DIY Submersible ROV: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Inaweza kuwa ngumu vipi? Inabadilika kuwa kulikuwa na changamoto kadhaa za kutengeneza ROV inayozama. Lakini ulikuwa mradi wa kufurahisha na nadhani ilifanikiwa kabisa. Kusudi langu lilikuwa kwamba isigharimu pesa nyingi, iwe rahisi kuendesha, na kuwa na kamera kuonyesha kile inachokiona chini ya maji. Sikupenda wazo la kuwa na waya iliyining'inia kutoka kwa udhibiti wa dereva, na nina vifaa vya kudhibiti redio tayari, kwa hivyo huo ndio mwelekeo niliokwenda, na sanduku la kupitisha na kudhibiti kikiwa tofauti. Kwenye kipitishaji cha kituo 6 nilichotumia, fimbo ya kulia hutumiwa mbele / nyuma na kushoto / kulia. Fimbo ya kushoto ni Juu / Chini na pindua Clockwise / CCW. Huu ndio usanidi ule ule uliotumiwa kwenye nakala za Quad, n.k.

Niliangalia mkondoni na nikaona ROVs zenye bei kubwa na nikaona chache zikiwa na "vichocheo vilivyochorwa". Hii inamaanisha vichochezi vya upande vimewekwa kwenye pembe za digrii 45 na vinachanganya vikosi vyao kuhamisha ROV kwa mwelekeo wowote. Nilikuwa nimeunda rover gurudumu la mecanum tayari na nilidhani hesabu zilizopo zitatumika. (Kumb. Kuendesha Magurudumu ya Mecanum Roboti za Kuongoza). Vipengele tofauti hutumiwa kwa kupiga mbizi na kuenea. Na "vichocheo vilivyochorwa" sauti nzuri.

Kwa urahisi wa kuiendesha, nilitaka kushikilia kwa kina na kushikilia kichwa. Kwa njia hii dereva haifai kuhamisha fimbo ya kushoto kabisa isipokuwa kwa kupiga mbizi / kuangaza au kugeukia kichwa kipya. Inageuka hii pia ilikuwa changamoto kidogo.

Maagizo haya hayajakusudiwa kama seti ya mwelekeo wa kuifanya mwenyewe. Kusudi ni zaidi kutoa rasilimali ambayo mtu anaweza kuchota ikiwa ana nia ya kujenga ROV yao inayoweza kusombwa.

Hatua ya 1: Sura

Hii ilikuwa chaguo rahisi. Kuangalia kuona ni nini watu wengine walikuwa wamefanya kunisukuma kwa mwelekeo wa bomba la PVC la inchi 1/2. Ni rahisi na rahisi kufanya kazi nayo. Nilikuja na muundo wa jumla ambao ungeshughulikia viboreshaji vya upande na vichocheo vya juu / chini. Mara tu baada ya kusanyiko nilinyunyiza manjano. Ndio, sasa ni manowari! Nilichimba mashimo kwenye sehemu ya juu na chini ili kuiruhusu ifurike. Kwa kushikamana na vitu niligonga nyuzi kwenye PVC na nikatumia screws 440 za pua. Nilitumia mengi yao.

Imeonyeshwa katika hatua ya baadaye ni skids ambazo zinashikiliwa mbali na chini na risers zilizochapishwa 3d. Vipandikizi vilihitajika kuifanya ili betri iweze kuondolewa na kubadilishwa. Nilichapisha tray 3d kushikilia betri. Betri imehifadhiwa kwenye tray na kamba ya velcro. Tube kavu pia imeshikiliwa kwenye sura na kamba za velcro.

Hatua ya 2: Tube kavu

Picha ya kwanza ni mtihani wa kupendeza. Picha ya pili inajaribu kuonyesha jinsi waya za thruster zinaongozwa kwenye viungio vya risasi vya potted. Picha ya tatu ni sawa zaidi na donge la ziada la kutengeneza mita ya kina na waya zake. Picha ya nne inaonyesha kuvuta bomba kavu.

