ROV submarí: 11 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Aquesta instrucció us mostrarà el procés de construcció d’un ROV totalment funcional capaç de 60 peus o més. Vaig construir aquest ROV amb l'ajut del meu pare i de diverses altres persones que ja n'han creat ROV. Aquest va ser un llarg projecte que va durar tot l’estiu i part del començament del curs escolar.

Pas 1: disseny

Per mantenir el ROV estable a l’aigua, necessiteu un disseny ponderat a la part inferior i que tingui flotadors a la part superior. El primer ROV el va construir Steve de ROVs Homebuilt. El seu lloc web té nombrosos dissenys de ROV, així com enllaços a altres llocs web de ROV. També incorpora diverses instruccions sobre com fer-ho al seu lloc. Vaig trobar que aquest lloc era molt valuós a l’hora de construir el meu ROV i el recomanaria a qualsevol persona interessada en construir el seu propi. El segon ROV es va crear Jason Rollette a Rollette.com El seu disseny és una mica diferent, però encara molt eficaç. en un gran tub central amb dos tubs més petits situats a banda i banda, lleugerament per sota del tub central.

Pas 2: marc

Aquí teniu el començament del quadre que estic construint per al ROV. Vaig tallar finestres de plexiglàs i les vaig polir perquè s’adaptessin a l’interior de la canonada. Es tracta de la canonada ABS de l'Annex 40, que s'utilitza habitualment per a aigües residuals. En unir aquest tub, assegureu-vos que utilitzeu cola solvent que està específicament feta per enganxar ABS. El ciment de PVC normal no funcionarà ni crearà una mala unió que podria filtrar-se. També estic fent servir un segellador marí per segellar el plexiglàs i evitar l’entrada d’aigua. A la part posterior, estic fent servir taps de cargol per si he de tornar a accedir a les bateries o l’electrònica. Hauré d’embolicar els fils amb cinta de tefló perquè quedi estanc. Després de fer algunes proves, vaig trobar que els taps de rosca s’escapaven, de manera que vaig passar a taps finals de goma que tenien una brida de fixació per assegurar-los.

Pas 3: Propulsors

Una de les característiques més importants d’un ROV és el moviment. Vaig trobar que la majoria de la gent utilitza bombes de sentina marina com a mitjà d’empenta. Les bombes de gran quantitat tenen molts avantatges. Estan destinats a estar submergits, són força potents i són fàcils d'afegir a un ROV existent. La majoria els utilitzen en la configuració actual, però he optat per utilitzar hèlixs per augmentar l’empenta. Vaig seguir les instruccions dels ROV construïts a casa. A les seccions Com fer-ho, té instruccions sobre com convertir una bomba de sentina per utilitzar un puntal. Les hèlixs provenien de Harbor Models, tenen una bona selecció de plàstic i alguns bonics accessoris de llautó, amb moltes mides diferents. Vaig utilitzar 4 bombes de sentina Rule 1100 GPH, 2 per avançar, retrocedir i girar i 2 per pujar i baixar. 1: Tallar tota la carcassa blanca de la bomba de sentina, però tingueu cura de no tallar-la a la carcassa del motor vermell Pas 2: Utilitzeu un tornavís per aixecar el rodet, la cosa blava per exposar l’eix del motor. Pas 3: Utilitzo un adaptador d’atrezzo per a un avió per fixar l’hèlix a l’eix. Té un cargol de fixació i acabo de tensar la femella contra el cub roscat de l’atrezzo per bloquejar-lo en posició. Vaig haver de tornar a enfilar l’adaptador d’atrezzo perquè era una mica massa gran. Com a precaució addicional, he utilitzat un armari de tancament de fil per segellar el conjunt. Com que els fils no s’alineaven, em vaig veure obligat a tornar a tocar l’adaptador de l’hélice. Tot i que semblava senzill, va trigar molt a fer-ho correctament.

Pas 4: Navegació

Per determinar a quina direcció s’orienta el ROV, he utilitzat una brúixola electrònica. Es tracta d’una brúixola electrònica Dinsmore 1490. L’he aconseguit de Zargos Robotics. He utilitzat aquest esquema per crear una representació visual de la direcció. Una nota: aquesta brúixola no té cap nord. Simplement heu de seleccionar una direcció cap al nord i, a continuació, la resta s’alinearan. També és molt sensible a la inclinació, uns graus i es cargola. Detecta canvis en el camp magnètic de la Terra, així que assegureu-vos de situar-lo prou lluny dels imants, com els dels motors. Si necessiteu més informació sobre la brúixola, consulteu aquest lloc

A la imatge, els quatre cables de la carcassa platejada sortiran a la superfície i es relacionaran amb l’ordinador per mostrar-me cap a quina direcció estic. Estic escrivint un programa que farà girar una imatge del robot per mostrar la direcció. No obstant això, això pot trigar una estona, de manera que ara per ara només podria utilitzar els LED. Definitivament, és un dels primers llocs, però també comporta un preu enorme EDITAR: ho he eliminat per la seva incapacitat per mantenir un encapçalament estable. Probablement, això es deu a la inclinació que la brúixola no podia suportar, juntament amb la interferència magnètica.

Pas 5: càmera

Viouslybviament, necessiteu una càmera per poder veure què passa, oi? Hi ha diverses maneres d’anar a l’hora d’obtenir una càmera. Si teniu previst aprofundir, una càmera amb infrarojos en blanc i negre seria una bona aposta. Per a aigües poc profundes, el color funciona igual de bé, a més, mostra més detalls (és a dir, el color?). Si realment voleu obtenir una bona imatge, aneu amb una càmera submarina dedicada. Aquests costen una mica més, però no cal que us preocupeu per un allotjament, i sovint canvien automàticament a la visió nocturna amb il·luminació IR integrada quan no hi ha prou llum.. Té una sortida RCA que connectaré al meu ordinador. Aquí es connecta a un muntatge llest per instal·lar-se. La targeta de PC es connecta a la càmera mitjançant RCA i també inclou un programa per veure i capturar el canal de vídeo.

