წყალქვეშა ROV: 11 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:21

ეს ინსტრუქცია გაჩვენებთ სრულად ფუნქციონალური ROV– ს შექმნის პროცესს, რომელსაც შეუძლია 60 ფუტი ან მეტი. მე ეს ROV ავაშენე მამაჩემის და რამდენიმე სხვა ადამიანის დახმარებით, რომლებმაც ადრე ააშენეს ROV. ეს იყო გრძელი პროექტი, რომელმაც მთელი ზაფხული და სასწავლო წლის დასაწყისის ნაწილი დაიწყო.

ნაბიჯი 1: დიზაინი

იმისათვის, რომ ROV სტაბილური იყოს წყალში, გჭირდებათ დიზაინი, რომელიც შეწონილია ბოლოში და აქვს მცურავი თავზე. პირველი ROV აშენდა სტივ Homebuilt ROV– ების მიერ. მის ვებსაიტს აქვს მრავალი ROV დიზაინი, ასევე ბმულები სხვა ROV ვებსაიტებზე. ის ასევე აერთიანებს რამდენიმე ინსტრუქციას თავის საიტზე. მე აღმოვაჩინე, რომ ეს საიტი ფასდაუდებელია ჩემი ROV– ს მშენებლობაში და ვურჩევ მას ყველას, ვინც დაინტერესებულია საკუთარი მშენებლობით. მეორე ROV აშენდა იყოს ჯეისონ როლეტი Rollette.com– ში. მისი დიზაინი ცოტა განსხვავებული, მაგრამ მაინც ძალიან ეფექტურია. ჩემი ROV– სთვის გადავწყვიტე დიდ ცენტრალურ მილზე ორი პატარა მილით, რომელიც მდებარეობს ორივე მხარეს, ოდნავ ცენტრალური მილის ქვეშ.

ნაბიჯი 2: ჩარჩო

აქ არის ჩარჩოს დასაწყისი, რომელსაც მე ვაშენებ ROV– სთვის. ვჭრიდი პლექსიგლასის ფანჯრებს და ვაპრიალებ მათ მილის შიგნით ჩასასმელად. ეს არის განრიგი 40 ABS მილი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება კანალიზაციისთვის. ამ მილთან შეერთებისას დარწმუნდით, რომ იყენებთ გამხსნელ წებოს, რომელიც სპეციალურად დამზადებულია ABS წებოსთვის. ჩვეულებრივი PVC ცემენტი არ იმუშავებს ან არ შექმნის ცუდი კავშირს, რამაც შეიძლება გაჟონოს. მე ასევე ვიყენებ საზღვაო გამაძლიერებელს პლექსიგლასის დალუქვისა და წყლის შემოსვლის თავიდან ასაცილებლად. უკანა ნაწილში ვიყენებ ხრახნიან სანთლებს იმ შემთხვევაში, თუ ისევ მჭირდება ბატარეების ან ელექტრონიკის წვდომა. მე დამჭირდება ძაფების ტეფლონის ლენტით შემოხვევა, რომ წყალგაუმტარი იყოს. გარკვეული ტესტირების შემდეგ, აღმოვაჩინე, რომ ხრახნიანი სანთლები გაჟონავს, ამიტომ გადავედი რეზინის ბოლოებზე, რომლებსაც აქვთ სამაგრის დამჭერი მათ გასამაგრებლად.

ნაბიჯი 3: საყრდენი

ROV– ის ერთ – ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მოძრაობა. მე აღმოვაჩინე, რომ ადამიანების უმეტესობა იყენებს საზღვაო ტუმბოებს, როგორც ბიძგის საშუალებას. BIlge ტუმბოებს ბევრი უპირატესობა აქვთ. ისინი იგულისხმება ჩაძირვაში, ისინი საკმაოდ ძლიერები არიან და მათი დამატება ადვილია არსებულ ROV– ში. უმეტესობა იყენებს მათ ახლანდელ კონფიგურაციაში, მაგრამ მე შევარჩიე პროპელერების გამოყენება იმპულსის გასაზრდელად. მე მივყევი ინსტრუქციებს Homebuilt ROV– ებში. სექციებში „როგორ“, მას აქვს ინსტრუქცია ბილინგის ტუმბოს გადასაყვანად საყრდენის გამოსაყენებლად. პროპელერები მოვიდნენ Harbor Models– დან, მათ აქვთ პლასტმასის კარგი არჩევანი და რამდენიმე ლამაზი სპილენძის საყრდენი, სხვადასხვა ზომის. მე გამოვიყენე 4 წესი 1100 GPH ბილინგის ტუმბო, 2 წინ, უკან და შემობრუნებისთვის და 2 ზევით და ქვევით. 1: შეწყვიტეთ ბილინგის ტუმბოს ყველა თეთრი კორპუსი, მაგრამ ფრთხილად იყავით, რომ არ გაჭრათ ძრავის წითელ კორპუსში ნაბიჯი 2: გამოიყენეთ ხრახნიანი საყრდენი, ლურჯი ნივთი კი ძრავის ლილვის გასახსნელად. ნაბიჯი 3: მე ვიყენებ თვითმფრინავის საყრდენი ადაპტერი, რომლითაც პროპელერი მიმაგრებულია ლილვზე. მას აქვს დაყენებული ხრახნი, და მე უბრალოდ გამკაცრდა თხილი ხრახნიანი კერას საყრდენზე, რათა ის ჩავკეტო. მე მომიწია ხელახლა ძაფის დამცავი ადაპტერის დადება, რადგან ის იყო ძალიან დიდი. როგორც დამატებითი სიფრთხილე, მე გამოვიყენე ძაფის საკეტი შეკრების ერთად დასალუქად. მას შემდეგ, რაც ძაფები არ დაემთხვა, იძულებული გავხდი ხელახლა შემეკრა პროპ ადაპტერი. მიუხედავად იმისა, რომ ეს პირდაპირ ჩანდა, მნიშვნელოვანი დრო დასჭირდა ამის სწორად გაკეთებას.