Uzuri

Tube kavu ina elektroniki na hutoa buoyancy nzuri zaidi. Bora ni kiasi kidogo cha uboreshaji mzuri, kwa hivyo ikiwa mambo yatakwenda vibaya ROV mwishowe itaelea juu. Hii ilichukua jaribio na hitilafu kidogo. Mkutano ulioonyeshwa hapa wakati wa jaribio la kuelea ilichukua paundi kadhaa za nguvu ili kuizamisha. Hii ilisababisha uamuzi wowote rahisi wa kuweka betri kwenye bodi (tofauti na nguvu inayokuja juu ya tether). Pia ilisababisha kukata bomba chini kwa urefu. Inageuka mrija wa inchi 4 hutoa karibu kilo 1/4 ya buoyancy kwa inchi ya urefu (nilifanya hesabu mara moja lakini hii ni nadhani). Niliishia pia kuweka "skids" za PVC chini. Wana visu mwisho ambapo niliweka risasi ya risasi kwa kurekebisha vizuri maboya.

Muhuri Mkali Wa Maji

Mara tu nilipoamua kutumia epoxy kuziba seams na mashimo, na kukaa juu ya kutumia viunganisho vya kitovu cha neoprene, ROV ilikuwa haina maji. Nilijitahidi kwa muda mfupi na viunganisho vya "etetetet" visivyo na maji, lakini mwishowe niliacha haya na nikachimba tu shimo ndogo, nikaongoza waya, na "nikachimba" shimo na epoxy. Baada ya viunganisho visivyo na kitovu kukazwa mahali, kujaribu kuwaondoa ilikuwa ngumu. Niligundua kuwa upakaji kidogo wa mafuta meupe ulifanya Tube kavu ikatengane na kusukuma pamoja iwe rahisi sana.

Kupanda kuba ya akriliki nilichonga shimo kwenye kofia 4 ya ABS na kuacha kijiba kupokea makali ya kuba. Awali nilijaribu gundi moto, lakini hiyo ilivuja mara moja na nikaenda kwa epoxy.

Ndani

Vifaa vya elektroniki vya ndani vimewekwa kwenye karatasi ya aluminium ya 1/16 inchi (iliyo na kusimama). Ni chini ya inchi 4 tu na inaongeza urefu wa bomba. Ndio, najua inafanya umeme, lakini pia inafanya joto.

Waya Zinazopita

Kofia 4 ya nyuma ya "ABS ilipata shimo la inchi 2 kuchimba ndani yake na adapta 2 ya kike ya ABS imeingiliwa. Kuziba 2" ilipata shimo lililobobolewa kwa waya wa Ethernet ili ipitie na kuwekewa sufuria. Kipande kidogo cha 3 " ABS iliyowekwa kwenye glasi pia ilitengeneza eneo la mduara kidogo kwa "potting".

Nilichimba kile kilichoonekana kama mashimo mengi (2 kwa kila kigongo), lakini natamani ningefanya zaidi. Kila shimo lilipata kiunganishi cha risasi cha kike ndani yake (wakati moto kutoka chuma cha kutengeneza). Waya thruster na betri ina got kiunganishi risasi kiume kuuzwa juu.

Niliishia kuongeza mapema kidogo ya ABS ili kunipa nafasi ya waya wa kupima kina kuja kupitia na kupikwa. Ilipata fujo kuliko vile ningependa na nilijaribu kupanga waya na kishikilia kidogo kilicho na nafasi ndani yake.

Hatua ya 3: Watupaji wa DIY

Nilipata maoni mengi kutoka kwa wavuti na nikaamua kwenda na katriji za pampu za bilge. Wao ni wa bei rahisi (karibu $ 20 +) kila mmoja na wana kiasi sawa cha kasi na kasi. Nilitumia katuni mbili za Galloni / saa 500 kwa viboreshaji vya juu / chini na katriji nne za GPH 1000 kwa wasukumaji wa pembeni. Hizi zilikuwa Cartridge za Johnson Pump na nilizipata kupitia Amazon.

