Underwater ROV: 11 Langkah (dengan Gambar)

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

Instruksional ini akan menunjukkan kepada anda proses membina ROV berfungsi sepenuhnya yang mampu mencapai 60 kaki atau lebih. Saya membina ROV ini dengan bantuan ayah saya dan beberapa orang lain yang telah membina ROV sebelum ini. Ini adalah projek yang panjang yang memerlukan musim panas dan sebahagian awal tahun persekolahan.

Langkah 1: Reka bentuk

Untuk memastikan ROV stabil di dalam air, anda memerlukan reka bentuk yang berbobot di bahagian bawah dan mempunyai apungan di bahagian atas. ROV pertama dibina oleh Steve dari Homebuilt ROVs. Laman webnya mempunyai banyak reka bentuk ROV serta pautan ke laman web ROV lain. Dia juga memasukkan beberapa petunjuk Cara Untuk di laman webnya. Saya mendapati laman web ini tidak ternilai dalam membina ROV saya, dan akan mengesyorkannya kepada sesiapa yang berminat untuk membina sendiri ROV kedua dibina ialah Jason Rollette di Rollette.com Reka bentuknya sedikit berbeza tetapi masih sangat berkesan. Untuk ROV saya, saya memutuskan pada tiub tengah yang besar dengan dua tiub kecil yang terletak di kedua-dua sisi, sedikit di bawah tiub tengah.

Langkah 2: Bingkai

Inilah permulaan bingkai yang saya bina untuk ROV. Saya memotong tingkap plexiglas dan memasangnya agar terpasang di dalam paip. Ini adalah paip ABS Jadual 40, biasanya digunakan untuk kumbahan. Semasa menyertai paip ini, pastikan anda menggunakan pelarut yang dibuat khas untuk merekatkan ABS. Semen PVC biasa tidak akan berfungsi atau membuat ikatan buruk yang boleh bocor. Saya juga menggunakan sealant laut untuk menutup plexiglas dan mengelakkan air masuk. Di hujung belakang, saya menggunakan palam skru sekiranya saya perlu mengakses bateri atau elektronik lagi. Saya perlu membalut benang dalam pita teflon agar kedap air. Selepas beberapa ujian, saya mendapati bahawa baut skru bocor, jadi saya beralih ke penutup hujung getah yang mempunyai penjepit jalur untuk menahannya.

Langkah 3: Penghalau

Salah satu ciri terpenting ROV adalah pergerakan. Saya mendapati bahawa kebanyakan orang menggunakan pam tongkang laut sebagai alat tujah. Pam BIlge mempunyai banyak kelebihan. Mereka dimaksudkan untuk tenggelam, mereka cukup kuat dan mudah ditambahkan ke ROV yang ada. Sebilangan besar menggunakannya dalam konfigurasi semasa mereka, tetapi saya memilih untuk menggunakan baling-baling untuk meningkatkan daya tuju. Saya mengikuti arahan di Homebuilt ROVs. Di bahagian How To, dia mempunyai arahan untuk menukar pam bilge untuk menggunakan alat peraga. Baling-baling berasal dari Model Harbour, mereka mempunyai pilihan plastik yang baik dan beberapa alat tembaga yang bagus, dengan pelbagai saiz. Saya menggunakan 4 Peraturan 1100 GPH bilge Pumps, 2 untuk maju, mundur dan membalik, dan 2 untuk naik dan turun. 1: Potong semua perumahan putih pam bilge, tetapi berhati-hati untuk tidak memotong perumahan motor merah Langkah 2: Gunakan pemutar skru untuk melepaskan pendesak, benda biru untuk mendedahkan batang motor. Langkah 3: Saya menggunakan penyesuai prop untuk kapal terbang untuk memasang baling-baling ke poros. Ia mempunyai sekrup yang ditetapkan, dan saya hanya mengetatkan mur pada hub berulir pada prop untuk menguncinya pada kedudukannya. Saya terpaksa memasukkan semula penyesuai prop kerana ia terlalu besar. Sebagai langkah berjaga-jaga, saya menggunakan loker benang untuk menutup pemasangan bersama-sama. Oleh kerana benang tidak berbaris, saya terpaksa mengetuk semula penyesuai penyokong. Walaupun kelihatan mudah, ia memerlukan banyak masa untuk melakukannya dengan betul.

