használok a tolóerő növelésére. Követtem a Homebuilt ROV -ok utasításait. A Hogyan kell szakaszokban utasításokat tartalmaz a fenékvíz -szivattyú kellékká alakítására. A propellerek a Harbour Models -től származnak, jó választékban vannak műanyagból és néhány szép sárgaréz kellékből, sokféle méretben. 4 szabály 1100 GPH fenékvíz -szivattyút használtam, 2 előre, hátra és fordításhoz, 2 pedig fel és le. 1: Vágja le a fenékvíz -szivattyú fehér házát, de ügyeljen arra, hogy ne vágjon bele a piros motorházba. 2. lépés: Csavarhúzóval távolítsa el a járókereket, a kék pedig a motortengelyt. 3. lépés: Én támasztóadapter repülőgéphez, amely a propellert a tengelyhez rögzíti. Van egy csavarja, és csak meghúztam az anyát a támasztó menetes agyához, hogy rögzítse a helyén. Újra be kellett kötni a tápegység adaptert, mert kicsit túl nagy volt. Extra elővigyázatosságból cérnaszekrényt használtam a szerelvény lezárására. Mivel a szálak nem egy vonalban voltak, kénytelen voltam újra megcsapolni a tápegységet. Noha egyszerűnek tűnt, jó időbe telt a helyes elvégzése.

4. lépés: Navigáció

Annak meghatározásához, hogy a ROV milyen irányba néz, elektronikus iránytűt használtam. Ez egy Dinsmore 1490 elektronikus iránytű. A Zargos Robotics -tól kaptam. Ezt a sémát használtam az irány vizuális ábrázolásának létrehozásához. Egy megjegyzés: Ennek az iránytűnek nincs északi része. Csak válassza ki az északi irányt, majd a többi sorba áll. Ezenkívül nagyon érzékeny a dőlésre, néhány fok, és felcsavarodik. Érzékeli a Föld mágneses mezőjében bekövetkező változásokat, ezért ügyeljen arra, hogy kellő távolságban helyezze el a mágnesektől, például a motorokban lévőktől. Ha további információra van szüksége az iránytűről, nézze meg ezt az oldalt

A képen az ezüst burkolatban lévő négy vezeték a felszínre kerül és a számítógéppel interfészre kerül, hogy megmutassa, melyik irányba nézek. Olyan programot írok, amely elforgatja a robot képét, hogy irányt mutasson. Ez azonban eltarthat egy ideig, így most csak a LED -eket használhatom. A dőléskompenzált iránytűhöz nézze meg ezt a Sparkfunban. Határozottan a csúcson van, de hatalmas árcédulát is tartalmaz EDIT: Ezt azért távolítottam el, mert képtelen fenntartani az egyenletes irányt. Ez nagy valószínűséggel annak a dőlésnek köszönhető, amelyet az iránytű nem tudott kezelni, valamint a nagyító interferencia.

5. lépés: Kamera

Nyilván szüksége van egy kamerára, hogy lássa, mi történik, ugye? A fényképezőgép beszerzésekor többféleképpen lehet eljárni. Ha azt tervezi, hogy nagyon mélyre megy, akkor egy fekete -fehér infravörös kamera jó megoldás lenne. A sekélyebb víznél a szín ugyanolyan jól működik, ráadásul részletesebben (pl. Szín?). Ha igazán jó képet szeretne, akkor használjon dedikált víz alatti kamerát. Ezek jóval többe kerülnek, de nem kell aggódnia a burkolat miatt, és gyakran automatikusan átkapcsol éjszakai látásra, beépített infravörös megvilágítással, ha nincs elég fény. Elmentem a Spark Fun 30 dolláros színes kamerájával. RCA kimenettel rendelkezik, amelyet a számítógéphez csatolok. Itt rögzítve van a szerelésre kész tartóhoz. A PC -kártya RCA -n keresztül csatlakozik a fényképezőgéphez, és kapott egy programot a videócsatorna megtekintésére és rögzítésére

6. lépés: Fények

Szükségem volt néhány fényre, amelyek meglehetősen világosak és hatékonyak. A LED -ek pontosan ilyenek, és a Spark Fun Electronics -ban találtam néhányat. Két 3 wattos LED -et használtam, és őszintén szólva vakítanak. Kicsit pirítóssá válnak, ezért feltétlenül használjon hűtőbordát, hogy meghosszabbítsa a LED élettartamát. A Spark Fun alumínium törőlapot forgalmaz, amely forrasztási pontokat tartalmaz a huzalhoz, és hűtőbordaként is működik. Különböző LED -színekkel is rendelkeznek. A LED -eket egy L konzolból készült állványhoz rögzítettem, hogy a nézetablak közepén tartsam. A könnyebb cserélés érdekében egy alumínium csíkhoz csavaroztam őket, hogy beállíthassuk vagy kicserélhessük őket. Miután egy másodpercig kerestem egyet, foltok jelentek meg a látásomban