ნაბიჯი 4: ნავიგაცია

იმის დასადგენად, თუ რომელი მიმართულებით დგას ROV, მე გამოვიყენე ელექტრონული კომპასი. ეს არის Dinsmore 1490 ელექტრონული კომპასი. მე მივიღე Zargos Robotics– დან. მე გამოვიყენე ეს სქემატური მიმართულება ვიზუალური წარმოდგენის შესაქმნელად. ერთი შენიშვნა: ამ კომპასს არ აქვს ჩრდილოეთი. თქვენ უბრალოდ ირჩევთ მიმართულებას ჩრდილოეთით და შემდეგ ყველა დანარჩენი დადგება. ის ასევე ძალიან მგრძნობიარეა დახრის მიმართ, რამოდენიმე გრადუსით და ის იჭრება. ის გრძნობს დედამიწის მაგნიტურ ველში ცვლილებებს, ასე რომ დარწმუნდით, რომ მოათავსეთ იგი მაგნიტებისგან საკმაოდ შორს, როგორც ძრავებში. თუ გჭირდებათ მეტი ინფორმაცია კომპასის შესახებ, გადახედეთ ამ საიტს

სურათზე, ვერცხლის გარსაცმის ოთხი მავთული ზედაპირზე გადადის და კომპიუტერთან იქნება დაკავშირებული, რათა დამინახოთ, რომელი მიმართულების წინაშე ვარ. მე ვწერ პროგრამას, რომელიც გადაატრიალებს რობოტის გამოსახულებას მიმართულების საჩვენებლად. თუმცა, ამას შეიძლება გარკვეული დრო დასჭირდეს, ახლა კი მე შემიძლია უბრალოდ გამოვიყენო LED- ები დახრის კომპენსირებული კომპასისათვის, შეამოწმეთ ეს Sparkfun– ში. ის ნამდვილად არის ხაზიდან პირველი, მაგრამ ასევე შეიცავს უზარმაზარ ფასს EDIT: მე ეს ამოვიღე მისი უუნარობის გამო შეინარჩუნოს სტაბილური სათაური. ეს, სავარაუდოდ, გამოწვეულია იმ დახრით, რომელსაც კომპასი ვერ უმკლავდება, გამადიდებელ ჩარევასთან ერთად.

ნაბიჯი 5: კამერა

აშკარად გჭირდებათ კამერა, რომ ნახოთ რა ხდება, არა? კამერის გადაღებისას რამდენიმე განსხვავებული გზა არსებობს. თუ თქვენ აპირებთ საკმაოდ ღრმად წასვლას, მაშინ შავი და თეთრი გარუჯული კამერა კარგი ფსონი იქნება. არაღრმა წყლისთვის, ფერი ასევე კარგად მუშაობს, პლუს ის უფრო მეტ დეტალებს გვიჩვენებს (ანუ ფერი?). თუ ნამდვილად გსურთ კარგი სურათი, მაშინ წადით წყალქვეშა კამერით. ეს საკმაოდ ძვირი ღირს, მაგრამ თქვენ არ გჭირდებათ ფიქრი დანართზე და ისინი ხშირად გადადიან ღამის ხედვაზე ავტომატურად, ინტეგრირებული IR განათებით, როდესაც არ არის საკმარისი შუქი. მე წავედი 30 $ ფერადი კამერით Spark Fun– დან რა მას აქვს RCA გამომავალი, რომელსაც დავამატებ ჩემს კომპიუტერს. აქ ის მიმაგრებულია მთაზე დაინსტალირებისთვის. PC ბარათი უკავშირდება კამერას RCA- ს საშუალებით და ასევე მოყვება პროგრამა ვიდეო არხის სანახავად და გადასაღებად

