Unterwasser-ROV – Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Dieses anweisbare zeigt Ihnen den Prozess des Bauens eines voll funktionsfähigen ROVs, das 60ft oder mehr fähig ist. Ich habe dieses ROV mit Hilfe meines Vaters und einiger anderer Leute gebaut, die zuvor ROVs gebaut haben. Dies war ein langes Projekt, das den ganzen Sommer und einen Teil des Schuljahres dauerte.

Schritt 1: Design

Um das ROV stabil im Wasser zu halten, benötigen Sie ein Design, das unten beschwert ist und oben Schwimmer hat. Das erste ROV wurde von Steve von Homebuilt ROVs gebaut. Seine Website hat zahlreiche ROV-Designs sowie Links zu anderen ROV-Websites. Er integriert auch mehrere How-To-Anleitungen in seine Website. Ich fand diese Seite für den Bau meines ROVs von unschätzbarem Wert und würde sie jedem empfehlen, der daran interessiert ist, ein eigenes ROV zu bauen. Das zweite ROV wurde von Jason Rollette bei Rollette.com gebaut auf einem großen Mittelrohr mit zwei kleineren Rohren auf beiden Seiten, etwas unterhalb des Mittelrohrs.

Schritt 2: Rahmen

Hier ist der Anfang des Rahmens, den ich für das ROV baue. Ich schneide Plexiglasfenster und schleife sie, um in das Rohr zu passen. Dies ist ein Schedule 40 ABS-Rohr, das üblicherweise für Abwasser verwendet wird. Achten Sie beim Verbinden dieses Rohres darauf, dass Sie Lösungsmittelkleber verwenden, der speziell für das Verkleben von ABS entwickelt wurde. Normaler PVC-Zement funktioniert nicht oder erzeugt eine schlechte Verbindung, die auslaufen könnte. Ich verwende auch ein Marine-Dichtmittel, um das Plexiglas abzudichten und zu verhindern, dass Wasser eindringt. Am hinteren Ende verwende ich Verschlussschrauben, falls ich wieder auf die Batterien oder die Elektronik zugreifen muss. Ich muss die Fäden in Teflonband wickeln, um sie wasserdicht zu machen. Nach einigen Tests habe ich festgestellt, dass die Verschlussschrauben undicht sind, also bin ich auf Gummiendkappen umgestiegen, die eine Bandklemme haben, um sie zu sichern.

Schritt 3: Triebwerke

Eine der wichtigsten Eigenschaften eines ROV ist die Bewegung. Ich fand, dass die meisten Leute Schiffs-Bilgenpumpen als Schubmittel verwenden. Bilgepumpen haben viele Vorteile. Sie sind zum Eintauchen gedacht, sie sind ziemlich leistungsstark und können leicht zu einem vorhandenen ROV hinzugefügt werden. Die meisten verwenden sie in ihrer aktuellen Konfiguration, aber ich habe mich dafür entschieden, Propeller zu verwenden, um den Schub zu erhöhen. Ich habe die Anweisungen bei Homebuilt ROVs befolgt. In den Abschnitten „How To“hat er Anweisungen zum Umbau einer Bilgenpumpe auf eine Stütze. Die Propeller kamen von Harbour Models, sie haben eine gute Auswahl an Kunststoff und einige schöne Messingpropeller in vielen verschiedenen Größen 1: Schneiden Sie das gesamte weiße Gehäuse der Bilgenpumpe ab, aber achten Sie darauf, nicht in das rote Motorgehäuse zu schneiden Schritt 2: Verwenden Sie einen Schraubendreher, um das Laufrad abzuhebeln, das blaue Ding, um die Motorwelle freizulegen. Schritt 3: Ich verwende ein Propelleradapter für ein Flugzeug, um den Propeller an der Welle zu befestigen. Es hat eine Stellschraube, und ich habe gerade die Mutter gegen die Gewindenabe an der Stütze angezogen, um sie in Position zu halten. Ich musste den Propelleradapter neu einfädeln, da er etwas zu groß war. Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme habe ich Schraubensicherung verwendet, um die Baugruppe zusammen zu versiegeln. Da die Fäden nicht ausgerichtet waren, war ich gezwungen, den Propelleradapter erneut zu klopfen. Obwohl es einfach schien, dauerte es ziemlich lange, es richtig zu machen.

