ROV Bawah Air
Pengajaran ini akan menunjukkan kepada anda proses membina ROV berfungsi sepenuhnya mampu 60ft atau lebih. Saya membina ROV ini dengan bantuan ayah saya dan beberapa orang lain yang telah membina ROV sebelum ini. Ini adalah projek panjang yang mengambil musim panas dan sebahagian daripada permulaan tahun sekolah.
Langkah 1: Reka bentuk
Untuk memastikan ROV stabil di dalam air, anda memerlukan reka bentuk yang tertimbang di bahagian bawah dan mempunyai terapung di atas.
ROV pertama dibina oleh Steve ROV Homebuilt. Laman webnya mempunyai banyak reka bentuk ROV serta pautan ke laman web ROV yang lain. Dia juga menggabungkan beberapa cara untuk arahan di laman webnya. Saya mendapati laman web ini tidak ternilai dalam membina ROV saya, dan akan mencadangkan kepada sesiapa yang berminat untuk membina sendiri
ROV kedua dibina menjadi Jason Rollette di Rollette.com Reka bentuknya sedikit berbeza tetapi masih sangat berkesan.
Untuk ROV saya, saya memutuskan pada tiub pusat yang besar dengan dua tiub yang lebih kecil yang terletak di kedua-dua sisi, sedikit di bawah tiub pusat.
Langkah 2: Frame
Inilah permulaan rangka yang saya buat untuk ROV. Saya memotong tingkap plexiglas dan memasukkannya ke dalam paip. Ini adalah Jadual 40 paip ABS, yang biasa digunakan untuk kumbahan. Apabila menyertai paip ini, pastikan anda menggunakan gam pelarut yang khusus dibuat untuk melekatkan ABS. Simen PVC biasa tidak akan berfungsi atau membuat ikatan yang lemah yang boleh bocor. Saya juga menggunakan sealant laut untuk mengelak plexiglas dan mengelakkan air dari masuk. Di hujung belakang, saya menggunakan plag skru sekiranya saya perlu mengakses bateri atau elektronik sekali lagi. Saya perlu membalut benang-benang dalam pita teflon untuk menjadikannya air ketat.
Selepas beberapa ujian, saya mendapati bahawa skru plag bocor, jadi saya bertukar ke topi akhir getah yang mempunyai pengapit band untuk mengamankannya.
Langkah 3: Thrusters
Salah satu ciri yang paling penting dalam ROV ialah pergerakan. Saya mendapati bahawa kebanyakan orang menggunakan pam bilur marin sebagai alat tujahan. Pam BIlge mempunyai banyak kelebihan. Mereka bertujuan untuk tenggelam, mereka cukup berkuasa dan mereka mudah untuk menambah ROV yang sedia ada. Kebanyakan menggunakannya dalam konfigurasi semasa mereka, tetapi saya memilih untuk menggunakan kipas untuk meningkatkan tujahan. Saya mengikuti arahan di ROV Homebuilt. Dalam bahagian Cara, dia mempunyai arahan untuk menukar pam bilge untuk menggunakan alat pengawal. Kipas-kipas datang dari Model Harbour, mereka mempunyai pilihan plastik yang baik dan beberapa barang tembaga yang bagus, dengan pelbagai saiz yang berbeza.
Saya menggunakan 4 Rule 1100 GPH bilge Pam, 2 untuk ke hadapan, mundur dan berpaling, dan 2 untuk naik dan turun.
Langkah 1: Potong semua perumahan putih pam bilge, tetapi berhati-hatilah untuk tidak memotong perumahan motor merah
Langkah 2: Gunakan pemutar skru untuk menanggalkan pendesak, perkara biru untuk mendedahkan aci motor.
Langkah 3: Saya menggunakan penyesuai pendorong untuk kapal terbang untuk melampirkan kipas ke batang. Ia mempunyai set skru, dan saya hanya mengetatkan kacang ke arah hab yang diulirkan pada prop untuk mengunci kedudukannya. Saya terpaksa menyambung semula penyesuai prop kerana ia terlalu kecil. Sebagai langkah berjaga-jaga tambahan, saya menggunakan loker thread untuk mengelak pemasangan bersama.
Oleh kerana benang tidak bersatu, saya dipaksa untuk memasang semula penyesuai prop. Walaupun ia kelihatan lurus, ia mengambil masa yang cukup untuk melakukannya dengan betul.
