Manta Drive: اثبات مفهوم برای پیشرانه ROV .: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

هر وسیله نقلیه شناور نقاط ضعفی دارد. هر چیزی که بدنه را سوراخ می کند (در ، کابل) یک نشت بالقوه است و اگر چیزی باید هم بدنه را سوراخ کند و هم همزمان حرکت کند ، احتمال نشت چند برابر می شود.

این دستورالعمل یک سیستم درایو را توصیف می کند که نیازی به محورهای محرک برای سوراخ کردن بدنه یک ROV ("وسیله نقلیه از راه دور" - زیر دریایی ربات که از طریق سیم کنترل می شود) را حذف می کند ، و همچنین احتمال چرخاندن یا گیرکردن پروانه ها را از بین می برد. توسط گیاهان زیر آب یا خطوط آویزان. همچنین می تواند باعث ایجاد وسایل نقلیه ای شود که تأثیرات بسیار کمتری بر روی زیستگاه هایی که در آنها مورد استفاده قرار می گیرد ، به دلیل عدم وجود "شستشو" و به دلیل عدم وجود پروانه های چرخان ، خطر آسیب به حیوانات Manta Drive را کاهش می دهد. برخورد می کند

مرحله 1: مفهوم

کل ایده Manta Drive از بازدید از یک آکواریوم الهام گرفته شد که در آن افراد عموم فرصتی برای هدایت ROV های کوچک در دورانی با مانع پیدا کردند. اولین نگاهم به ROV ها بود و به دو نکته پی بردم:

• مکانهای زیادی برای دسترسی آب به داخل ROV ها وجود داشت
• ROV ها ظاهر درستی نداشتند - آنها فقط جعبه بودند و ظاهری برای شنا نداشتند. آنها فاقد ظرافتی بودند که من با حیوانات شنا ارتباط می دهم.

تجربیات بعدی نیز قدرت را در نظر گرفت-پروانه های انقلاب بالا که توسط ROV ها مورد استفاده قرار گرفت من را تشنه قدرت دانست. ممکن است من اشتباه کنم و مصرف توان Manta Drive را آزمایش نکرده ام ، اما این یک نکته ثانویه است. وقتی در آکواریوم پرسه می زدم ، ROV ها ذهن من را بازی می کردند و من خودم را با هر حیوانی که می دیدم مقایسه می کردم. چطور مقایسه کردند؟ آیا می توان حرکت شنای حیوان را به شکلی زیبا و یکپارچه انجام داد که یکپارچگی بدنه را حفظ کند*؟ با نگاه کردن به ماهی ها مانند اشعه ، خیار دریایی و ماهی های سنگی ، متوجه شدم که زیبا ترین روش پیشرانه باله تکان دادن است. من همچنین به نکته مهمی پی بردم - ماهی نشت نمی کند. یک شفت دوار باید بدنه را کاملاً سوراخ کند و از طریق سوراخی در بدنه کار کند. از طرف دیگر ، یک حرکت رفت و برگشتی (بالا و پایین) می تواند از طریق یک غشای انعطاف پذیر و ضد آب عمل کند که می تواند بدون هیچ گونه پاره ای در اطراف هر قسمت متحرک محکم ثابت شود. بعداً متوجه شدم که غشاهای انعطاف پذیر می توانند فرسوده شوند ، اما آهن ربا ها اینطور نیستند و آهن ربا می تواند از طریق مواد غیر مغناطیسی بدون محدودیت عمل کند. بدنه را محکم ، اما غیر مغناطیسی کنید و خطر نشتی ناشی از سیستم محرک به طور کامل برطرف شود._{* اوه ، من یک ثانیه تمام Star Trek رفتم!}

مرحله 2: مواد و ابزارها

تمام چیزی که من واقعاً برای این پروژه خریداری کردم آهن ربا بود - آهنرباهای نئودیمیوم کوچک و کوچک از ebay. بقیه از موادی ساخته شده بود که من در انبار خود داشتم - چوب قراضه ، سیخ های بامبو و یک جفت خودکار مرده. به طور مشابه ، هیچ ابزار تخصصی مورد نیاز نیست-اره برقی کوچک با تیغه های چوبی و فلزی ، تفنگ چسب حرارتی ، مته و ابزار چند منظوره من. سلامتی و ایمنی شما از وسایل گرم ، چیزهای تیز و چیزهای بسیار تیز استفاده خواهید کرد. مراقب باشید. مراقب آهنرباهای نئودیمیوم باشید - آنها می توانند دردناک باشند ، و اگر اجازه پرواز با هم را داشته باشند ، خرد می شوند.

مرحله 3: فریم ها

من دو قلم توپ خالی خالی را به پنج طول تقریباً مساوی برش دادم-سه تا دنده های مانتا را بردارم ، دو عدد برای بیرون آوردن آنها.

