The Manta Drive: Доказателство за концепцията за ROV задвижваща система .: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Всяко потопяемо превозно средство има слабости. Всичко, което пробива корпуса (врата, кабел) е потенциален теч и ако нещо трябва едновременно да пробие корпуса и да се движи, потенциалът за изтичане се умножава.

Тази инструкция очертава задвижваща система, която елиминира необходимостта от задвижващи валове, за да пробие корпуса на ROV ("Дистанционно управляемо превозно средство" - подводница -робот, управлявана чрез проводник), а също така премахва реалната възможност за завъртане или засядане на въртящи се колела чрез подводни растения или висящи линии. Това също може да доведе до превозни средства, които имат много по -малко вреден ефект върху местообитанията, които се използват за изследване, поради липсата на „измиване“и поради липсата на въртящи се колела ще намали риска от нараняване на животните на Manta Drive срещи.

Стъпка 1: Концепцията

Цялата идея за Manta Drive е вдъхновена от посещение на аквариум, където представители на обществеността имат възможност да пилотират малки ROVs около препятствие. Първо разгледах ROV и разбрах две неща:

• Имаше много места, където водата може да стигне до вътрешностите на ROV
• ROV не изглеждаха правилно - те бяха просто кутии и не изглеждаха предназначени за плуване. Липсваше им елегантността, която свързвам с плуващите животни.

По-късно размисълът дойде и за разглеждане на властта-високореволюционните колела, използвани от ROV, ми се сториха гладни за власт. Може да греша и не съм тествал консумацията на енергия на Manta Drive, но това е второстепенно съображение. Докато обикалях аквариума, ROV -тата играеха в съзнанието ми и се озовах да ги сравнявам с всяко животно, което видях. Как се сравниха? Може ли плувното движение на животното да бъде повторено елегантно, по начин, който да поддържа целостта на корпуса*? Гледайки риби като лъчи, морски краставици и камъни, разбрах, че най -елегантният метод за задвижване е размахването на перката. Разбрах и нещо важно - рибите не изтичат. Въртящият се вал трябва да пробие корпуса напълно, като работи през отвор в корпуса. От друга страна, възвратно-постъпателното движение (нагоре-надолу) може да работи чрез гъвкава, водоустойчива мембрана, която може да се фиксира здраво около всички движещи се части, без да се разкъсва. Освен това осъзнах, че гъвкавите мембрани могат да се износват, но магнитите не го правят и магнитите могат да действат чрез всякакви немагнитни материали без ограничения. Направете корпуса твърд, но немагнитен и рискът от течове поради задвижващата система е напълно елиминиран._{* О, обиколих Star Trek за секунда там!}

Стъпка 2: Материали и инструменти

Всичко, което всъщност купих за този проект, бяха магнитите - малки, потънали неодимови магнити от ebay. Останалото беше направено от материал, който вече бях складирал в навеса си - скрап, бамбукови шишчета и чифт мъртви химикалки. не са били необходими специални инструменти-млад трион с остриета за дърво и метал, пистолет за горещо лепило, бормашина и моят многоинструмент. Бъдете внимателни. Бъдете особено внимателни с неодимовите магнити - те могат да се откъснат болезнено и ще се счупят, ако им се позволи да летят заедно.

Стъпка 3: Рамките

Нарязах две празни химикалки на пет приблизително еднакви дължини всяка-три, за да взема ребрата на мантата, две, за да ги раздалеча.

Самата рамка е направена от три дължини, изрязани от скрап - основата е с дължина около 10 см, крайните секции са с дължина около 3 см и са пробити близо до върха, като се използва усукване със същия диаметър като бамбуковите шишчета. Залепих дървения материал горещо, след това прорязах бамбук през отворите и парчетата химикалка.

Стъпка 4: Ребрата

Действителното задвижване на Manta Drive се носи от прости ребра. Те са свързани с задвижващия механизъм чрез магнитите.

Лесно. Врязах бамбукови шишчета в отворите на магнитите и ги залепих горещо на място, след което залепих бамбука към три от парчетата химикалка върху рамката.

Стъпка 5: Действителният диск

Ребрата са свързани чрез магнитни сили към задвижващия механизъм.

В завършен ROV вътрешните магнити вероятно ще бъдат преместени от двигатели или серво. В този модел просто използвах повече лостове, съкратени версии на ребрата.

Стъпка 6: Свързване и задвижване

Задвижването не е предназначено магнитите да са в директен контакт и така или иначе той побеждава обекта.

В последния ROV ще има немагнитен корпус между ребрата и задвижването. Немагнитният въздух прави същото, така че всичко, от което се нуждаех, беше набор от дистанционни елементи, които да държат двата комплекта магнити разделени. Още скрап дървен материал (дълъг 6 см, ако се интересувате), с парчета бамбук, за да спре да се плъзга на една страна.

Стъпка 7: Работа с модела

Операцията по принцип е много проста: когато лостовете се движат вътре в ROV, шиповете се движат отвън. Номерът е да преместите ребрата в полезна последователност. В това видео направих проста "скоба" от повече бамбук, плъзна го върху задвижващите лостове и го използва за преместване на лостовете в основна вълнова последователност. За по-голям контрол, позволяващ "вълни" с различна дължина и честота, всеки лост може да се движи поотделно от сервомотор, управляван от микропроцесор.

Стъпка 8: Бъдещи стъпки

Очевидно моделът, представен в стъпка 7. Готовият ROV ще има ред ребра надолу от всяка страна на корпуса, значително повече ребра от три. Между ребрата ROV ще има или една мембрана, така че вълните в мембраната ще осигурят движещата сила. Обръщането на посоката на вълната обръща тласъка. Намерявам тази инструкция да бъде свободно достъпна за други, които да използват за изграждане на собствена ROV са много по -евтини от наличните в момента професионални устройства. С помощта на магнитно свързано задвижване корпусът може да бъде лесен за снабдяване и лесно да се направи водонепроницаем. Предполагам, че ще работи добре с дължина на пластмасова канализационна тръба с голям диаметър като корпус. Съответните компресионни фитинги могат лесно да затворят краищата на тръбата. Модификациите, които позволяват на камерата да вижда или пропускането на контролен кабел, могат да се направят водонепроницаеми много лесно, тъй като няма да е необходимо да позволяват движение. За реална употреба, очаквам, ROV, задвижвани от Manta Drive, ще бъдат главно превозни средства за хоби, използвани за изследване на мистериите на местния басейн или канал. Надявам се обаче, че задвижването би могло да бъде взето от „сериозни“изследователи, тъй като може да се използва, за да се направят ROV по -скрити - с корпус, подходящо оформен и оцветен, Manta Drive ROV може да бъде прикрит като голяма морска риба, или дори истински лъч Манта. Това би им позволило да взаимодействат по -естествено с живи риби, по подобен начин на Roboshark на BBC или робот тон от лабораторията на Draper Laboratory, но с по -малко технологични препятствия (и много по -евтино!)

Втора награда в състезанието за роботи с инструктори и RoboGames