Schritt 4: Navigation

Um zu bestimmen, in welche Richtung das ROV zeigt, habe ich einen elektronischen Kompass verwendet. Dies ist ein elektronischer Kompass Dinsmore 1490. Ich habe es von Zargos Robotics. Ich habe dieses Schema verwendet, um eine visuelle Darstellung der Richtung zu erstellen. Eine Anmerkung: Dieser Kompass hat keinen Norden. Sie wählen einfach eine Richtung als Norden aus, und der Rest wird ausgerichtet. Es ist auch sehr neigungsempfindlich, ein paar Grad und es wird vermasselt. Es erkennt Veränderungen im Erdmagnetfeld, also stellen Sie sicher, dass Sie es weit genug von Magneten, wie denen in den Motoren, entfernt platzieren. Wenn Sie weitere Informationen zum Kompass benötigen, besuchen Sie diese Website

Auf dem Bild gehen die vier Drähte im silbernen Gehäuse an die Oberfläche und verbinden sich mit dem Computer, um mir zu zeigen, in welche Richtung ich schaue. Ich schreibe ein Programm, das ein Bild des Roboters dreht, um die Richtung anzuzeigen. Dies kann jedoch eine Weile dauern, daher könnte ich vorerst nur die LEDs verwenden. Für einen neigungskompensierten Kompass, sehen Sie sich diesen bei Sparkfun an. Es ist definitiv erstklassig, trägt aber auch einen riesigen Preis BEARBEITUNG: Ich habe dies entfernt, da es nicht in der Lage ist, einen stabilen Kurs beizubehalten. Dies ist höchstwahrscheinlich auf die Neigung zurückzuführen, die der Kompass nicht verarbeiten konnte, zusammen mit der Magnieting-Interferenz.

Schritt 5: Kamera

Natürlich braucht man eine Kamera, um sehen zu können, was vor sich geht, oder? Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Kamera zu kaufen. Wenn Sie vorhaben, ziemlich tief zu gehen, wäre eine Schwarzweiß-Infrarotkamera eine gute Wahl. Für flacheres Wasser funktioniert die Farbe genauso gut und zeigt mehr Details (zB Farbe?). Wenn Sie wirklich ein gutes Bild haben möchten, sollten Sie eine spezielle Unterwasserkamera verwenden. Diese kosten zwar etwas mehr, aber um ein Gehäuse muss man sich keine Sorgen machen, und sie schalten oft automatisch auf Nachtsicht mit eingebauter IR-Beleuchtung um, wenn nicht genug Licht vorhanden ist. Es hat einen Cinch-Ausgang, den ich an meinen Computer anschließen werde. Hier ist es an einer einbaufertigen Halterung befestigt. Die PC-Karte wird über Cinch mit der Kamera verbunden und wurde auch mit einem Programm zum Anzeigen und Aufnehmen des Video-Feeds geliefert

Schritt 6: Lichter

Ich brauchte einige Lichter, die ziemlich hell und auch effizient sind. LEDs sind genau das, und ich habe einige bei Spark Fun Electronics gefunden. Ich habe zwei 3-Watt-LEDs verwendet, und um ehrlich zu sein, blenden sie. Sie werden ein bisschen warm, also verwenden Sie unbedingt einen Kühlkörper, um die Lebensdauer der LED zu verlängern. Spark Fun verkauft ein Breakout-Board aus Aluminium, das Lötpunkte für Drähte hat und auch als Kühlkörper dient. Sie haben auch verschiedene LED-Farben. Ich habe die LEDs an einem Ständer befestigt, den ich aus einer L-Halterung gemacht habe, um die in der Mitte des Sichtfensters zu halten. um den Wechsel zu erleichtern, habe ich sie auf eine Aluleiste geschraubt, damit sie angepasst oder ausgetauscht werden können. Die Bilder zeigen nicht, wie hell diese Dinger wirklich sind. Nachdem ich eine Sekunde lang nach einem gesucht hatte, hatte ich Flecken in meiner Vision

Schritt 7: Steuerung: ROV-Seite

Dies ist wahrscheinlich der schwierigste Teil des gesamten Bauprozesses. Ich habe zahlreiche verschiedene Ansätze zur Kontrolle des ROV gesehen. Jason Rollette hat einen Mikrocontroller verwendet, was wirklich der beste Weg ist. Er hat die volle analoge Steuerung aller Motoren, und die Daten werden über ein Cat 5e-Ethernet-Kabel übertragen. Wenn Sie jedoch nicht die Möglichkeit haben, eine Platine auszudrucken und einen Mikrocontroller zu programmieren, ist dies nicht die einfachste Montage. Jason hat ein Diagramm der Schaltung und der Platine auf seiner Seite hierAlternativ können Sie Relais verwenden, um die Motoren ein- und auszuschalten. Dies ist nicht so gut wie die vollständige Bereichssteuerung, aber es ist viel einfacher und unkomplizierter. Bei Homebuilt ROVs hat Steve Relais verwendet, um den Seafox zu steuern, und er hat eine gute Anleitung zum Zusammenbau einer beliebigen Anzahl von relaisgesteuerten Motoren. Dies ist einer der 4 Geschwindigkeitsregler, die ich für die Triebwerkssteuerung verwende