Nilichapisha 3d nyumba za vichaka kutumia muundo kutoka Thingaverse, ROV Bilge Pump Thruster Mount. Nilichapisha pia 3d propellers, tena na muundo kutoka Thingaverse, ROV Bilge Pump Thruster Propeller. Walichukua mabadiliko kidogo lakini walifanya kazi vizuri.

Hatua ya 4: Tether

Nilitumia urefu wa futi 50 ya kebo ya Cat 6 Ethernet. Niliisukuma ndani ya miguu 50 ya kamba ya polypropen. Nilitumia mwisho wa kalamu ya ncha ya mpira iliyonaswa kwenye kebo na kuchukua kama saa moja kuisukuma kwa kamba. Inachosha, lakini ilifanya kazi. Kamba hutoa ulinzi, nguvu ya kuvuta na maboya mazuri. Mchanganyiko bado unazama lakini sio mbaya kama kebo ya Ethernet yenyewe.

Jozi tatu kati ya nne za waya hutumiwa.

• Ishara ya video ya Kamera na ardhi - Arduino OSD ngao kwenye sanduku la kudhibiti
• Ishara ya ArduinoMega PPM na ardhi <---- mpokeaji wa RC kwenye sanduku la kudhibiti
• Ishara ya ArduinoMega Telemetry RS485 - inayofanana na RS485 Arduino Uno kwenye sanduku la kudhibiti

Kulingana na maoni kutoka kwa mchangiaji mwingine wa Maagizo, niligundua kuwa kuvuta tether kwenye ziwa hakutakuwa nzuri. Katika mtihani wa kuogelea haikuwa shida. Kwa hivyo nilichapisha 3d rundo la kuelea kwa klipu, nikitumia PLA na kuta nene kuliko kawaida. Picha hapo juu inaonyesha kuelea kusambazwa kwenye tether, iliyowekwa karibu zaidi na ROV lakini ikilinganishwa na inchi 18 mbali. Tena kwa maoni ya mchangiaji mwingine, niliweka kuelea kwenye begi la matundu lililofungwa kwenye kifungu cha tether ili kuona ikiwa nina ya kutosha.

Hatua ya 5: Kwenye Elektroniki za Bodi

Picha ya kwanza inaonyesha kamera na dira. Picha ya pili inaonyesha kile kinachotokea unapoendelea kuongeza vitu. Picha ya tatu inaonyesha vidhibiti vya chini vilivyowekwa chini na slabs za alumini kama mbadala ya joto.

Kavu

• Kamera - Micro 120 Degree 600TVL FPV cam

  Imewekwa juu ya mmiliki aliyechapishwa wa 3d ambaye anapanua ndani ya kuba

• Tass Compensed Compass - CMPS12

  • Usomaji wa Gyro na Accelerometer uliojengwa moja kwa moja umejumuishwa na usomaji wa Magnetometer ili usomaji wa dira ukakaa sawa kama ROV bops kote
  • Dira pia hutoa usomaji wa joto

• Madereva ya Magari - Ebay - BTS7960B x 5

  • Sink kubwa za joto zilipaswa kuondolewa ili kuokoa nafasi
  • Imewekwa mafuta ya kuhamisha joto kwenye abs”slabs za aluminium
  • Vipande vya alumini vimewekwa moja kwa moja pande zote mbili za rafu ya umeme ya alumini
  • Uzoefu unaonyesha madereva hufanya kazi vizuri chini ya uwezo kwa hivyo joto sio shida
• Arduino Mega
• Moduli ya RS485 ya kuongeza ishara ya telemetry ya serial
• Moduli ya Nguvu ya sensa ya sasa
  • Inatoa hadi 3A ya nguvu ya 5v kwa umeme
  • Inapima Amperage hadi 90A kwenda kwa madereva 12v
  • Inapima voltage ya betri
• Relay (5v) kutumia taa 12v

