ROV subacvatic: 11 pași (cu imagini)

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

Acest instructable vă va arăta procesul de construire a unui ROV complet funcțional capabil de 60ft sau mai mult. Am construit acest ROV cu ajutorul tatălui meu și al altor persoane care au construit ROV-uri înainte. Acesta a fost un proiect îndelungat care a durat vara și o parte din începutul anului școlar.

Pasul 1: Proiectare

Pentru a menține ROV stabil în apă, aveți nevoie de un design care este ponderat în partea de jos și are flotoare în partea de sus. Primul ROV a fost construit de Steve din ROV-urile Homebuilt. Site-ul său web are numeroase modele ROV, precum și linkuri către alte site-uri web ROV. De asemenea, el încorporează mai multe instrucțiuni How To în site-ul său. Mi s-a părut că acest site este neprețuit în construirea ROV-ului meu și l-aș recomanda oricui este interesat să-și construiască propriul al doilea ROV a fost construit să fie Jason Rollette la Rollette.com. pe un tub central mare cu două tuburi mai mici situate de ambele părți, ușor sub tubul central.

Pasul 2: Cadru

Iată începutul cadrului pe care îl construiesc pentru ROV. Am tăiat ferestrele din plexiglas și le-am șlefuit pentru a se potrivi în interiorul țevii. Aceasta este țeava ABS din anexa 40, utilizată în mod obișnuit pentru canalizare. La îmbinarea acestei țevi, asigurați-vă că utilizați adeziv cu solvent special conceput pentru lipirea ABS. Cimentul normal din PVC nu va funcționa sau nu va crea o legătură slabă care ar putea scurge. De asemenea, folosesc un material de etanșare maritim pentru a sigila plexiglasul și pentru a preveni intrarea apei. În partea din spate, folosesc dopuri cu șuruburi, în cazul în care trebuie să accesez din nou bateriile sau dispozitivele electronice. Va trebui să înfășor firele în bandă de teflon pentru a o face etanșă la apă. După câteva teste, am constatat că dopurile cu șuruburi scurg, așa că am trecut la capace de cauciuc care au o clemă de bandă pentru a le fixa.

Pasul 3: Propulsoare

Una dintre cele mai importante caracteristici ale unui ROV este mișcarea. Am constatat că majoritatea oamenilor folosesc pompele de santină marină ca mijloc de împingere. Pompele BIlge au multe avantaje. Sunt menite să fie scufundate, sunt destul de puternice și sunt ușor de adăugat la un ROV existent. Majoritatea le folosesc în configurația lor actuală, dar am ales să folosesc elice pentru a crește tracțiunea. Am urmat instrucțiunile din ROV-urile Homebuilt. În secțiunile How To, el are instrucțiuni despre convertirea unei pompe de santină pentru a utiliza un prop. Elicele provin de la Harbor Models, au o bună selecție de plastic și câteva recuzite frumoase din alamă, cu multe dimensiuni diferite. Am folosit 4 pompe de santină Rule 1100 GPH, 2 pentru înainte, înapoi și rotire și 2 pentru sus și jos. 1: Tăiați toate carcasele albe ale pompei de santină, dar aveți grijă să nu tăiați carcasa roșie a motorului Pasul 2: Utilizați o șurubelniță pentru a scoate rotorul, lucru albastru pentru a expune arborele motorului. Pasul 3: Folosesc un adaptor pentru un avion pentru a atașa elicea la arbore. Are un șurub reglat și tocmai am strâns piulița de butucul filetat de pe suport pentru a-l bloca în poziție. A trebuit să reintroduc adaptorul de prop, deoarece era puțin prea mare. Ca o măsură de precauție suplimentară, am folosit un dulap pentru a sigila ansamblul împreună. Deoarece firele nu s-au aliniat, am fost forțat să re-apăs adaptorul de prop. Deși părea simplu, a fost nevoie de timp considerabil pentru ao face corect.