Langkah 4: Navigasi
Untuk menentukan arah mana ROV yang dihadapi, saya menggunakan kompas elektronik. Ini adalah kompas elektronik Dinsmore 1490. Saya dapat dari Robotics Zargos. Saya menggunakan skema ini untuk mencipta perwakilan visual hala tuju. Satu nota: Kompas ini tidak mempunyai Utara. Anda hanya pilih arah seperti utara, dan kemudian semua yang lain akan bersatu. Ia juga sangat sensitif terhadap kecondongan, beberapa darjah dan ia akan diskru. Ia merasakan perubahan dalam medan magnet bumi, jadi pastikan anda meletakkannya jauh dari magnet, seperti yang ada di dalam motor. Jika anda memerlukan lebih banyak maklumat mengenai kompas, periksa laman web ini
Di dalam gambar, empat wayar di sarung perak akan pergi ke permukaan dan antara muka dengan komputer untuk menunjukkan arah saya yang saya hadapi. Saya menulis program yang akan memutar imej robot untuk menunjukkan arah. Walau bagaimanapun, ini mungkin mengambil sedikit masa sehingga sekarang saya mungkin hanya menggunakan LED
Untuk kompas yang kompensasi miring, periksa yang ini di Sparkfun. Ia pasti di atas garisan, tetapi juga membawa tag harga yang besar
EDIT: Saya mengeluarkan ini kerana ketidakupayaannya untuk mengekalkan tajuk yang mantap. Ini kemungkinan besar disebabkan kecondongan kompas yang tidak boleh ditangani, bersama-sama dengan gangguan magniet.
Langkah 5: Kamera
Jelas sekali anda memerlukan kamera untuk dapat melihat apa yang sedang berlaku, bukan? Terdapat beberapa cara untuk pergi apabila mendapat kamera. Sekiranya anda merancang untuk pergi jauh mendalam, maka kamera infiniti hitam dan putih akan menjadi pertaruhan yang baik. Untuk air dangkal, warna juga berfungsi, ditambah ia menunjukkan lebih terperinci (iaitu warna?). Jika anda benar-benar mahukan gambar yang baik, kemudian pergi dengan kamera bawah air khusus. Kos ini sedikit lebih, tetapi anda tidak perlu risau tentang kandang, dan mereka sering beralih ke penglihatan malam secara automatik dengan dibina dalam pencahayaan IR apabila tidak cukup cahaya.
Saya pergi dengan kamera warna 30 $ dari Spark Fun. Ia mempunyai keluaran RCA yang saya akan dilampirkan ke komputer saya. Di sini ia dilampirkan pada lekapan yang sedia dipasang.
Kad PC bersambung ke kamera melalui RCA, dan juga datang dengan program untuk melihat dan menangkap suapan video
Langkah 6: Lampu
Saya memerlukan beberapa lampu yang cukup cerah dan juga berkesan. LED adalah betul-betul itu, dan saya dapati beberapa di Spark Fun Electronics. Saya menggunakan dua 3 watt LED, dan jujur, mereka membutakan. Mereka mendapat sedikit toasty, jadi pastikan anda menggunakan sink haba untuk memanjangkan hayat LED. Fun Spark menjual papan pelepasan aluminium yang mempunyai tempat pateri untuk wayar dan juga bertindak sebagai sink haba. Mereka juga mempunyai warna LED yang berbeza.
Saya menyambungkan LED ke pendirian yang saya buat dari pendakap L untuk memegang di pusat viewport. untuk memudahkannya berubah, saya melancarkannya ke jalur aluminium supaya mereka disesuaikan atau diganti
Gambar tidak menunjukkan betapa cerahnya perkara-perkara ini. Selepas mencari satu per satu, saya mendapat tempat dalam penglihatan saya
Langkah 7: Kawalan: Bahagian ROV
Ini mungkin merupakan bahagian yang paling sukar dalam keseluruhan proses pembinaan. Saya telah melihat banyak pendekatan yang berbeza untuk mengawal ROV. Jason Rollette menggunakan mikrokontroler, yang merupakan cara terbaik untuk pergi. Dia mempunyai kawalan analog sepenuhnya terhadap semua motor, dan pada data dihantar kabel Cat 5e Ethernet. Walau bagaimanapun, melainkan anda mempunyai cara untuk mencetak papan litar dan program mikropengawal, ini bukanlah yang paling mudah untuk dipasang. Jason mempunyai gambarajah litar dan PCB di laman webnya di sini
Sebagai alternatif anda boleh menggunakan relay untuk menukar dan mematikan motor. ini tidak sebaik kawalan penuh, tetapi ia adalah lebih mudah dan mudah. Di ROV Homebuilt, Steve menggunakan relay untuk mengawal Seafox, dan dia mempunyai panduan yang baik untuk memasang sejumlah motor kawalan relay.