Mvua

• Shinikizo (kina) Moduli ya Sensorer - Amazon - MS5540-CM

  Pia hutoa usomaji wa joto la maji

• 10 Amp / Hr 12 volt AGM betri

Nilikuwa na wasiwasi kwamba mawasiliano mengi ya umeme yalifunuliwa kwa maji. Nilijifunza kuwa katika maji safi, hakuna kiwango cha kutosha cha kusababisha shida (mizunguko mifupi nk), kwamba sasa inachukua "njia ya upinzani mdogo" (halisi). Sina hakika jinsi hii yote ingeenda katika maji ya bahari.

Muhtasari wa Wiring (tazama SubDoc.txt)

Hatua ya 6: SubRun Software

Video ya kwanza inaonyesha Kina ya Kushikilia inafanya kazi vizuri.

Video ya pili ni jaribio la huduma ya Kichwa cha Shikilia.

Pseudocode

Arduino Mega inaendesha mchoro ambao hufanya mantiki ifuatayo:

1. Inapata ishara ya PPM RC juu ya tether

   1. Badili Usumbufu wa Kubadilisha data kwenye data huhesabu maadili ya kituo cha kibinafsi cha PWM na kuzifanya zisasishwe
   2. Inatumia kichujio cha kati ili kuepuka maadili ya kelele
   3. Thamani za PWM zilizopewa kushoto / kulia, Fwd / Nyuma, Juu / Chini, CW / CCW na ctls zingine.
2. Inapata kina cha maji
3. Mantiki kuruhusu CW au CCW twist kumaliza
4. Inaangalia udhibiti wa dereva
   1. Inatumia Fwd / Nyuma na Kushoto / Kulia kwa nguvu ya calc na pembe (vector) kwa wasukumaji wa upande.
   2. Hundi kwa Silaha / Silaha
   3. Inatumia CW / CCW kupotosha sehemu ya calc au
   4. Inasoma dira ili kuona ikiwa kuna hitilafu ya kichwa na inakokotoa sehemu ya kupotosha
   5. Inatumia nguvu, pembe na sababu za kupotosha kwa nguvu ya calc na mwelekeo kwa kila moja ya vichocheo vinne
   6. Hutumia Juu / Chini kuendesha vichocheo vya Juu / Chini (vichocheo viwili kwenye kidhibiti kimoja) au
   7. Inasoma mita ya kina ili kuona ikiwa kina kosa na inaendesha viboreshaji vya Juu / Chini kurekebisha
5. Inasoma data ya nguvu
6. Inasoma data ya joto kutoka mita ya kina (maji ya maji) na dira (temp ya ndani)

7. Mara kwa mara hutuma data ya telemetry hadi Serial1

   Kina, Kichwa, Joto la Maji, Joto la Kavu, Voltage ya Batri, Amps, Hali ya Mikono, Hali ya Taa, Mapigo ya Moyo

8. Inatazama ishara ya Udhibiti wa Mwanga PWM na kuwasha kuwasha / Kuzima kupitia relay.

Watupaji walioangaziwa

Uchawi wa kudhibiti vigae vya upande uko katika hatua 4.1, 4.3 na 4.5 hapo juu. Ili kufuata hii, angalia nambari kwenye kichupo cha Arduino kinachoitwa runThrusters kazi GetTransVectors () na runVectThrusters (). Hesabu za ujanja zilinakiliwa kutoka vyanzo anuwai, haswa zile zinazohusika na rovers za mecanum.

Hatua ya 7: Kituo cha Udhibiti wa Maabara (imesasishwa)

6 Kituo cha RC transmitter

Sanduku la Kudhibiti

Sanduku la asili la kudhibiti (sanduku la zamani la sigara) ambalo lilikuwa na vifaa vya elektroniki sio kwenye sehemu ndogo limebadilishwa na kituo cha kudhibiti kinachoelea.

