Arduino RC Amphibischer Rover - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

In den letzten Monaten haben wir einen ferngesteuerten Rover entwickelt, der sich sowohl zu Lande als auch zu Wasser bewegen kann. Obwohl ein Fahrzeug mit ähnlichen Eigenschaften unterschiedliche Antriebsmechanismen verwendet, haben wir versucht, alle Antriebsmittel allein durch die Verwendung von Rädern zu erreichen.

Das Fahrzeug besteht aus einer schwimmenden Plattform mit einem Paar Rädern, die mit einem Propeller integriert sind. Das Herzstück des Systems ist das vielseitige Arduino UNO, das die Motoren und verschiedene Mechanismen steuert.

Folgen Sie weiter, um die Verwandlung zwischen der terrestrischen und der aquatischen Form des Amphibious Rover zu sehen!

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Schritt 1: Verwenden von Fusion 360 zur Entwicklung des Konzepts

Wir begannen mit einer Skizze dieses Projekts und erkannten bald die Komplexität des Baus eines amphibischen Rovers. Der Kernpunkt ist, dass wir es mit Wasser und Antriebsmechanismen zu tun haben, zwei Aspekte, die schwer zu kombinieren sind.

Deshalb haben wir innerhalb einer Woche mit der kostenlosen 3D-Modellierungssoftware von Autodesk namens Fusion 360 unsere ersten Designs entwickelt, um das Rad neu zu erfinden! Der gesamte Prozess des Modellierens war mit Hilfe der eigenen 3D-Designklasse von Instructables leicht zu erlernen. Die folgenden Schritte heben die wichtigsten Merkmale unseres Projekts hervor und geben ein besseres Verständnis des Innenlebens des Rovers.

Schritt 2: Entwicklung der Räder

Nach langem Brainstorming kamen wir zu dem Schluss, dass es cool wäre, wenn wir das Antriebssystem des Rovers sowohl zu Land als auch zu Wasser nutzen könnten. Damit meinen wir, anstatt zwei verschiedene Möglichkeiten, den Rover zu bewegen, war es unser Ziel, beide in einen Mechanismus zu integrieren.

Dies führte uns zu einer Reihe von Prototypen von Rädern, die Klappen hatten, die sich öffnen konnten, was ihnen die Möglichkeit gab, Wasser effizienter zu bewegen und sich selbst voranzutreiben. Die Mechanismen an diesem Rad waren viel zu komplex und hatten mehrere Mängel, was zu einem viel einfacheren Modell führte.

Heureka!! Wir hatten die Idee, einen Propeller in das Rad einzuschmelzen. Dies bedeutete, dass er an Land sanft rollen würde, während er im Wasser durch den drehenden Propeller nach vorne geschoben wurde.

Schritt 3: Erstellen einer Schwenkachse

Mit dieser Idee im Hinterkopf brauchten wir eine Möglichkeit, zwei Modi zu haben:

1. Im ersten wären die Räder parallel (wie bei einem normalen Auto) und der Rover rollt an Land.
2. Für den zweiten Modus müssen die Hinterräder so schwenken, dass sie sich hinten befinden. Dadurch können die Propeller unter Wasser getaucht werden und das Boot nach vorne schieben.

Um den Plan des Schwenkens der Hinterräder auszuführen, dachten wir daran, Servomotoren an den Motoren (die mit den Rädern verbunden sind) zu montieren, um sie zurück zu drehen.

Wie auf dem ersten Bild (das unser ursprüngliches Modell war) zu sehen war, stellten wir fest, dass der durch das Drehen der Räder erzeugte Bogen die Karosserie störte und daher entfernt werden musste. Dies würde jedoch bedeuten, dass ein großer Teil des Schlitzes für das Eindringen von Wasser offen wäre. Was natürlich katastrophal wäre!!

Das nächste Bild zeigt unser endgültiges Modell, das das vorherige Problem löst, indem der Körper über die Schwenkebene gehoben wird. Allerdings ist ein Teil des Motors untergetaucht, aber da dieser Motor ein Kunststoffgetriebe hat, ist Wasser kein Problem.

Schritt 4: Schwenkeinheit

Diese Einheit ist der Mechanismus hinter der Drehung des Hinterrads. Der Gleichstrommotor musste am Servomotor befestigt werden, also bauten wir eine "Brücke", die auf den Motor und in das Servohorn passt.

Da der Motor beim Drehen ein rechteckiges Profil hat, deckt er einen Bereich in Form eines Kreises ab. Da wir es mit Wasser zu tun haben, können wir keine Mechanismen haben, die riesige Lücken aufdecken. Um dieses Problem zu beheben, planten wir, eine runde Scheibe anzubringen, um das Loch jederzeit abzudichten.

Schritt 5: Vorderer Lenkmechanismus

Der Rover verwendet zwei Lenkmechanismen. Im Wasser werden die beiden hinteren Servomotoren verwendet, um die Position des Propellers zu steuern, was zum Drehen nach links oder rechts führt. An Land hingegen wird der vordere Lenkmechanismus von einem vorderen Servomotor gesteuert.

Am Motor ist ein Lenker befestigt, der, wenn er in Richtung Rad geschoben wird, ihn um die "Goldene Welle" im Bild schwenken lässt. Der Schwenkwinkelbereich beträgt etwa 35 Grad und reicht für schnelle scharfe Kurven aus.

Schritt 6: Transformationsbewegung

Zweiter Platz beim Arduino-Wettbewerb 2017

Erster Preis beim Wheels Contest 2017

Zweiter Preis beim Remote Control Contest 2017