Pasul 4: Navigare

Pentru a determina către ce direcție este orientat ROV, am folosit o busolă electronică. Aceasta este o busolă electronică Dinsmore 1490. L-am luat de la Zargos Robotics. Am folosit această schemă pentru a crea o reprezentare vizuală a direcției. O notă: această busolă nu are nord. Doar selectați o direcție ca spre nord, iar apoi restul se vor alinia. De asemenea, este foarte sensibil la înclinare, la câteva grade și se înșurubează. Simte schimbări în câmpul magnetic al Pământului, așa că asigurați-vă că îl așezați suficient de departe de magneți, cum ar fi cei din motoare. Dacă aveți nevoie de mai multe informații despre busolă, consultați acest site

În imagine, cele patru fire din carcasa argintie vor ieși la suprafață și vor interfața cu computerul pentru a-mi arăta în ce direcție mă confrunt. Scriu un program care va roti o imagine a robotului pentru a arăta direcția. Cu toate acestea, ar putea dura ceva timp, așa că deocamdată aș putea folosi LED-urile. Este cu siguranță de vârf, dar are și un preț uriaș EDIT: Am eliminat acest lucru din cauza incapacității sale de a menține un titlu constant. Acest lucru se datorează cel mai probabil inclinării pe care busola nu o putea suporta, împreună cu interferențele de magnete.

Pasul 5: Camera

Evident, aveți nevoie de o cameră pentru a putea vedea ce se întâmplă, nu? Există mai multe moduri diferite de a merge atunci când obțineți o cameră. Dacă intenționați să mergeți destul de adânc, atunci o cameră cu infrarosu alb-negru ar fi un pariu bun. Pentru apă mai puțin adâncă, culoarea funcționează la fel de bine, plus că arată mai multe detalii (de exemplu, culoare?). Dacă doriți cu adevărat o imagine bună, atunci mergeți cu o cameră subacvatică dedicată. Acestea costă destul de mult mai mult, dar nu trebuie să vă faceți griji cu privire la o incintă și adesea trec la viziunea de noapte automat cu iluminare IR încorporată atunci când nu există suficientă lumină.. Are o ieșire RCA pe care o voi atașa la computer. Aici este atașat la un suport gata de instalare. Cardul PC se conectează la cameră prin RCA și vine, de asemenea, cu un program pentru vizualizarea și captarea fluxului video

Pasul 6: Lumini

Aveam nevoie de niște lumini destul de strălucitoare și, de asemenea, eficiente. LED-urile sunt exact asta și am găsit câteva la Spark Fun Electronics. Am folosit două LED-uri de 3 wați și, sincer să fiu, sunt orbitori. Acestea devin puțin toastate, deci asigurați-vă că utilizați un radiator pentru a prelungi durata de viață a LED-ului. Spark Fun vinde o placă de aluminiu care are pete de lipit pentru sârmă și, de asemenea, acționează ca un radiator. Au și culori diferite ale LED-urilor. Am atașat LED-urile la un suport pe care l-am făcut dintr-un suport L pentru a ține în centrul ecranului. pentru a ușura schimbarea, le-am înșurubat pe o bandă de aluminiu, astfel încât să poată fi ajustate sau înlocuite Imaginile nu arată cât de luminoase sunt aceste lucruri. După ce am căutat o secundă la una, am avut pete în vedere

Pasul 7: Control: ROV Side

Aceasta este probabil cea mai dificilă parte a întregului proces de construcție. Am văzut numeroase abordări diferite pentru controlul ROV. Jason Rollette a folosit un microcontroler, care este într-adevăr cel mai bun mod de a merge. El are controlul analogic complet al tuturor motoarelor, iar la date este transmis un cablu Ethernet Cat 5e. Cu toate acestea, dacă nu aveți mijloacele necesare pentru a imprima o placă de circuit și a programa un microcontroler, acesta nu este cel mai ușor de asamblat. Jason are aici o diagramă a circuitului și a PCB-ului. Alternativ, puteți utiliza relee pentru a porni și opri motoarele. acest lucru nu este la fel de bun ca controlul gamei complete, dar este mult mai simplu și direct. La ROV-urile Homebuilt, Steve a folosit relee pentru a controla Seafox și are un ghid bun pentru asamblarea oricărui număr de motoare cu releu. Acesta este unul dintre cele 4 regulatoare de viteză pe care le folosesc pentru controlul propulsorului.