Schritt 8: Strom

Ich beschloss, Batterien in meinem ROV mitzuführen, um es unabhängiger zu machen und die Anzahl der Kabel zu reduzieren, die an die Oberfläche gehen. Dies ist eine von zwei 12-Volt-2,5-A-Stunden-Batterien, die ich von Battery Mart gekauft habe. Ich habe es bereits mit einem Deans Ultra-Anschluss verdrahtet, damit es bei Bedarf leicht entfernt werden kann. Aufgrund der Stromaufnahme der Triebwerke muss ich möglicherweise eine Ladeschaltung einbauen, um die Batterien aufgefüllt zu halten. Sie werden in den beiden Seitenrohren getragen und fügen dem ROV das dringend benötigte Gewicht hinzu

Schritt 9: Steuerung: Oberfläche

Jetzt betreten wir das schwierige Reich des Pilotierens. Die beiden Leute, mit denen ich gesprochen habe, verwenden einen Laptop, um ihr ROV zu steuern, und verwenden eine Tastatur oder einen Joystick, um das ROV zu bewegen. Das ist großartig, denn alles, was Sie brauchen, ist das ROV, das Steuerkabel und Ihr Laptop.

Ich wollte eine vollständige analoge Steuerung ohne einen Mikrocontroller zu verwenden, also entschied ich mich für ESCs, elektronische Geschwindigkeitsregler. Diese sollten jedem bekannt sein, der ein Modellflugzeug oder ein Auto besitzt. Ich brauchte Rückwärtsfahrtregler und bin bei Bane Bots über einige gestolpert. Sie werden an den Empfänger im ROV angeschlossen, und die Antenne ist an einem der Cat 5-Drähte angeschlossen. Von dort aus habe ich meine Hitec-Fernbedienung mit dem entsprechenden Quarz und der entsprechenden Frequenz verwendet. Das Licht wird durch einen Schalter gesteuert, der von einem Servo bedient wird. Der Kompass muss noch eingerichtet werden, aber ich denke, ich könnte einfach ein paar LEDs verwenden, anstatt zu versuchen, ihn mit meinem Laptop zu verbinden. BEARBEITEN: Seitdem habe ich mein Steuerungssystem mit einem Arduino-Mikrocontroller und einem Servocontroller aufgerüstet. Ich werde meine Ergebnisse veröffentlichen, sobald ich die Seeversuche abgeschlossen habe.

Schritt 10: Halteseil

Um das ROV mit dem Controller zu verbinden, verwende ich 100 Fuß Cat 5e Ethernet-Kabel. Es hat 8 Drähte, die gut zu meinen Plänen passen. Ich könnte ein zweites Kabel hinzufügen, wenn ich mehr Funktionen habe, die ich ausführen muss, aber im Moment sieht es gut aus. Dies ist plenum bewertet Cat 5, was bedeutet, dass es mit einem Fischband durch Wände gezogen werden kann. Die Ummantelung ist eng geschrumpft und hat innen eine dünne Nylonschnur, die hilft, die Last über das gesamte Kabel zu verteilen. Dies macht es haltbarer und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass ich das Kabel durch Laststress beschädige. Ich muss dem Kabel Schwimmer hinzufügen, da es aufgrund seines Gewichts wahrscheinlich sinken wird. Der Stecker, den ich verwendet habe, ist ein Bulgin Buccaneer Ethernet-Stecker. Es erleichtert den Transport des ROV, indem das Kabel und der Roboter getrennt werden. Bulgin testet seinen Stecker gründlich, und dieser wird angeblich für 2 Wochen auf 30 Fuß und für ein paar Tage auf 200 Fuß bewertet. Da ich vorhabe, nicht mehr als 100 zu erreichen, ist dies gut im Rahmen.

Schritt 11: Testen

Als das ROV zum ersten Mal Wasser sah, testete ich es im Pool meines Onkels. Wie erwartet war das ROV zu schwimmfähig. Seitdem habe ich Bleigewichte hinzugefügt, die ich in einem Jagdgeschäft gekauft habe, um den Kufen mehr Gewicht zu verleihen. Bleischrot wäre vorzuziehen, weil es feiner und einfacher zu handhaben ist, aber es ist wirklich teuer. Das Blei erlaubt es mir auch, den Ballast mit einigermaßen Genauigkeit einzustellen, falls ich das Gewicht vor Ort ändern muss. Der insgesamt erforderliche Ballast betrug etwa 8 lbs, eine ziemliche Last. Der nächste Test wird in einem anderen Pool sein und dann hoffentlich in einen See! Wenn Sie dies in Salzwasser verwenden möchten, ist es keine schlechte Idee, es anschließend abzuspülen, um die Korrosion gering zu halten.

Ich werde versuchen, in naher Zukunft ein paar Videos zu posten, um zu zeigen, wie das Ding im Wasser funktioniert