Arduino RC Amphibious Rover: 39 de pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

În ultimele două luni am dezvoltat un rover controlat de la distanță care se poate deplasa atât pe uscat, cât și pe apă. Deși un vehicul cu caracteristici similare folosește mecanisme diferite de propulsie, am încercat să realizăm toate mijloacele de propulsie folosind singure roți.

Vehiculul constă dintr-o platformă plutitoare cu o pereche de roți care sunt integrate cu o elice. În centrul sistemului este versatilul Arduino UNO care controlează motoarele și diferite mecanisme.

Urmați mai departe pentru a vedea transformarea dintre forma terestră și forma acvatică a roverului amfibiu!

Dacă ți-a plăcut proiectul votează-ne în concursuri (în colțul din dreapta sus)

Pasul 1: Utilizarea Fusion 360 pentru a dezvolta conceptul

Am început prin a face o schiță a acestui proiect și ne-am dat seama curând de complexitatea construirii unui rover amfibiu. Problema cheie este că avem de-a face cu apă și mecanisme care acționează, două aspecte greu de combinat.

Prin urmare, într-o săptămână folosind software-ul gratuit de modelare 3D Autodesk numit Fusion 360, am dezvoltat primele noastre modele pentru a reinventa roata! Întregul proces de modelare a fost ușor de învățat cu un anumit ajutor din partea clasei de proiectare 3D a lui Instructables. Următorii pași evidențiază caracteristicile cheie ale proiectului nostru și oferă o mai bună înțelegere a funcționării interioare a roverului.

Pasul 2: Dezvoltarea roților

După o mulțime de brainstorming, am ajuns la concluzia că ar fi grozav dacă am reuși să folosim sistemul de acționare al roverului pentru a lucra atât pe uscat, cât și pe apă. Prin aceasta înțelegem, în loc de două moduri diferite de a muta rover-ul, scopul nostru a fost de a le integra pe amândouă într-un singur mecanism.

Acest lucru ne-a condus la o serie de prototipuri de roți care aveau clapete care se puteau deschide, oferindu-i capacitatea de a muta apa mai eficient și de a se propulsa înainte. Mecanismele de pe această roată erau mult prea complexe și aveau mai multe defecte, ceea ce a inspirat un model mult mai simplu.

Eureka !! Am avut ideea de a contopi o elice în roată. Acest lucru însemna că pe uscat, acesta se va rostogoli lin, în timp ce în apă, elicea care se învârtea o va împinge înainte.

Pasul 3: Crearea unei axe pivotante

Având în vedere această idee, aveam nevoie de o modalitate de a avea două moduri:

1. În prima, roțile ar fi paralele (ca o mașină normală), iar roverul se va rostogoli pe uscat.
2. Pentru cel de-al doilea mod, roțile din spate vor trebui să pivoteze astfel încât să fie în spate. Acest lucru va permite elicelor să fie scufundate sub apă și să împingă barca înainte.

Pentru a executa planul de pivotare a roților din spate, ne-am gândit să montăm servomotorii la motoarele (care sunt conectate la roți) pentru a le roti înapoi.

Așa cum s-a văzut în prima imagine (care a fost modelul nostru inițial) ne-am dat seama că arcul creat de rotirea roților, interferează cu corpul și, prin urmare, trebuie îndepărtat. Cu toate acestea, acest lucru ar însemna că o mare secțiune a fantei ar fi deschisă pentru pătrunderea apei. Ceea ce, evident, ar fi dezastruos!

Imaginea următoare arată modelul nostru final, care rezolvă problema anterioară ridicând corpul deasupra planului pivotant. Acestea fiind spuse, o secțiune a motorului este scufundată, dar din moment ce acest motor are o cutie de viteze din plastic, apa nu este o problemă.

Pasul 4: Unitate pivotantă

Această unitate este mecanismul din spatele rotirii roții din spate. Motorul de curent continuu trebuia să fie atașat la servomotor, așa că am construit un "pod" care se potrivește pe motor și în claxonul servo.

Deoarece motorul are un profil dreptunghiular când este rotit, acesta acoperă o zonă având forma unui cerc. Deoarece avem de-a face cu apă, nu putem avea mecanisme care să expună goluri uriașe. Pentru a remedia această problemă, am planificat să atașăm tot timpul un disc circular pentru a sigila gaura.

Pasul 5: Mecanismul de direcție față

Rover-ul folosește două mecanisme de direcție. În apă, cele două servomotoare din spate sunt utilizate pentru a controla poziția elicei, rezultând virarea la stânga sau la dreapta. În timp ce pe uscat mecanismul de direcție față este utilizat controlat de un servomotor frontal.

Atașat la motor este o verigă care, atunci când este împinsă spre roată, îl face să pivoteze în jurul „arborelui auriu” din imagine. Gama de unghi de pivotare este în jur de 35 de grade suficientă pentru a face viraje bruste rapide.

Pasul 6: Mișcarea transformării

Locul doi în concursul Arduino 2017

Premiul I în concursul de roți 2017

Premiul II la concursul de telecomandă 2017