ნაბიჯი 6: განათება

მე მჭირდებოდა განათება, რომელიც საკმაოდ კაშკაშაა და ასევე ეფექტური. LED- ები არის ზუსტად ეს და მე ვიპოვე ზოგიერთი Spark Fun Electronics– ში. მე გამოვიყენე ორი 3 ვატიანი LED, და სიმართლე გითხრათ, ისინი ბრმაა. ისინი ცოტათი სადღეგრძელო ხდებიან, ასე რომ დარწმუნდით, რომ გამოიყენეთ გამაცხელებელი გამაგრილებელი შუქის სიცოცხლის გახანგრძლივების მიზნით. Spark Fun ყიდის ალუმინის გარღვევის დაფას, რომელსაც აქვს მავთულხლართები და ასევე მოქმედებს როგორც გამათბობელი. მათ ასევე აქვთ განსხვავებული LED ფერები. მე დავამატე LED- ები სადგამზე, რომელიც მე გავაკეთე L ფრჩხილისგან, რათა შევინახო ხედის ცენტრში. შეცვლის გასაადვილებლად, მე დავამაგრე ისინი ალუმინის ზოლზე ისე, რომ ისინი მორგებული ან შეცვლილი იყოს. სურათები არ აჩვენებს რამდენად ნათელია ეს ყველაფერი. მას შემდეგ რაც მეორედ ვეძებდი, მე მქონდა ლაქები მხედველობაში

ნაბიჯი 7: კონტროლი: ROV მხარე

ეს არის ალბათ ყველაზე რთული ნაწილი მთელი მშენებლობის პროცესში. მე მინახავს მრავალი განსხვავებული მიდგომა ROV– ს კონტროლისთვის. ჯეისონ როლეტმა გამოიყენა მიკროკონტროლერი, რაც მართლაც საუკეთესო გზაა. მას გააჩნია ყველა ძრავის სრული ანალოგური კონტროლი, ხოლო მონაცემები გადაეცემა Cat 5e Ethernet კაბელს. თუმცა, თუ თქვენ არ გაქვთ საშუალება ამობეჭდოთ მიკროსქემის დაფა და დააპროგრამოთ მიკროკონტროლერი, ეს არ არის იოლი შესაკრები. ჯეისონს აქვს სქემა სქემისა და PCB თავის საიტზე ალტერნატიულად შეგიძლიათ გამოიყენოთ რელეები ძრავების ჩართვისა და გამორთვისთვის. ეს არ არის ისეთი კარგი, როგორც სრული დიაპაზონის კონტროლი, მაგრამ ის ბევრად უფრო მარტივი და პირდაპირია. სახლში აშენებულ ROV– ებში სტივმა გამოიყენა რელეები Seafox– ის გასაკონტროლებლად და მას აქვს კარგი სახელმძღვანელო ნებისმიერი რაოდენობის სარელეო კონტროლირებადი ძრავების ასაწყობად. ეს არის ერთ – ერთი 4 სიჩქარიანი კონტროლერებიდან, რომელსაც მე ვიყენებ thruster კონტროლისთვის

ნაბიჯი 8: ძალა

მე გადავწყვიტე ბატარეების გადატანა ჩემს ROV– ში, რათა ის უფრო დამოუკიდებელი გამხდარიყო და ზედაპირზე გამავალი კაბელების რაოდენობა შემემცირებინა. ეს არის ერთ – ერთი ორი 12 ვოლტიანი 2.5 ამპერიანი ბატარეიდან, რომელიც შევიძინე Battery Mart– დან. მე უკვე შევიყვანე იგი Deans Ultra კონექტორზე, ასე რომ ის ადვილად ამოიღება საჭიროების შემთხვევაში. გამტარუნარიანების გამაძლიერებლის გამო, შეიძლება დამჭირდეს დამუხტვის სქემის ჩართვა, რათა ბატარეები გამორთული იყოს. ისინი გადაიტანება ორ გვერდით მილში და დაამატებენ ძალიან საჭირო წონას ROV- ს

ნაბიჯი 9: კონტროლი: ზედაპირი

ახლა ჩვენ შევდივართ პილოტირების რთულ სფეროში. ორი ადამიანი, ვისთანაც ვესაუბრე, იყენებს ლეპტოპს ROV– ის გასაკონტროლებლად, კლავიატურის ან ჯოისტიკის გამოყენებით ROV– ს გადასაადგილებლად. ეს შესანიშნავია, რადგან ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის ROV, საკონტროლო კაბელი და თქვენი ლეპტოპი.