Pasul 8: Putere

Am decis să port baterii în ROV-ul meu pentru a-l face mai independent și pentru a reduce numărul de cabluri care merg la suprafață. Aceasta este una dintre cele două baterii de 12 volți de 2,5 amp oră pe care le-am cumpărat de la Battery Mart. L-am conectat deja la un conector Deans Ultra, astfel încât să poată fi îndepărtat cu ușurință dacă este necesar. Datorită atragerii amplificatorului propulsoarelor, s-ar putea să trebuiască să încorporez un circuit de încărcare pentru a menține bateriile scoase. Acestea vor fi transportate în cele două tuburi laterale și vor adăuga greutatea necesară ROV-ului

Pasul 9: Control: Suprafață

Acum intrăm pe tărâmul dificil al pilotării. Cei doi oameni cu care am vorbit folosesc un laptop pentru a-și controla ROV-ul, folosind o tastatură sau un joystick pentru a deplasa ROV-ul. Acest lucru este minunat, deoarece tot ce aveți nevoie este ROV, cablul de control și laptopul.

Am vrut un control analogic complet cu ajutorul unui microcontroler, așa că m-am hotărât să folosesc ESC, Electronic Speed Controllers. Acestea ar trebui să fie familiare tuturor celor care au un model de avion sau mașină. Aveam nevoie de regulatoare de viteză inversă și am dat peste unele la Bane Bots. Acestea sunt conectate la receptorul din interiorul ROV, iar antena este atașată la unul dintre firele Cat 5. De acolo am folosit telecomanda Hitec cu cristalul și frecvența corespunzătoare. Lumina este controlată de un comutator care este acționat de un servo. Busola încă nu a fost configurată, dar cred că aș putea folosi doar o grămadă de LED-uri în loc să încerc să o interfațez cu laptopul meu. EDIT: De atunci mi-am actualizat sistemul de control folosind un microcontroler Arduino și un servo controler. Voi posta rezultatele mele imediat ce termin testele pe mare.

Pasul 10: Tether

Pentru a conecta ROV la controler, folosesc 100 de picioare de cablu Ethernet Cat 5e. Are 8 fire, care se potrivesc frumos cu planurile mele. Aș putea adăuga un al doilea cablu dacă am mai multe funcții pe care trebuie să le rulez, dar deocamdată arată bine. Acesta este clasificat la categoria plen 5, ceea ce înseamnă că poate fi tras prin pereți folosind o bandă de pește. Învelișul este strâns strâns și are un cablu subțire din nailon în interior care ajută la distribuirea sarcinii pe întregul cablu. Acest lucru îl face mai durabil și reduce șansele de a deteriora cablul din cauza sarcinii. Va trebui să adaug flotoare la cablu, deoarece probabil că se va scufunda din cauza greutății sale. Conectorul pe care l-am folosit este un conector Bulgin Buccaneer Ethernet. Facilitează transportul ROV prin separarea cablului de robot. Bulgin își testează conectorul temeinic și se presupune că acesta este evaluat la 30 de picioare timp de 2 săptămâni și 200 de picioare pentru câteva zile. Deoarece intenționez să nu merg mai mult de 100, acest lucru se încadrează în limite.

Pasul 11: Testarea

Prima dată când ROV a văzut apă, am testat-o în piscina unchiului meu. Așa cum era de așteptat, ROV a fost prea plin de viață. De atunci am adăugat greutăți de plumb pe care le-am achiziționat la un magazin de vânătoare pentru a adăuga greutate la derapaje. Plumbul ar fi fost de preferat, deoarece este mai fin și mai ușor de utilizat, dar este într-adevăr scump. Plumbul îmi permite, de asemenea, să reglez balastul cu un grad rezonabil de precizie în cazul în care trebuie să schimb greutatea pe loc. Balastul total necesar a fost de aproximativ 8 lbs, o sarcină destul de mare. Următorul test va fi într-o altă piscină, și apoi, sperăm, într-un lac! Dacă intenționați să utilizați acest lucru în apă sărată, nu ar fi o idee rea să îl clătiți după aceea pentru a menține coroziunea.

Voi încerca să postez câteva videoclipuri în viitorul apropiat pentru a arăta cum funcționează acest lucru în apă