7. lépés: Vezérlés: ROV -oldal

Valószínűleg ez a legnehezebb része az egész építési folyamatnak. Számos különböző megközelítést láttam a ROV szabályozására. Jason Rollette mikrokontrollert használt, ami valóban a legjobb út. Teljesen analóg vezérléssel rendelkezik minden motorhoz, és az adatok továbbítása Cat 5e Ethernet kábelen keresztül történik. Ha azonban nincs lehetősége nyomtatni egy áramköri lapot és programozni egy mikrokontrollert, akkor ezt nem a legegyszerűbb összeszerelni. Jason itt talál egy diagramot az áramkörről és a NYÁK -ról. Alternatív megoldásként reléket is használhat a motorok be- és kikapcsolásához. ez nem olyan jó, mint a teljes tartományú vezérlés, de sokkal egyszerűbb és egyszerűbb. Az otthon épített ROV -oknál Steve reléket használt a Seafox vezérlésére, és jó útmutatója van a tetszőleges számú relévezérelt motor összeszereléséhez. Ez az egyik a 4 sebességszabályozó közül, amelyeket a tolóerő vezérléséhez használok

8. lépés: Tápellátás

Úgy döntöttem, hogy elemeket hordok a ROV -ban, hogy függetlenebbé tegyem és csökkentsem a felszínre érő kábelek számát. Ez az egyik a két 12 voltos 2,5 amperórás akkumulátorból, amelyeket az Battery Mart -tól vásároltam. Már bekötöttem egy Deans Ultra csatlakozóba, így szükség esetén könnyen eltávolítható. A tolóerők erősítője miatt előfordulhat, hogy töltőáramkört kell beépítenem, hogy az akkumulátorok feltöltve maradjanak. Ezeket a két oldalsó csőben fogják szállítani, és hozzáadják a szükséges súlyt a ROV -hoz

9. lépés: Vezérlés: Felület

Most belépünk a pilotálás nehéz területére. A két ember, akikkel beszéltem, laptopot használtak a ROV vezérléséhez, billentyűzet vagy joystick segítségével mozgatták a ROV -ot. Ez nagyszerű, mert csak a ROV -ra, a vezérlőkábelre és a laptopra van szüksége.

Teljes analóg vezérlést akartam, mikrokontroller nélkül, ezért az ESC -k, az elektronikus sebességszabályozók mellett döntöttem. Ezeket ismerni kell mindenkinek, akinek van repülőgépe vagy autója. Szükségem volt hátrameneti sebességszabályozókra, és néhányba botlottam a Bane Bots -nál. A ROV belsejében lévő vevőegységhez vannak csatlakoztatva, és az antenna a Cat 5 egyik vezetékéhez van csatlakoztatva. Innen a Hitec távirányítómat használtam a megfelelő kristályokkal és frekvenciákkal. A lámpát egy szervóval működtetett kapcsoló vezérli. Az iránytűt még be kell állítani, de azt hiszem, lehet, hogy csak egy csomó LED -et használok ahelyett, hogy megpróbálnám összekötni a laptopommal. EDIT: Azóta frissítettem a vezérlőrendszeremet egy Arduino mikrokontroller és egy szervo vezérlő segítségével. Hamarosan közzéteszem az eredményeimet, amint befejezem a tengeri kísérleteket.

10. lépés: Tether

A ROV és a vezérlő csatlakoztatásához 100 láb Cat 5e Ethernet kábelt használok. 8 vezeték van benne, ami szépen illeszkedik a terveimhez. Lehet, hogy adok hozzá egy második kábelt, ha több funkciót kell futtatnom, de most jól néz ki. Ez a Cat 5 besorolású plénum, ami azt jelenti, hogy halszalaggal áthúzható a falakon. A burkolat szorosan összezsugorodott, és egy vékony nejlonzsinór van benne, amely segít elosztani a terhelést az egész kábelen. Ez tartósabbá teszi, és csökkenti annak esélyét, hogy megrongáljam a kábelt a terhelés hatására. Úszókat kell hozzáadnom a kábelhez, mert valószínűleg süllyedni fog a súlya miatt. Az általam használt csatlakozó egy Bulgin Buccaneer Ethernet csatlakozó. A kábel és a robot szétválasztásával megkönnyíti a ROV szállítását. Bulgin alaposan teszteli a csatlakozójukat, és ez állítólag 2 hétre 30 láb, néhány napra pedig 200 láb. Mivel azt tervezem, hogy nem megyek tovább 100 -nál, ez jóval a korlátok között van.

11. lépés: Tesztelés

Amikor az ROV először látott vizet, a nagybátyám medencéjében teszteltem. A várakozásoknak megfelelően a ROV túl lendületes volt. Azóta hozzáadtam a vadászboltban vásárolt ólomsúlyt, hogy súlyt adjak a csúszkáknak. Az ólomlövés jobb lett volna, mert finomabb és könnyebben használható, de valóban drága. Az ólom lehetővé teszi, hogy a ballasztot ésszerű pontossággal állítsam be arra az esetre, ha a helyszínen kell változtatnom a súlyt. A teljes szükséges előtét körülbelül 8 font volt, ami nagy terhelés. A következő teszt egy másik medencében lesz, majd remélhetőleg egy tóba! Ha ezt sós vízben tervezi használni, nem lenne rossz ötlet, hogy utána öblítse le a korrózió csökkentése érdekében.

A közeljövőben megpróbálok néhány videót közzétenni, hogy megmutassam, hogyan működik ez a dolog a vízben