Ini adalah salah satu daripada 4 pengawal kelajuan yang saya gunakan untuk mengawal penebat
Langkah 8: Kuasa
Saya memutuskan untuk membawa bateri di ROV saya untuk menjadikannya lebih bebas dan mengurangkan bilangan kabel yang pergi ke permukaan. Ini adalah salah satu daripada dua bateri 12 volt 2.5 amp jam yang saya beli dari Battery Mart. Saya telah menghidupkannya ke penyambung Dekan Ultra supaya dapat dengan mudah dikeluarkan jika diperlukan. Oleh kerana seri amp ini, saya mungkin perlu memasukkan litar pengecasan untuk memastikan bateri terlepas. Mereka akan dibawa di dua tiub sampingan, dan menambah berat yang diperlukan untuk ROV
Langkah 9: Kawalan: Surface
Sekarang kita memasuki alam sukar memandu. Kedua orang yang saya cakap menggunakan komputer riba untuk mengawal ROV mereka, menggunakan papan kekunci atau joystick untuk memindahkan ROV sekitar. Ini hebat kerana apa yang anda perlukan adalah ROV, kabel kawalan, dan komputer riba anda.
Saya mahukan kawalan analog penuh dengan menggunakan mikropengawal, jadi saya memutuskan ESC, Pengawas Kelajuan Elektronik. Ini harus menjadi biasa kepada semua orang yang mempunyai pesawat model atau kereta. Saya perlu mengawal pengawal kelajuan, dan tersandung beberapa di Bane Bots. Mereka dipasangkan ke Reciever di dalam ROV, dan antena dipasang pada salah satu wayar Cat 5. Dari sana saya menggunakan kawalan jauh Hitec saya dengan kristal dan frekuensi yang sesuai.
Cahaya dikawal oleh suis yang dikendalikan oleh servo. Kompas itu belum lagi dibentuk, tetapi saya fikir saya hanya boleh menggunakan sekumpulan LED dan bukannya cuba untuk menyambungkannya dengan komputer riba saya.
EDIT: Saya telah menaik taraf sistem kawalan saya menggunakan mikrokontroler Arduino dan pengawal servo. Saya akan menghantar keputusan saya sebaik sahaja saya menyelesaikan ujian di laut.
Langkah 10: Tether
Untuk menyambung ROV ke pengawal, saya menggunakan 100 kaki kabel Cat 5e Ethernet. Ia mempunyai 8 wayar, yang sesuai dengan pelan saya dengan baik. Saya mungkin menambah kabel kedua jika saya mempunyai lebih banyak ciri yang perlu saya jalankan, tetapi buat masa ini ia kelihatan baik.
Ini adalah plenum diberi nilai Cat 5, yang bermaksud bahawa ia boleh ditarik melalui dinding dengan menggunakan ikan. Penutupnya teruk dan mempunyai tali nilon nipis di dalamnya yang membantu mengagihkan beban ke seluruh kabel. Ini menjadikannya lebih tahan lama dan mengurangkan kemungkinan bahawa saya merosakkan kabel dari tekanan beban.
Saya perlu menambah terapung ke kabel kerana ia mungkin akan tenggelam kerana beratnya.
Penyambung yang saya gunakan ialah penyambung Ethernet Bulgin Buccaneer. Ia memudahkan pengangkutan ROV dengan memisahkan kabel dan robot. Bulgin menguji penyambungnya dengan teliti, dan ini sepatutnya diberikan kepada 30ft selama 2 minggu dan 200ft selama beberapa hari. Memandangkan saya merancang untuk tidak lagi 100, ini berada dalam had.
Langkah 11: Ujian
Kali pertama ROV melihat air, saya mengujinya di kolam paman saya. Seperti yang dijangkakan, ROV terlalu memberangsangkan. Sejak itu saya telah menambah berat plumbum yang saya beli di kedai pemburuan untuk menambah berat badan kepada skid. Tembakan utama akan lebih baik kerana ia lebih halus dan mudah digunakan, tetapi ia benar-benar mahal. Pemimpin juga membolehkan saya menyesuaikan balast dengan tahap ketepatan yang munasabah sekiranya saya perlu menukar berat badan di tempat kejadian. Jumlah balast yang diperlukan adalah kira-kira 8 lbs, cukup beban. Ujian seterusnya akan berada di kolam lain, dan kemudian diharapkan ke dalam tasik! Sekiranya anda merancang untuk menggunakannya dalam air masin, tidaklah menjadi idea yang buruk untuk membilasnya selepas itu untuk menghalang pengaratan.
Saya akan cuba menyiarkan beberapa video dalam masa terdekat untuk menunjukkan bagaimana perkara ini berfungsi di dalam air