მინდოდა სრული ანალოგური კონტროლი მიკროკონტროლერის გარეშე, ამიტომ გადავწყვიტე ESC– ები, ელექტრონული სიჩქარის კონტროლერები. ეს უნდა იყოს ნაცნობი ყველასთვის, ვისაც აქვს თვითმფრინავი ან მანქანა. მე მჭირდებოდა სიჩქარის კონტროლერების შემობრუნება და ზოგიერთს წავაწყდი ბანე ბოტსში. ისინი ჩართულია მიმღებში ROV– ში და ანტენა მიმაგრებულია ერთ – ერთ Cat 5 მავთულზე. იქიდან გამოვიყენე ჩემი Hitec დისტანციური მართვა შესაბამისი ბროლით და სიხშირით. შუქი კონტროლდება გადამრთველით, რომელსაც ემსახურება სერვო. კომპასი ჯერ კიდევ არ არის დაყენებული, მაგრამ მე ვფიქრობ, რომ მე შემიძლია უბრალოდ გამოვიყენო რამოდენიმე LED- ები იმის ნაცვლად, რომ ვცდილობ მას ლეპტოპთან დავაკავშირო. რედაქტირება: მას შემდეგ განვაახლე ჩემი საკონტროლო სისტემა Arduino მიკროკონტროლერის და სერვო კონტროლერის გამოყენებით. მე გამოვაქვეყნებ ჩემს შედეგებს ზღვის ტესტების დასრულებისთანავე.

ნაბიჯი 10: შეკრება

ROV კონტროლერთან დასაკავშირებლად, მე ვიყენებ 100 ფუტი Cat 5e Ethernet კაბელს. მას აქვს 8 მავთული, რომელიც კარგად ჯდება ჩემს გეგმებში. მე შემიძლია დავამატო მეორე კაბელი, თუ უფრო მეტი ფუნქცია მექნება გასაშვებად, მაგრამ ახლა ის კარგად გამოიყურება. ეს არის პლენუმზე შეფასებული კატა 5, რაც იმას ნიშნავს, რომ მისი გაყვანა კედლებში შესაძლებელია თევზის ფირის გამოყენებით. საფარი მჭიდროდ არის შემცირებული და შიგნით აქვს თხელი ნეილონის კაბელი, რომელიც ეხმარება დატვირთვის გადანაწილებას მთელ კაბელზე. ეს ხდის მას უფრო გამძლე და ამცირებს იმ შანსს, რომ მე დავაზიანებ კაბელს დატვირთვის სტრესისგან. მე უნდა დავამატო კაბელი კაბელს, რადგან ის ალბათ მისი წონის გამო ჩაიძირება. მე გამოყენებული კონექტორი არის Bulgin Buccaneer Ethernet კონექტორი. ეს აადვილებს ROV– ს ტრანსპორტირებას კაბელისა და რობოტის გამიჯვნით. ბულგინი საფუძვლიანად ამოწმებს მათ კონექტორს და ის სავარაუდოდ შეფასებულია 30 ფუტი 2 კვირის განმავლობაში და 200 ფუტი რამდენიმე დღის განმავლობაში. რამდენადაც მე ვგეგმავ არაუმეტეს 100 -ის წასვლას, ეს კარგად არის საზღვრებში.

ნაბიჯი 11: ტესტირება

პირველად როვმა დაინახა წყალი, მე გამოვცადე ის ბიძაჩემის აუზში. როგორც მოსალოდნელი იყო, ROV ძალიან მოძრავი იყო. მას შემდეგ დავამატე ტყვიის წონა, რომელიც შევიძინე სანადირო მაღაზიაში, რათა წონაში გამეზარდა. ტყვიის დარტყმა სასურველი იქნებოდა, რადგან ის უფრო წვრილი და ადვილი გამოსაყენებელია, მაგრამ ნამდვილად ძვირია. ტყვია ასევე მაძლევს საშუალებას შეცვალონ ბალასტი გონივრული სიზუსტით იმ შემთხვევაში, თუ მჭირდება წონის შეცვლა ადგილზე. სულ საჭირო ბალასტი იყო დაახლოებით 8 ფუნტი, საკმაოდ დატვირთვა. შემდეგი ტესტი იქნება სხვა აუზში და შემდეგ იმედია ტბაში! თუ თქვენ აპირებთ ამის გამოყენებას მარილიან წყალში, არ იქნება ცუდი იდეა ამის შემდეგ ჩამოიბანოთ, რომ შეინარჩუნოთ კოროზია.

შევეცდები უახლოეს მომავალში გამოვაქვეყნო რამდენიმე ვიდეო, რათა ნახოთ როგორ მუშაობს ეს ნივთიერება წყალში