Langkah 4: Navigasi

Untuk menentukan arah mana ROV menghadap, saya menggunakan kompas elektronik. Ini adalah kompas elektronik Dinsmore 1490. Saya mendapatkannya dari Zargos Robotics. Saya menggunakan skema ini untuk membuat gambaran visual arah. Satu nota: Kompas ini tidak mempunyai Utara. Anda hanya memilih arah ke utara, dan semua yang lain akan berbaris. Ia juga sangat sensitif terhadap kecondongan, beberapa darjah dan ia akan menjadi kacau. Ia merasakan perubahan dalam medan magnet Bumi, jadi pastikan anda meletakkannya cukup jauh dari magnet, seperti yang ada di motor. Sekiranya anda memerlukan lebih banyak maklumat mengenai kompas, periksa laman web ini

Dalam gambar, empat wayar dalam selongsong perak akan menuju ke permukaan dan bersambung dengan komputer untuk menunjukkan arah mana yang saya hadapi. Saya sedang menulis program yang akan memutar gambar robot untuk menunjukkan arah. Walau bagaimanapun, ini mungkin memerlukan sedikit masa sehingga sekarang saya mungkin hanya menggunakan LED Untuk kompas pampasan kecondongan, lihat yang ini di Sparkfun. Ia pasti teratas, tetapi juga mempunyai label harga EDIT yang besar: Saya membuangnya kerana ketidakmampuannya untuk mengekalkan kedudukan yang stabil. Ini kemungkinan besar disebabkan kemiringan yang tidak dapat dikendalikan oleh kompas, bersamaan dengan gangguan magnetik.

Langkah 5: Kamera

Sudah tentu anda memerlukan kamera untuk dapat melihat apa yang sedang berlaku, bukan? Terdapat beberapa cara yang berbeza untuk mendapatkan kamera. Sekiranya anda merancang untuk pergi jauh, kamera inframerah hitam dan putih akan menjadi pertaruhan yang baik. Untuk air yang cetek, warna juga berfungsi, dan ia menunjukkan lebih terperinci (iaitu warna?). Sekiranya anda benar-benar mahukan gambar yang bagus, pergi dengan kamera bawah air khusus. Kos ini sedikit lebih banyak, tetapi anda tidak perlu bimbang tentang kandang, dan mereka sering beralih ke penglihatan malam secara automatik dengan pencahayaan IR terbina dalam apabila cahaya tidak mencukupi. Saya pergi dengan kamera warna 30 $ dari Spark Fun. Ia mempunyai output RCA yang akan saya pasangkan ke komputer saya. Di sini dilampirkan ke dudukan yang siap dipasang. Kad PC disambungkan ke kamera melalui RCA, dan juga dilengkapi dengan program untuk melihat dan menangkap suapan video

Langkah 6: Lampu

Saya memerlukan beberapa lampu yang cukup terang dan juga cekap. LED betul-betul begitu, dan saya menjumpai beberapa di Spark Fun Electronics. Saya menggunakan dua LED 3 watt, dan sejujurnya, ia menyilaukan. Mereka sedikit memanggang, jadi pastikan untuk menggunakan pendingin untuk memanjangkan hayat LED. Spark Fun menjual papan pelindung aluminium yang mempunyai tempat solder untuk wayar dan juga berfungsi sebagai pendingin. Mereka juga mempunyai warna LED yang berbeza. Saya memasang LED pada pendirian yang saya buat dari pendakap L untuk menahan di tengah-tengah ruang pandang. untuk menjadikannya lebih mudah untuk diganti, saya melekatkannya pada jalur aluminium supaya ia disesuaikan atau diganti Gambar-gambar tidak menunjukkan betapa terang perkara ini. Setelah mencari sekejap, saya mempunyai pandangan dalam pandangan saya

Langkah 7: Kawalan: Bahagian ROV

Ini mungkin bahagian paling sukar dari keseluruhan proses pembinaan. Saya telah melihat pelbagai pendekatan untuk mengawal ROV. Jason Rollette menggunakan mikrokontroler, yang sebenarnya merupakan kaedah terbaik. Dia mempunyai kawalan analog sepenuhnya dari semua motor, dan pada data dihantar kabel Ethernet Cat 5e. Walau bagaimanapun, melainkan jika anda mempunyai cara untuk mencetak papan litar dan memprogram mikrokontroler, ini bukan yang paling mudah dipasang. Jason mempunyai gambarajah litar dan PCB di laman webnya di sini. Sebagai alternatif, anda boleh menggunakan geganti untuk menghidupkan dan mematikan motor. ini tidak sebaik kawalan jarak jauh, tetapi jauh lebih mudah dan mudah. Di Homebuilt ROVs, Steve menggunakan relay untuk mengawal Seafox, dan dia mempunyai panduan yang baik untuk memasang sebilangan motor relay yang dikendalikan. Ini adalah salah satu pengawal kelajuan 4 yang saya gunakan untuk kawalan pendorong

