زیر آب ROV: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

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

این دستورالعمل روند ساخت یک ROV کاملاً کاربردی با قابلیت ارتفاع 60 فوت یا بیشتر را به شما نشان می دهد. من این ROV را با کمک پدرم و چند نفر دیگر که قبلاً ROV ساخته اند ، ساختم. این یک پروژه طولانی بود که در تابستان و بخشی از آغاز سال تحصیلی طول کشید.

مرحله 1: طراحی

برای اینکه ROV را در آب پایدار نگه دارید ، به طرحی نیاز دارید که در پایین وزن داشته باشد و در بالا شناور باشد. اولین ROV توسط Steve of Homebuilt ROVs ساخته شد. وب سایت وی دارای طرح های متعدد ROV و همچنین پیوندهایی به سایر وب سایت های ROV است. او همچنین چندین دستورالعمل How To را در سایت خود گنجانده است. من متوجه شدم که این سایت در ساخت ROV من بسیار ارزشمند است و آن را به هر کسی که به ساختن خود علاقه مند است توصیه می کنم. دومین ROV به نام Jason Rollette در Rollette.com ساخته شد. طراحی او کمی متفاوت است اما هنوز بسیار موثر است. برای ROV من تصمیم گرفتم روی یک لوله مرکزی بزرگ با دو لوله کوچکتر که در دو طرف قرار گرفته اند ، کمی زیر لوله مرکزی.

مرحله 2: قاب

در اینجا آغاز فریمی است که من برای ROV می سازم. پنجره های پلکسی گلاس را بریدم و آنها را سنباده زنی کردم تا داخل لوله جا شوند. این لوله 40 لوله ABS است که معمولاً برای فاضلاب استفاده می شود. هنگام اتصال این لوله ، مطمئن شوید که از چسب حلال مخصوص چسباندن ABS استفاده می کنید. سیمان معمولی PVC کار نمی کند یا پیوند ضعیفی ایجاد نمی کند که می تواند نشت کند. من همچنین از یک درزگیر دریایی برای آب بندی پلکسی گلاس و جلوگیری از ورود آب استفاده می کنم. در قسمت پشتی ، در صورت نیاز دوباره به باتری یا لوازم الکترونیکی ، از دوشاخه های پیچ استفاده می کنم. من باید نخ ها را در نوار تفلون بپیچم تا آب آن محکم نشود. پس از انجام برخی آزمایشات ، متوجه شدم که پیچ های نشتی نشت می کنند ، بنابراین به درپوش های انتهایی لاستیکی که دارای گیره نوار هستند برای تغییر آنها استفاده کردم.

مرحله 3: راننده ها

یکی از مهمترین ویژگی های ROV حرکت است. من دریافتم که اکثر مردم از پمپ های بلژیکی دریایی به عنوان وسیله ای برای رانش استفاده می کنند. پمپ های BIlge دارای مزایای زیادی هستند. آنها باید غرق شوند ، نسبتاً قدرتمند هستند و به راحتی می توان آنها را به ROV موجود اضافه کرد. بیشتر آنها را در پیکربندی فعلی خود استفاده می کنند ، اما من برای افزایش رانش از پروانه استفاده کردم. من دستورالعمل های ROV های Homebuilt را دنبال کردم. در بخش نحوه انجام کار ، وی دستورالعمل هایی مبنی بر تبدیل یک پمپ بلژیک برای استفاده از پروپیلت دارد. پروانه ها از Harbour Models آمده اند ، آنها دارای انتخاب خوبی از پلاستیک و برخی از لوازم برنجی زیبا ، با اندازه های مختلف هستند. من از 4 پمپ شمش Rule 1100 GPH ، 2 برای جلو ، عقب و چرخش ، و 2 برای بالا و پایین استفاده کردم. 1: تمام محفظه سفید رنگ پمپ را قطع کنید ، اما مراقب باشید که داخل محفظه موتور قرمز بریده نشود مرحله 2: برای پیچاندن پروانه از پیچ گوشتی استفاده کنید ، برای روشن شدن محور موتور از چیز آبی استفاده کنید. مرحله 3: من از یک آداپتور تکیه گاه برای هواپیما برای اتصال پروانه به شفت. این یک پیچ ثابت دارد و من فقط مهره را در مقابل هاب رشته ای روی پایه محکم کردم تا در موقعیت قفل شود. مجبور شدم آداپتور محافظ را دوباره وصل کنم چون کمی بزرگ بود. به عنوان یک احتیاط اضافی ، من از قفل نخ برای محکم کردن مجموعه با هم استفاده کردم. از آنجا که نخ ها در کنار هم قرار نگرفتند ، مجبور شدم دوباره به آداپتور محافظ ضربه بزنم. اگرچه به نظر ساده می رسید ، اما زمان زیادی برای انجام صحیح آن لازم بود.

