Подводен ROV: 11 стъпки (със снимки)

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

Тази инструкция ще ви покаже процеса на изграждане на напълно функционален ROV, способен на 60 фута или повече. Изградих този ROV с помощта на баща ми и няколко други хора, които са създавали ROVs преди това. Това беше дълъг проект, който отне цялото лято и част от началото на учебната година.

Стъпка 1: Дизайн

За да поддържате ROV стабилен във водата, имате нужда от конструкция, която е претеглена отдолу и има плувки отгоре. Първият ROV е построен от Стив от Homebuilt ROVs. Неговият уебсайт има множество дизайни на ROV, както и връзки към други уебсайтове на ROV. Той също така включва няколко инструкции как да в своя сайт. Намерих този сайт за безценен при изграждането на моя ROV и бих го препоръчал на всеки, който се интересува от изграждането на своя собствен. Вторият ROV е построен от Jason Rollette в Rollette.com Дизайнът му е малко по -различен, но все пак много ефективен. За моя ROV реших върху голяма централна тръба с две по -малки тръби, разположени от двете страни, леко под централната тръба.

Стъпка 2: Рамка

Ето началото на рамката, която изграждам за ROV. Нарязах прозорци от плексиглас и ги шлайфах, за да се поберат вътре в тръбата. Това е ABS тръба от Списък 40, обикновено използвана за канализация. Когато свързвате тази тръба, не забравяйте да използвате лепило за разтворители, специално създадено за лепене на ABS. Нормалният PVC цимент няма да работи или да създаде лоша връзка, която може да изтече. Използвам и морски уплътнител за запечатване на плексигласа и предотвратяване на навлизането на вода. На задната страна използвам винтови тапи, в случай че се наложи отново да получа достъп до батериите или електрониката. Ще трябва да увия нишките в тефлонова лента, за да стане водоустойчива. След известно тестване установих, че винтовите тапи изтичат, затова преминах към гумени крайни капачки, които имат скоба за лента, за да ги закрепят.

Стъпка 3: Тласкачи

Една от най -важните характеристики на ROV е движението. Открих, че повечето хора използват морски трюмни помпи като средство за тяга. Помпите BIlge имат много предимства. Те са предназначени да бъдат потопени, те са доста мощни и лесно се добавят към съществуващ ROV. Повечето ги използват в сегашната си конфигурация, но аз избрах да използвам витла за увеличаване на тягата. Следвах инструкциите в Homebuilt ROVs. В разделите „Как да“той има инструкции за преобразуване на трюмна помпа за използване на подпора. Витлата идват от Harbour Models, те имат добър избор от пластмаса и няколко хубави месингови подпори, с много различни размери. Използвах 4 трюмни помпи от Правило 1100 GPH, 2 за напред, назад и завой и 2 за нагоре и надолу. 1: Изрежете целия бял корпус на трюмната помпа, но внимавайте да не нарязвате червения корпус на двигателя Стъпка 2: Използвайте отвертка, за да изтръгнете работното колело, синьото, за да изложите вала на двигателя. Стъпка 3: Използвам подпорен адаптер за самолет за закрепване на витлото към вала. Той има фиксиран винт и току -що затегнах гайката към главината с резба на подпората, за да я фиксирам на място. Трябваше да рециклирам адаптера на ремъка, защото беше малко прекалено голям. Като допълнителна предпазна мярка използвах шкафче за резби, за да запечатам монтажа заедно. Тъй като нишките не се подредиха, бях принуден да докосна отново адаптера на подпората. Въпреки че изглеждаше просто, отне много време, за да го направите правилно.

Стъпка 4: Навигация

За да определя в каква посока е обърнат ROV, използвах електронен компас. Това е електронен компас на Dinsmore 1490. Взех го от Zargos Robotics. Използвах тази схема, за да създам визуално представяне на посоката. Една забележка: Този компас няма север. Просто избирате посока като север, а след това всички останали ще се подредят. Той също е много чувствителен към накланяне, няколко градуса и се прецаква. Той усеща промените в магнитното поле на Земята, така че не забравяйте да го поставите достатъчно далеч от магнити, като тези в двигателите. Ако имате нужда от повече информация за компаса, разгледайте този сайт

На снимката четирите проводника в сребърния корпус ще излязат на повърхността и ще се свържат с компютъра, за да ми покажат в коя посока съм обърната. Пиша програма, която ще завърти изображение на робота, за да покаже посоката. Това обаче може да отнеме известно време, така че засега мога просто да използвам светодиодите. За компас с компенсация на наклона вижте този в Sparkfun. Определено е на върха, но също така носи огромна цена EDIT: Премахнах това поради неспособността му да поддържа стабилна позиция. Това най -вероятно се дължи на наклона, който компасът не може да издържи, заедно с огромните смущения.