Langkah 8: Kuasa

Saya memutuskan untuk membawa bateri dalam ROV saya untuk menjadikannya lebih bebas dan mengurangkan bilangan kabel ke permukaan. Ini adalah salah satu daripada dua bateri 12 amp 2.5 volt jam yang saya beli dari Battery Mart. Saya telah memasangkannya ke penyambung Deans Ultra sehingga mudah dilepaskan jika diperlukan. Oleh kerana daya tarikan pendorong, saya mungkin perlu memasukkan rangkaian pengecasan agar bateri tidak habis. Mereka akan dibawa ke dalam dua tiub sisi, dan menambah berat badan yang sangat diperlukan pada ROV

Langkah 9: Kawalan: Permukaan

Sekarang kita memasuki alam sukar mengemudi. Dua orang yang saya bercakap menggunakan komputer riba untuk mengawal ROV mereka, menggunakan pad kekunci atau kayu bedik untuk menggerakkan ROV. Ini bagus kerana yang anda perlukan hanyalah ROV, kabel kawalan, dan komputer riba anda.

Saya mahukan kawalan analog sepenuhnya tanpa menggunakan mikrokontroler, jadi saya memutuskan ESC, Electronic Speed Controller. Perkara ini semestinya tidak asing bagi semua orang yang mempunyai model pesawat atau kereta. Saya memerlukan pengawal kelajuan terbalik, dan menemui beberapa di Bane Bots. Mereka dipasang ke Penerima di dalam ROV, dan antena dipasang pada salah satu wayar Cat 5. Dari situ saya menggunakan alat kawalan jauh Hitec saya dengan kristal dan frekuensi yang sesuai. Lampu dikendalikan oleh suis yang dikendalikan oleh servo. Kompas masih belum dapat disiapkan, tetapi saya rasa saya mungkin hanya menggunakan sekumpulan LED dan bukannya mencuba untuk menghubungkannya dengan komputer riba saya. EDIT: Sejak itu saya menaik taraf sistem kawalan saya menggunakan mikrokontroler Arduino dan pengawal servo. Saya akan menghantar keputusan saya sebaik sahaja selesai ujian laut.

Langkah 10: Tether

Untuk menyambungkan ROV ke pengawal, saya menggunakan kabel Cat 5e Ethernet 100 kaki. Ia mempunyai 8 wayar, yang sesuai dengan rancangan 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 diberi nilai Plenum Cat 5, yang bermaksud bahawa ia dapat ditarik melalui dinding menggunakan pita ikan. Penutupnya menyusut rapat dan mempunyai tali nilon nipis di dalamnya yang membantu mengagihkan beban ke seluruh kabel. Ini menjadikannya lebih tahan lama dan mengurangkan kemungkinan saya merosakkan kabel dari tekanan beban. Saya perlu menambahkan apungan ke kabel kerana mungkin akan tenggelam kerana beratnya. Penyambung yang saya gunakan adalah penyambung Bulgin Buccaneer Ethernet. Ini memudahkan pengangkutan ROV dengan memisahkan kabel dan robot. Bulgin menguji penyambung mereka dengan teliti, dan ini sepatutnya dinilai 30ft selama 2 minggu dan 200 kaki selama beberapa hari. Oleh kerana saya merancang untuk tidak lagi mencapai 100, ini sudah sesuai dengan hadnya.

Langkah 11: Menguji

Kali pertama ROV melihat air, saya mengujinya di kolam bapa saudara saya. Seperti yang dijangkakan, ROV terlalu kuat. Sejak itu saya menambah berat timah yang saya beli di sebuah kedai memburu untuk menambah berat badan pada selip. Pukulan plumbum lebih disukai kerana lebih halus dan mudah digunakan, tetapi sangat mahal. Pemimpin juga membolehkan saya menyesuaikan pemberat dengan tahap ketepatan yang wajar sekiranya saya perlu menukar berat di tempat. Jumlah pemberat yang diperlukan adalah sekitar 8 lbs, cukup banyak. Ujian seterusnya akan diadakan di kolam lain, dan kemudiannya semoga masuk ke tasik! Sekiranya anda merancang untuk menggunakan ini di dalam air masin, tidak menjadi idea yang buruk untuk membilasnya selepas itu untuk mengelakkan kakisan.

Saya akan cuba menyiarkan beberapa video dalam masa terdekat untuk menunjukkan bagaimana perkara ini berfungsi di air