مرحله 4: ناوبری

برای تعیین اینکه ROV در کدام جهت قرار دارد ، از قطب نمای الکترونیکی استفاده کردم. این قطب نمای الکترونیکی 1490 Dinsmore است. من آن را از Zargos Robotics گرفتم. من از این شماتیک برای ایجاد نمای بصری جهت استفاده کردم. یک نکته: این قطب نما شمال ندارد. شما فقط یک جهت را به عنوان شمال انتخاب می کنید ، و سپس بقیه صف ها در خط قرار می گیرند. همچنین به شیب بسیار حساس است ، چند درجه و خراب می شود. تغییرات میدان مغناطیسی زمین را حس می کند ، بنابراین مطمئن شوید که آن را به اندازه کافی دور از آهن ربا ، مانند آنچه در موتورها قرار دارد ، قرار دهید. اگر به اطلاعات بیشتری در مورد قطب نما نیاز دارید ، این سایت را بررسی کنید

در تصویر ، چهار سیم موجود در بدنه نقره ای به سطح می رسند و با رایانه ارتباط برقرار می کنند تا به من نشان دهند که با کدام جهت روبه رو هستم. من در حال نوشتن برنامه ای هستم که تصویری از ربات را بچرخاند تا جهت را نشان دهد. با این حال ، ممکن است مدتی طول بکشد بنابراین در حال حاضر ممکن است فقط از LED ها برای قطب نما با جبران شیب استفاده کنم ، این مورد را در Sparkfun بررسی کنید. این قطعاً در صدر جدول قرار دارد ، اما دارای برچسب قیمتی بسیار بزرگی است EDIT: این را به دلیل ناتوانی در حفظ عنوان ثابت حذف کردم. این به احتمال زیاد به دلیل کج شدن قطب نما در کنار تداخل بزرگ است.

مرحله 5: دوربین

بدیهی است که شما نیاز به یک دوربین دارید تا بتوانید ببینید چه اتفاقی در حال رخ دادن است ، درست است؟ هنگام گرفتن دوربین چندین راه مختلف وجود دارد. اگر در حال برنامه ریزی برای عمیق شدن هستید ، یک دوربین مادون قرمز سیاه و سفید گزینه خوبی خواهد بود. برای آبهای کم عمق ، رنگ به همان خوبی کار می کند ، به علاوه جزئیات بیشتری (یعنی رنگ؟) را نشان می دهد. اگر واقعاً می خواهید یک تصویر خوب داشته باشید ، با یک دوربین زیر آب اختصاصی بروید. اینها کمی بیشتر هزینه می کنند ، اما نیازی به نگرانی در مورد محفظه ندارید ، و غالباً وقتی نور کافی وجود ندارد ، به طور خودکار با روشنایی مادون قرمز به دید در شب تغییر می کند. با یک دوربین رنگی 30 دلاری از Spark Fun رفتم به دارای خروجی RCA است که به کامپیوتر وصل می کنم. در اینجا به یک سوار متصل شده است که آماده نصب است. کارت رایانه از طریق RCA به دوربین متصل می شود و همچنین دارای برنامه ای برای مشاهده و ضبط فید ویدئو است

مرحله ششم: چراغ ها

من به چراغ هایی نیاز داشتم که نسبتاً روشن و کارآمد باشند. LED ها دقیقاً همان هستند و من برخی از آنها را در Spark Fun Electronics پیدا کردم. من از دو LED 3 وات استفاده کردم و صادقانه بگویم ، آنها کور هستند. آنها کمی تند می شوند ، بنابراین مطمئن شوید که برای افزایش طول عمر LED از هیت سینک استفاده می کنید. Spark Fun یک تخته شکست آلومینیومی را به فروش می رساند که دارای نقاط لحیم کاری سیم است و همچنین به عنوان یک هیت سینک عمل می کند. آنها رنگهای LED متفاوتی نیز دارند. من LED ها را به پایه ای که از براکت L ساخته ام وصل کردم تا در مرکز نمای نمایش نگه داشته شود. برای سهولت در تغییر ، آنها را به نوار آلومینیومی متصل کردم تا تنظیم یا تعویض شوند. تصاویر نشان نمی دهد که این چیزها واقعا چقدر روشن هستند. پس از جستجوی یک ثانیه ، نقاطی در بینایی من ایجاد شد

مرحله 7: کنترل: سمت ROV

این احتمالاً سخت ترین قسمت کل فرایند ساختمان است. من روشهای مختلف متعددی برای کنترل ROV دیده ام. جیسون رولت از میکروکنترلر استفاده کرد که واقعاً بهترین راه است. او کنترل کامل آنالوگ تمام موتورها را دارد و داده ها از طریق یک کابل اترنت Cat 5e منتقل می شوند. با این حال ، مگر اینکه وسایلی برای چاپ برد مدار و برنامه ریزی میکروکنترلر داشته باشید ، این آسان ترین راه برای جمع آوری نیست. جیسون نمودار مدار و PCB را در سایت خود در اینجا نشان می دهد. همچنین می توانید از رله برای روشن و خاموش کردن موتورها استفاده کنید. این به خوبی کنترل برد کامل نیست ، اما بسیار ساده تر و ساده تر است. در ROV های خانگی ، استیو از رله ها برای کنترل Seafox استفاده کرد و راهنمای خوبی برای مونتاژ هر تعداد موتور کنترل شده با رله دارد. این یکی از 4 کنترل کننده سرعت است که من برای کنترل راننده استفاده می کنم.