Стъпка 5: Камера

Очевидно се нуждаете от камера, за да можете да видите какво се случва, нали? Има няколко различни начина за получаване на камера. Ако планирате да отидете доста дълбоко, тогава черно -бялата детска камера би била добър залог. За по -плитки води цветът работи също толкова добре, освен това показва повече детайли (т.е. цвят?). Ако наистина искате добра снимка, отидете със специална подводна камера. Те струват доста повече, но не е нужно да се притеснявате за заграждение и често преминават към нощно виждане автоматично с вградено инфрачервено осветление, когато няма достатъчно светлина. Отидох с цветна камера от 30 долара от Spark Fun. Той има RCA изход, който ще прикача към компютъра си. Тук тя е прикрепена към монтаж, готов за инсталиране. PC картата се свързва с камерата чрез RCA, а също така идва с програма за преглед и заснемане на видео емисията

Стъпка 6: Светлини

Имах нужда от някои светлини, които са доста ярки и също така ефективни. Светодиодите са точно това и намерих някои в Spark Fun Electronics. Използвах два светодиода с мощност 3 вата и честно казано, те заслепяват. Те стават леко препечени, така че не забравяйте да използвате радиатор, за да удължите живота на светодиода. Spark Fun продава алуминиева дъска, която има места за запояване на тел и също така действа като радиатор. Те също имат различни цветове на светодиодите. Прикрепих светодиодите към стойка, направена от L скоба, за да я държа в центъра на прозореца. за да се улесни смяната, ги закрепих към алуминиева лента, така че да бъдат регулирани или заменени Снимките не показват колко ярки са тези неща. След като потърсих секунда в един, имах петна във визията си

Стъпка 7: Контрол: ROV страна

Това е може би най -трудната част от целия процес на изграждане. Виждал съм множество различни подходи за контролиране на ROV. Джейсън Ролет използва микроконтролер, което наистина е най -добрият начин. Той има пълен аналогов контрол на всички двигатели, а данните се предават по кабел Cat 5e Ethernet. Въпреки това, освен ако нямате средства да отпечатате платка и да програмирате микроконтролер, това не е най -лесното за сглобяване. Джейсън има диаграма на веригата и печатната платка на своя сайт тук. Като алтернатива можете да използвате релета за включване и изключване на двигателите. това не е толкова добро, колкото контрола с пълен обхват, но е много по -просто и ясно. В домашните ROVs Стив използва релета за управление на Seafox и има добро ръководство за сглобяване на произволен брой релейно управлявани двигатели. Това е един от 4 -те регулатора на скоростта, които използвам за управление на тласкащото устройство.

Стъпка 8: Захранване

Реших да нося батерии в моя ROV, за да го направя по -независим и да намаля броя на кабелите, излизащи на повърхността. Това е една от двете 12 -волтови 2.5 амперчасови батерии, които купих от Battery Mart. Вече го свързах към конектор Deans Ultra, така че може лесно да се премахне, ако е необходимо. Поради усилването на усилвателя на двигателите, може да се наложи да включа схема за зареждане, за да поддържам батериите пълни. Те ще се носят в двете странични тръби и ще добавят много необходимото тегло към ROV

Стъпка 9: Контрол: Повърхност

Сега навлизаме в трудната сфера на пилотиране. Двамата хора, с които говорих, използват лаптоп, за да контролират своя ROV, като използват клавиатура или джойстик, за да преместват ROV. Това е чудесно, защото всичко, от което се нуждаете, е ROV, управляващият кабел и вашият лаптоп.

Исках пълен аналогов контрол без използване на микроконтролер, затова реших за ESC, електронни контролери на скоростта. Те трябва да са познати на всеки, който има модел самолет или кола. Имах нужда от регулатори на скоростта на заден ход и се натъкнах на някои в Bane Bots. Те са включени в приемника вътре в ROV, а антената е прикрепена към един от проводниците Cat 5. Оттам използвах дистанционното си управление Hitec със съответния кристал и честота. Светлината се управлява от превключвател, който се управлява от серво. Компасът все още не е настроен, но мисля, че може просто да използвам куп светодиоди, вместо да се опитвам да го свържа с моя лаптоп. РЕДАКТИРАНЕ: Оттогава надстроих системата си за управление, използвайки микроконтролер Arduino и серво контролер. Ще публикувам резултатите си веднага щом приключа морските изпитания.

Стъпка 10: Привързване

За да свържа ROV към контролера, използвам 100 фута Cat 5e Ethernet кабел. Той има 8 проводника, които се вписват добре в плановете ми. Може да добавя втори кабел, ако имам повече функции, които трябва да пусна, но засега изглежда добре. Това е пленум с категория Cat 5, което означава, че може да се издърпа през стени с помощта на лента за риба. Покритието е плътно свито и има тънък найлонов кабел отвътре, който помага за разпределението на товара по целия кабел. Това го прави по -издръжлив и намалява шанса да повредя кабела от натоварване от натоварване. Ще трябва да добавя поплавъци към кабела, защото вероятно ще потъне поради теглото си. Конекторът, който използвах, е Bulgin Buccaneer Ethernet конектор. Улеснява транспортирането на ROV чрез разделяне на кабела и робота. Булгин тества щателно своя конектор и това се предполага, че е оценено на 30 фута за 2 седмици и 200 фута за няколко дни. Тъй като планирам да отида не повече от 100, това е напълно в границите.

Стъпка 11: Тестване

Първият път, когато ROV видя вода, я тествах в басейна на чичо си. Както се очакваше, ROV беше твърде плаващ. Оттогава добавих оловни тежести, които купих в ловен магазин, за да добавя тежест към пързалките. Оловният изстрел би бил за предпочитане, защото е по -фин и по -лесен за използване, но е наистина скъп. Оловото също ми позволява да регулирам баласта с разумна степен на точност в случай, че трябва да променя теглото на място. Общият необходим баласт беше около 8 lbs, доста натоварване. Следващият тест ще бъде в друг басейн, а след това се надяваме в езеро! Ако планирате да използвате това в солена вода, не би било лошо да го изплакнете след това, за да предотвратите корозията.

Ще се опитам да публикувам някои видеоклипове в близко бъдеще, за да покажа как работи това нещо във водата