Arduino RC Amphibious Rover: 39 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

على مدار الشهرين الماضيين ، قمنا بتطوير عربة جوالة يتم التحكم فيها عن بُعد يمكنها التحرك على الأرض وعلى الماء. على الرغم من أن السيارة ذات الميزات المتشابهة تستخدم آليات مختلفة للدفع ، فقد حاولنا تحقيق جميع وسائل الدفع باستخدام العجلات وحدها.

تتكون المركبة من منصة عائمة مع زوج من العجلات تتكامل مع مروحة. في قلب النظام يوجد Arduino UNO متعدد الاستخدامات الذي يتحكم في المحركات والآليات المختلفة.

تابعنا لترى التحول بين الشكل البري والمائي للروفر البرمائي!

إذا أعجبك المشروع فقم بالتصويت لنا في المسابقات (في الزاوية اليمنى العليا)

الخطوة 1: استخدام Fusion 360 لتطوير المفهوم

بدأنا بعمل رسم تخطيطي لهذا المشروع وسرعان ما أدركنا مدى تعقيد بناء مركبة برمائية متجولة. القضية الأساسية هي أننا نتعامل مع المياه والآليات التي تعمل ، وهما جانبان يصعب الجمع بينهما.

لذلك في غضون أسبوع باستخدام برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد المجاني من Autodesk المسمى Fusion 360 ، قمنا بتطوير تصميماتنا الأولى لإعادة اختراع العجلة! كان من السهل تعلم عملية النمذجة بأكملها ببعض المساعدة من فئة التصميم ثلاثي الأبعاد الخاصة بـ Instructables. تسلط الخطوات التالية الضوء على السمات الرئيسية لمشروعنا وتعطي فهمًا أفضل للأعمال الداخلية للمركبة الجوالة.

الخطوة الثانية: تطوير العجلات

بعد الكثير من العصف الذهني ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أنه سيكون من الرائع إذا تمكنا من استخدام نظام قيادة العربة الجوالة للعمل على الأرض وعلى الماء. نعني بهذا أنه بدلاً من طريقتين مختلفتين لتحريك العربة الجوالة ، كان هدفنا هو دمج كلاهما في آلية واحدة.

قادنا هذا إلى سلسلة من النماذج الأولية للعجلات التي تحتوي على اللوحات التي يمكن أن تنفتح ، مما يمنحها القدرة على تحريك المياه بشكل أكثر كفاءة ودفع نفسها للأمام. كانت الآليات الموجودة على هذه العجلة معقدة للغاية ولديها العديد من العيوب ، مما أعطى الإلهام لنموذج أبسط بكثير.

يوريكا !! حصلنا على فكرة دمج مروحة في العجلة. هذا يعني أنه على الأرض ، سوف يتدحرج بسلاسة ، بينما في الماء ، ستدفعه المروحة الدوارة للأمام.

الخطوة 3: إنشاء محور محوري

مع وضع هذه الفكرة في الاعتبار ، احتجنا إلى طريقة للحصول على وضعين:

1. في الحالة الأولى ، ستكون العجلات متوازية (مثل السيارة العادية) وسوف تتدحرج العربة الجوالة على الأرض.
2. بالنسبة للوضع الثاني ، يجب أن تدور العجلات الخلفية بطريقة تجعلها في الخلف. سيسمح ذلك بغمر المراوح تحت الماء ودفع القارب للأمام.

لتنفيذ خطة تدوير العجلات الخلفية ، فكرنا في تركيب محركات مؤازرة على المحركات (المتصلة بالعجلات) لتدويرها للخلف.

كما رأينا في الصورة الأولى (التي كانت نموذجنا الأولي) ، أدركنا أن القوس الناتج عن دوران العجلات يتداخل مع الجسم وبالتالي يجب إزالته. لكن هذا يعني أن جزءًا كبيرًا من الشق سيكون مفتوحًا لدخول الماء. ومن الواضح أنه سيكون كارثيًا !!

توضح الصورة التالية نموذجنا النهائي ، والذي يحل المشكلة السابقة برفع الجسم فوق المستوى المحوري. ومع ذلك ، فإن جزءًا من المحرك مغمور ، ولكن نظرًا لأن هذا المحرك يحتوي على علبة تروس بلاستيكية ، فإن الماء ليس مشكلة.

الخطوة 4: وحدة محورية

هذه الوحدة هي الآلية وراء دوران العجلة الخلفية. يحتاج محرك DC إلى أن يتم توصيله بمحرك مؤازر لذلك قمنا ببناء "جسر" يتناسب مع المحرك وفي القرن المؤازر.

نظرًا لأن المحرك له شكل مستطيل عند تدويره فإنه يغطي مساحة لها شكل دائرة. لأننا نتعامل مع المياه ، لا يمكننا أن نمتلك آليات تكشف عن فجوات كبيرة. لإصلاح هذه المشكلة ، خططنا لإرفاق قرص دائري لإغلاق الفتحة في جميع الأوقات.

الخطوة 5: آلية التوجيه الأمامي

تستخدم العربة الجوالة آليتين للتوجيه. في الماء ، يتم استخدام محركي مؤازر خلفي للتحكم في موضع المروحة مما يؤدي إلى الدوران يسارًا أو يمينًا. بينما يتم التحكم في آلية التوجيه الأمامية على الأرض بواسطة محرك مؤازر أمامي.

يتم إرفاق رابط بالمحرك والذي عند دفعه باتجاه العجلة يجعله يدور حول "العمود الذهبي" في الصورة. مدى الزاوية المحورية حوالي 35 درجة كافية لعمل انعطافات حادة سريعة.

الخطوة السادسة: حركة التحول

الوصيف في مسابقة Arduino 2017

الجائزة الأولى في مسابقة العجلات 2017

الجائزة الثانية في مسابقة التحكم عن بعد 2017