قاب خود از سه طول بریده شده از چوب قراضه ساخته شده است - پایه حدود 10 سانتی متر طول دارد ، قسمت های انتهایی حدود 3 سانتی متر طول دارد و در نزدیکی قسمت بالا ، با استفاده از یک پیچ پیچ به قطر سیخ های بامبو ، حفاری شده است. چوب را به هم چسباندم ، سپس بامبو را از سوراخها و تکه های قلم عبور دادم.

مرحله 4: دنده ها

پیشرانه واقعی Manta Drive توسط دنده های ساده انجام می شود. این قطعات توسط آهن ربا به مکانیسم محرک متصل می شوند.

آسان. سیخ های بامبو را در سوراخ آهن رباها ریختم و آنها را در محل خود چسب زدم ، سپس بامبو را به سه تکه قلم روی قاب چسباندم.

مرحله 5: درایو واقعی

دنده ها از طریق نیروهای مغناطیسی به مکانیسم محرک متصل می شوند.

در یک ROV تمام شده ، آهنرباهای داخلی احتمالاً توسط موتورها یا سرووها جابجا می شوند. در این مدل ، من فقط از اهرم های بیشتر ، نسخه های کوتاه شده دنده ها استفاده کردم.

مرحله 6: اتصال و درایو

درایو برای تماس مستقیم آهن ربا در نظر گرفته نشده است و به هر حال جسم را شکست می دهد.

در ROV نهایی ، یک پوسته غیر مغناطیسی بین دنده ها و درایو وجود خواهد داشت. هوای غیر مغناطیسی همین کار را انجام می دهد ، بنابراین تنها چیزی که به آن نیاز داشتم یک فاصله بین دو مجموعه آهن ربا بود. چوب قراضه بیشتری (در صورت تمایل 6 سانتی متر طول) ، با تکه های بامبو برای جلوگیری از سر خوردن آن به یک طرف.

مرحله 7: کار بر روی مدل

در اصل ، عملیات بسیار ساده است: وقتی اهرم ها در داخل ROV حرکت می کنند ، خارها در خارج حرکت می کنند. ترفند حرکت دنده ها به ترتیب مفید است. در این ویدئو ، من یک "براکت" ساده از چوب بامبو بیشتر ساختم ، آن را روی اهرم های محرک قرار داد و از آن برای حرکت دادن اهرم ها در یک موج اصلی استفاده کرد. در ROV نهایی ، اهرم ها به سادگی توسط یک میل بادامک که توسط یک موتور رانده می شود حرکت می کند. برای کنترل بیشتر ، امکان "امواج" با طول و فرکانس متفاوت ، هر اهرم می تواند به صورت جداگانه توسط یک سرو موتور موتور کنترل شده توسط میکرو پردازنده حرکت داده شود.

مرحله هشتم: مراحل آینده

بدیهی است ، مدل ارائه شده در مرحله 7 هیچ چیزی را هدایت نمی کند. یک ROV تمام شده دارای یک ردیف دنده در هر طرف بدنه است ، به طور قابل توجهی بیشتر از سه دنده. بین دنده ها ، ROV دارای یک غشاء واحد است ، به طوری که امواج در غشاء نیروی محرکه را تأمین می کند. برعکس جهت موج ، رانش را معکوس می کند. من قصد دارم این دستورالعمل به طور رایگان در دسترس دیگران باشد تا از آنها برای ساختن خود استفاده کنند ROV بسیار ارزان تر از دستگاه های حرفه ای موجود است. با استفاده از درایو متصل به مغناطیسی ، بدنه می تواند به آسانی تامین شود و به راحتی آب را محکم می کند. من تصور می کنم که به خوبی با یک لوله فاضلاب پلاستیکی با قطر بزرگ به عنوان بدنه کار می کند. تطبیق اتصالات فشاری می تواند به راحتی انتهای لوله را ببندد. اصلاحاتی که به دوربین اجازه می دهد تا بیرون را ببیند یا یک کابل کنترل به داخل منتقل شود می تواند به راحتی ضد آب شود ، زیرا نیازی به حرکت ندارند. برای استفاده واقعی ، من انتظار دارم که ROV های مجهز به Manta Drive عمدتا استفاده شوند وسایل نقلیه سرگرمی ، برای کشف اسرار استخر یا کانال محلی استفاده می شود. با این حال ، من امیدوارم که راننده بتواند توسط محققان "جدی" مورد استفاده قرار گیرد ، زیرا می تواند برای پنهان کاری ROV ها استفاده شود - با بدنه ای با شکل و رنگ مناسب ، یک Manta Drive ROV می تواند به عنوان یک ماهی سنگی بزرگ پنهان شود ، یا حتی یک اشعه مانتای واقعی این به آنها این امکان را می دهد تا به طور طبیعی با ماهی های زنده ارتباط برقرار کنند ، مشابه Roboshark BBC یا Robot Tuna از آزمایشگاه Draper ، اما با موانع تکنولوژیکی کمتری (و بسیار ارزان تر!)

جایزه دوم در مسابقه ربات Instructables و RoboGames