The Manta Drive: Proof-of-konsep untuk Sistem Propulsion ROV .: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Setiap kenderaan tenggelam mempunyai kelemahan. Segala sesuatu yang menembusi lambung (pintu, kabel) adalah kemungkinan kebocoran, dan jika sesuatu mesti menembus lambung dan bergerak pada masa yang sama, potensi kebocoran berlipat kali ganda.

Instructable ini menggariskan sistem pemacu yang menghilangkan perlunya poros pemacu untuk menembus lambung ROV ("Kendaraan Dikendalikan Dari Jauh" - kapal selam robot yang dikendalikan melalui dawai), dan juga menghilangkan kemungkinan yang sangat nyata dari pendesak berputar menjadi kusut atau macet oleh tumbuhan bawah air atau garisan gantung. Ini juga dapat menimbulkan kenderaan yang memiliki pengaruh yang jauh lebih buruk terhadap habitat yang biasa mereka selidiki, karena kurangnya "cucian", dan kerana kekurangan pendesak berputar akan mengurangkan risiko mencederakan haiwan Manta Drive perjumpaan.

Langkah 1: Konsep

Keseluruhan idea Manta Drive diilhamkan oleh lawatan ke akuarium di mana orang ramai berpeluang untuk mengemudi ROV kecil di sepanjang jalan rintangan. Saya melihat pandangan pertama saya di ROV dan menyedari dua perkara:

• Terdapat banyak tempat untuk air sampai ke bahagian dalam ROV
• ROV tidak kelihatan betul - mereka hanya kotak, dan tidak kelihatan dirancang untuk berenang. Mereka tidak mempunyai keanggunan yang saya kaitkan dengan binatang berenang.

Kemudian cogitation juga mempertimbangkan kuasa - pendesak revolusi tinggi yang digunakan oleh ROV menganggap saya sebagai haus kuasa. Saya mungkin salah, dan saya belum menguji penggunaan kuasa Manta Drive, tetapi ini adalah pertimbangan sekunder. Semasa saya mengembara ke akuarium, ROV bermain di fikiran saya, dan saya membandingkannya dengan setiap haiwan yang saya lihat. Bagaimana mereka membandingkan? Mungkinkah gerakan berenang binatang itu ditiru dengan elegan, dengan cara yang menjaga integritas lambung *? Melihat ikan seperti sinar, timun laut dan ikan batu, saya menyedari bahawa kaedah penggerak yang paling elegan adalah sirip melambai. Saya juga menyedari sesuatu yang penting - ikan tidak bocor. Poros berputar perlu menembus lambung sepenuhnya, bekerja melalui lubang di lambung. Sebaliknya, gerakan timbal balik (naik dan turun) dapat berfungsi melalui membran kalis air yang fleksibel yang dapat dipasang dengan kuat di sekitar mana-mana bahagian yang bergerak tanpa merobek. Saya kemudian menyedari bahawa membran fleksibel boleh haus, tetapi magnet tidak boleh berlaku, dan magnet dapat bertindak melalui bahan bukan magnet tanpa sekatan. Jadikan lambung kaku, tetapi tidak magnetik, dan risiko kebocoran akibat sistem pemacu dihapuskan sepenuhnya._{* Oh, saya pergi ke semua Star Trek sebentar!}

Langkah 2: Bahan dan Alat

Yang sebenarnya saya beli untuk projek ini ialah magnet - magnet neodymium kecil dan kecil dari ebay. Selebihnya diperbuat daripada bahan yang sudah saya simpan di gudang saya - kayu buangan, lidi buluh dan sepasang pena titik mati. Begitu juga, tidak ada alat pakar yang diperlukan - gergaji besi junior dengan bilah kayu dan logam, pistol lem panas, gerudi dan pelbagai alat saya. Kesihatan dan KeselamatanAnda akan menggunakan benda panas, benda tajam dan perkara yang sangat aneh. Hati-hati. Berhati-hati dengan magnet neodymium - mereka boleh menggigit dengan sakit, dan akan hancur jika dibenarkan terbang bersama.

Langkah 3: Kerangka

Saya memotong dua pen mata kosong menjadi lima panjang kira-kira sama - tiga untuk mengambil tulang rusuk manta, dua untuk melepaskannya.

Bingkai itu sendiri terbuat dari tiga panjang yang dipotong dari kayu sekerap - pangkalannya panjangnya sekitar 10cm, bahagian akhirnya panjangnya kira-kira 3cm dan digerudi di dekat bahagian atas, menggunakan twist-bit diameter yang sama dengan lidi buluh. Saya menempelkan kayu dengan panas, kemudian menyusun buluh melalui lubang dan kepingan pen.