Pas 6: Llums

Necessitava algunes llums prou brillants i també eficients. Els LED són exactament això, i n’he trobat a Spark Fun Electronics. He utilitzat dos LED de 3 watts i, per ser sincer, són encegadors. Es tornen una mica torrats, així que assegureu-vos d’utilitzar un dissipador de calor per allargar la vida del LED. Spark Fun ven un tauler d'alumini que té punts de soldadura per a filferro i que també actua com a dissipador de calor. També tenen diferents colors de LED. Jo he connectat els LEDs a un suport que he fet d’un suport L per subjectar-lo al centre de la finestra. Per facilitar el canvi, els vaig cargolar a una tira d'alumini perquè es poguessin ajustar o substituir Les imatges no mostren la brillantor d'aquestes coses. Després de buscar un segon a un, tenia punts a la visió

Pas 7: control: costat ROV

Aquesta és probablement la part més difícil de tot el procés de construcció. He vist nombrosos enfocaments diferents per controlar el ROV. Jason Rollette va utilitzar un microcontrolador, que és realment la millor manera d’anar. Té un control analògic complet de tots els motors i a les dades es transmet un cable Ethernet Cat 5e. No obstant això, tret que tingueu els mitjans per imprimir una placa de circuit i programar un microcontrolador, no és el més fàcil de muntar. En Jason té aquí un diagrama del circuit i de la PCB. També podeu utilitzar relés per encendre i apagar els motors. això no és tan bo com el control de gamma completa, però és molt més senzill i senzill. Als ROV de fabricació domèstica, Steve utilitzava relés per controlar el Seafox i té una bona guia per muntar qualsevol nombre de motors controlats per relés. Aquest és un dels 4 controladors de velocitat que estic utilitzant per al control del propulsor.

Pas 8: alimentació

Vaig decidir portar bateries al meu ROV per fer-lo més independent i reduir el nombre de cables que van a la superfície. Aquesta és una de les dues bateries de 12 volts i 2,5 amp hora que he comprat a Battery Mart. Ja l'he connectat a un connector Deans Ultra perquè es pugui treure fàcilment si cal. A causa del tracte d'amplificadors dels propulsors, és possible que hagi d'incorporar un circuit de càrrega per mantenir les bateries superades. Es transportaran als dos tubs laterals i afegiran el pes molt necessari al ROV

Pas 9: Control: superfície

Ara entrem en el difícil regne del pilotatge. Les dues persones amb qui he parlat utilitzen un ordinador portàtil per controlar el seu ROV, mitjançant un teclat o un joystick per moure el ROV. Això és fantàstic perquè tot el que necessiteu és el ROV, el cable de control i el portàtil.

Volia un control analògic complet sense utilitzar un microcontrolador, així que vaig decidir-me pels controladors electrònics de velocitat (ESC). Aquests haurien de ser familiars per a tothom que tingui un model d'avió o de cotxe. Necessitava controladors de velocitat d’inversió i em vaig trobar amb alguns a Bane Bots. Es connecten al receptor de l'interior del ROV i l'antena està connectada a un dels cables Cat 5. A partir d’aquí vaig utilitzar el meu control remot Hitec amb el cristall i la freqüència adequats. La llum es controla mitjançant un interruptor accionat per un servo. La brúixola encara no s'ha configurat, però crec que només podria utilitzar un munt de LEDs en lloc d'intentar connectar-la amb el meu ordinador portàtil. EDITAR: Des de llavors he actualitzat el meu sistema de control mitjançant un microcontrolador Arduino i un servo controlador. Publicaré els meus resultats tan aviat com acabi les proves de mar.

Pas 10: fixació

Per connectar el ROV al controlador, estic fent servir 100 peus de cable Ethernet Cat 5e. Té 8 cables que s’adapten molt bé als meus plans. Podria afegir un segon cable si tinc més funcions que necessito per executar, però de moment es veu bé. Es tracta de la categoria plenum de categoria 5, el que significa que es pot treure a través de les parets mitjançant una cinta de peix. La coberta es redueix fortament i té un cordó de niló interior que ajuda a distribuir la càrrega per tot el cable. Això el fa més durador i redueix les possibilitats de danyar el cable per tensions de càrrega. Hauré d’afegir flotadors al cable perquè probablement s’enfonsarà pel seu pes. El connector que he utilitzat és un connector Ethernet Bulgin Buccaneer. Facilita el transport del ROV separant el cable i el robot. Bulgin prova a fons el seu connector, i se suposa que es calcula a 30 peus durant 2 setmanes i 200 peus durant uns dies. Com que tinc previst no superar els 100, això està dins dels límits.

Pas 11: proves

La primera vegada que el ROV va veure aigua, la vaig provar a la piscina del meu oncle. Com era d’esperar, el ROV era massa flotant. Des de llavors he afegit pesos de plom que he comprat a una botiga de caça per afegir pes a les patines. El tret de plom hauria estat preferible perquè és més fi i fàcil d’utilitzar, però és realment car. El plom també em permet ajustar el llast amb un grau de precisió raonable en cas que hagi de canviar el pes al moment. El llast total requerit era d’unes 8 lliures, força càrrega. La propera prova serà en una altra piscina, i després serà un llac. Si teniu previst utilitzar-lo en aigua salada, no seria mala idea rentar-lo després per evitar la corrosió.

Intentaré publicar alguns vídeos en un futur proper per mostrar com funciona aquesta cosa a l’aigua