Kituo cha Udhibiti wa Mabomba

Nilianza kuwa na wasiwasi kuwa mguu wangu wa miguu hamsini haukuwa mrefu kuweza kufika popote. Ikiwa nimesimama kwenye kizimbani, basi vifaa vingi vitachukuliwa tu kuingia ziwani na hakutabaki yoyote ya kupiga mbizi. Kwa kuwa nilikuwa na kiunga cha redio kwenye sanduku la kudhibiti tayari, nilipata wazo la sanduku la kudhibiti maji lisilo na maji.

Kwa hivyo niliondoa sanduku la zamani la sigara na kuweka umeme kwenye sanduku la kudhibiti kwenye kipande nyembamba cha plywood. Plywood huteleza kwenye mdomo wa inchi 3 ya jagi la plastiki la galoni tatu. Skrini ya Runinga kutoka kwenye kisanduku cha kudhibiti ilibidi kubadilishwa na kipeleka video. Na transmitter ya RC (sehemu pekee iliyo bado pwani) sasa ina kompyuta kibao na kipokea video imewekwa juu. Kompyuta kibao inaweza kurekodi kwa hiari video inayoonyesha.

Kifuniko cha mtungi kina swichi ya nguvu na voltmeter, kiambatisho cha tether, antena za RC whisker, na antenna ya kusambaza video ya ducky juu yake. Wakati ROV inapoingia ndani ya ziwa sikutaka iweke kidole cha kudhibiti mbali sana kwa hivyo niliweka pete karibu na chini ambayo tether inaongozwa na ambapo laini ya kurudisha itaambatanishwa. Pia niliweka karibu inchi 2 za saruji chini ya mtungi kama ballast kwa hivyo inaelea wima.

Kituo cha kudhibiti kinachoelea kina elektroniki zifuatazo:

• Mpokeaji wa RC - na Pato la PPM
• Arduino Uno
• Ngao ya OSD - Amazon
• Moduli ya RS485 ya kuongeza ishara ya telemetry ya serial
• Transmitter ya Video
• Mita ya Volt kufuatilia afya ya Lipo ya 3s
• 2200 mah 3s Lipo Betri

Kwenye Uonyesho wa Skrini (OSD)

Katika ulimwengu wa quad-copter, data ya telemetry imeongezwa kwenye onyesho la FPV (Video ya Mtu wa Kwanza) mwisho wa drone. Sikutaka kuweka vitu vyovyote kwenye Tubu ya Kavu iliyojaa tayari na yenye fujo. Kwa hivyo nilichagua kutuma telemetry hadi kituo cha msingi kando na video na kuweka maelezo kwenye skrini hapo. Shield ya OSD kutoka Amazon ilikuwa kamili kwa hili. Ina video ndani, video nje, na maktaba ya Arduino (MAX7456.h) ambayo huficha fujo yoyote.

Programu ya SubBase

Mantiki ifuatayo inaendeshwa kwa mchoro kwenye Arduino Uno katika kituo cha kudhibiti:

1. Inasoma ujumbe wa telemetry wa awali uliopangwa
2. Anaandika ujumbe kwa On Screen Screen ngao

Hatua ya 8: Mambo ya Baadaye

Niliongeza moduli ya mini ya DVR kwenye kisanduku cha kudhibiti kukaa kati ya OSD (On Screen Screen) na TV ndogo kurekodi video. Lakini kwa mabadiliko ya Kituo cha Udhibiti wa Kuelea sasa ninategemea programu ya kibao kurekodi video.

Naweza, nikipata tamaa kubwa, jaribu kuongeza mkono wa kunyakua. Kuna njia za kudhibiti redio ambazo hazijatumika na jozi ya kebo isiyotumika kwenye tether inayotafuta tu kazi.

Zawadi ya pili katika Shindano la Fanya Usogeze