Langkah 4: Tulang rusuk

Dorongan sebenar Manta Drive dibawa oleh tulang rusuk sederhana. Ini digabungkan dengan mekanisme pemacu oleh magnet.

Mudah. Saya memasukkan lidi buluh ke dalam lubang magnet dan menempelkannya di tempatnya, kemudian menempelkan buluh itu ke tiga kepingan pen di bingkai.

Langkah 5: Pemacu Sebenar

Tulang rusuk disambungkan, melalui daya magnet, ke mekanisme pemacu.

Dalam ROV yang sudah siap, magnet dalaman mungkin akan digerakkan oleh motor atau servo. Dalam model ini, saya hanya menggunakan lebih banyak tuas, versi tulang rusuk yang dipendekkan.

Langkah 6: Sambungan dan Pandu

Pemacu tidak dimaksudkan agar magnet tidak bersentuhan langsung, dan tetap mengalahkan objek.

Pada ROV akhir, akan terdapat lambung bukan magnet antara tulang rusuk dan pemacu. Udara bukan magnet melakukan perkara yang sama, jadi yang saya perlukan hanyalah satu set spacer untuk memisahkan dua set magnet. Lebih banyak kayu sekerap (panjang 6cm, jika anda berminat), dengan kepingan buluh untuk menghentikannya tergelincir ke satu sisi.

Langkah 7: Mengendalikan Model

Operasi, pada dasarnya, sangat mudah: apabila tuas bergerak ke dalam ROV, duri bergerak di luar. Caranya adalah dengan menggerakkan tulang rusuk dalam urutan yang berguna. Dalam video ini, saya membuat "pendakap" sederhana dari lebih banyak buluh, memasukkannya ke atas tuas pemacu dan menggunakannya untuk menggerakkan tuas dalam urutan gelombang asas. Dalam ROV akhir, tuas akan digerakkan hanya dengan poros cam yang digerakkan oleh satu motor. Untuk lebih banyak kawalan, yang memungkinkan "gelombang" dengan panjang dan frekuensi yang berbeza, setiap tuas dapat digerakkan secara individu oleh motor servo yang dikendalikan pemproses mikro.

Langkah 8: Langkah Masa Depan

Jelas, model seperti yang ditunjukkan dalam langkah 7 tidak akan mendorong apa-apa. ROV yang sudah siap akan mempunyai deretan tulang rusuk di setiap sisi lambung, lebih banyak tulang rusuk daripada tiga. Di antara tulang rusuk, ROV akan mempunyai satu membran tunggal, sehingga riak di membran akan memberikan daya pendorong. Membalikkan arah tujahan gelombang membalikkan. Saya berhasrat ini diarahkan agar tersedia secara bebas untuk digunakan oleh orang lain untuk membina sendiri ROV jauh lebih murah daripada peranti profesional yang ada pada masa ini. Dengan menggunakan pemacu yang digabungkan dengan magnet, lambung mudah dicari, dan mudah dibuat kedap air. Saya membayangkan bahawa ia akan berfungsi dengan baik dengan panjang paip pembetung plastik berdiameter besar sebagai lambung. Kelengkapan pemampatan yang sesuai dapat menutup hujung paip dengan mudah. Pengubahsuaian untuk membolehkan kamera melihat, atau kabel kawalan untuk masuk dapat dibuat kedap air dengan sangat mudah, kerana mereka tidak perlu membenarkan pergerakan. Untuk penggunaan sebenarnya, ROV yang digerakkan oleh Manta Drive, saya harapkan, terutama kenderaan hobi, digunakan untuk meneroka misteri kolam renang atau terusan tempatan. Namun, saya berharap agar pemanduan ini dapat diambil oleh para penyelidik yang "serius", kerana dapat digunakan untuk membuat ROV lebih tersembunyi - dengan lambung yang sesuai dan berwarna, Manta Drive ROV dapat menyamar sebagai ikan batu besar, atau malah sinar Manta sebenarnya. Ini akan membolehkan mereka berinteraksi dengan ikan hidup secara lebih semula jadi, dengan cara yang serupa dengan Roboshark BBC atau Robot Tuna Laboratorium Draper, tetapi dengan sedikit rintangan teknologi untuk melonjak (dan jauh lebih murah!)

Hadiah Kedua dalam Pertandingan Robot Instructables dan RoboGames