مرحله 8: قدرت

تصمیم گرفتم باتری ها را در ROV خود حمل کنم تا مستقل تر شود و تعداد کابل هایی که به سطح می روند کاهش یابد. این یکی از دو باتری 12 ولت 2.5 آمپر ساعت است که از Battery Mart خریدم. من قبلاً آن را به کانکتور Deans Ultra وصل کرده ام ، بنابراین در صورت نیاز می توان آن را به راحتی جدا کرد. به دلیل کشش آمپر نیروها ، ممکن است لازم باشد که مدار شارژ را برای خاموش نگه داشتن باتری ها در نظر بگیرم. آنها در دو لوله جانبی حمل می شوند و وزن بسیار مورد نیاز را به ROV اضافه می کنند

مرحله 9: کنترل: سطح

اکنون وارد حوزه سخت خلبانی می شویم. دو نفری که با آنها صحبت کردم از لپ تاپ برای کنترل ROV خود استفاده می کردند ، از یک صفحه کلید یا جوی استیک برای جابجایی ROV استفاده می کردند. این بسیار عالی است زیرا تنها چیزی که نیاز دارید ROV ، کابل کنترل و لپ تاپ شماست.

من می خواستم کنترل آنالوگ کامل را بدون استفاده از میکروکنترلر انجام دهم ، بنابراین در مورد ESC ها ، کنترلرهای سرعت الکترونیکی تصمیم گرفتم. اینها باید برای همه کسانی که مدل هواپیما یا ماشین دارند آشنا باشند. من به کنترل کننده های سرعت معکوس احتیاج داشتم و در Bane Bots به صورت تصادفی برخورد کردم. آنها در داخل ROV به گیرنده وصل شده اند و آنتن به یکی از سیم های Cat 5 متصل شده است. از آنجا من از ریموت کنترل Hitec خود با کریستال و فرکانس مناسب استفاده کردم. نور توسط یک سوئیچ کنترل می شود که توسط سروو کار می کند. قطب نما هنوز تنظیم نشده است ، اما من فکر می کنم ممکن است به جای تلاش برای اتصال آن با لپ تاپ ، از تعدادی LED استفاده کنم. ویرایش: من از آن زمان سیستم کنترل خود را با استفاده از میکروکنترلر آردوینو و سروو کنترلر ارتقا دادم. به محض اتمام آزمایشات دریایی ، نتایج خود را ارسال خواهم کرد.

مرحله 10: اتصال به اینترنت

برای اتصال ROV به کنترلر ، من از 100 فوت کابل اترنت Cat 5e استفاده می کنم. دارای 8 سیم است که به خوبی با برنامه های من مطابقت دارد. در صورت داشتن ویژگی های بیشتر که باید اجرا کنم ، ممکن است کابل دوم را اضافه کنم ، اما در حال حاضر خوب به نظر می رسد. این پلن دارای درجه 5 Cat 5 است ، به این معنی که می توان آن را با استفاده از یک نوار ماهی از طریق دیوارها کشید. این پوشش محکم کوچک شده و دارای یک سیم نایلونی نازک در داخل است که به توزیع بار بر روی کل کابل کمک می کند. این باعث می شود دوام بیشتری داشته باشد و احتمال آسیب دیدن کابل از فشار ناشی از بار را کاهش می دهد. من باید شناور را به کابل اضافه کنم زیرا احتمالاً به دلیل وزن آن فرو می رود. کانکتری که من استفاده کردم کانکتور Bulgin Buccaneer Ethernet است. با جدا کردن کابل و روبات ، انتقال ROV آسان تر می شود. Bulgin کانکتور آنها را کاملاً آزمایش می کند و ظاهراً این مقدار برای 2 هفته 30 فوت و برای چند روز 200 فوت است. از آنجا که من قصد دارم به بیش از 100 نفر نروم ، این به خوبی در محدوده است.

مرحله 11: آزمایش

اولین باری که ROV آب دید ، من آن را در استخر عمویم آزمایش کردم. همانطور که انتظار می رفت ، ROV بسیار شناور بود. من از آن زمان وزنه های سربی را که در یک مغازه شکار خریداری کرده ام اضافه کردم تا به چوب لغزنده ها اضافه کنم. شات سربی ترجیح داده می شد زیرا استفاده از آن ظریف تر و آسان تر است ، اما واقعاً گران است. سرب همچنین به من اجازه می دهد تا بالاست را با درجه معقولی از دقت در صورت نیاز به تغییر وزن درجا تنظیم کنم. مجموع بالاست مورد نیاز حدود 8 پوند بود ، بار بسیار خوبی. آزمایش بعدی در استخر دیگری خواهد بود و سپس امیدوارم به دریاچه برسد! اگر قصد دارید از این محصول در آب نمک استفاده کنید ، ایده بدی نخواهد بود که بعد از آن آن را بشویید تا از خوردگی جلوگیری شود.

من سعی خواهم کرد در آینده نزدیک چند ویدیو ارسال کنم تا نحوه عملکرد این چیز در آب را نشان دهم