ROV تحت الماء: 11 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

سيوضح لك هذا التوجيه عملية بناء ROV تعمل بكامل طاقتها وقادرة على 60 قدمًا أو أكثر. لقد قمت ببناء ROV بمساعدة والدي والعديد من الأشخاص الآخرين الذين قاموا ببناء مركبات ROV من قبل. كان هذا مشروعًا طويلاً استغرق فصل الصيف وجزءًا من بداية العام الدراسي.

الخطوة 1: التصميم

من أجل الحفاظ على ثبات ROV في الماء ، فأنت بحاجة إلى تصميم مثقل في الأسفل وعوامات في الأعلى. تم بناء أول مركبة ROV بواسطة Steve of Homebuilt ROVs. يحتوي موقعه على الويب على العديد من تصميمات ROV بالإضافة إلى روابط لمواقع ROV الأخرى. كما أنه يدمج العديد من إرشادات "كيفية التنفيذ" في موقعه على الويب. لقد وجدت أن هذا الموقع لا يقدر بثمن في بناء ROV الخاص بي ، وأود أن أوصي به لأي شخص مهتم ببناء مركباتهم الخاصة. على أنبوب مركزي كبير مع أنبوبين أصغر يقعان على كلا الجانبين ، أسفل الأنبوب المركزي بقليل.

الخطوة 2: الإطار

هذه هي بداية الإطار الذي أقوم ببنائه لـ ROV. لقد قطعت نوافذ زجاجي وقمت برملها لتناسب داخل الأنبوب. هذا هو أنبوب الجدول 40 ABS ، الذي يشيع استخدامه لمياه الصرف الصحي. عند الانضمام إلى هذا الأنبوب ، تأكد من استخدام غراء المذيبات المصنوع خصيصًا من أجل لصق ABS. لن يعمل الأسمنت العادي PVC أو يخلق رابطة ضعيفة يمكن أن تتسرب. أنا أستخدم أيضًا مانع التسرب البحري لإغلاق زجاج شبكي ومنع الماء من الدخول. في النهاية الخلفية ، أستخدم المقابس اللولبية في حال احتجت إلى الوصول إلى البطاريات أو الأجهزة الإلكترونية مرة أخرى. سأحتاج إلى لف الخيوط بشريط من التفلون لجعلها مشدودة بالماء. بعد بعض الاختبارات ، وجدت أن المقابس اللولبية تتسرب ، لذلك انتقلت إلى أغطية نهاية مطاطية بها مشبك شريط لتأمينها.

الخطوة 3: الدوافع

تعتبر الحركة من أهم ميزات ROV. لقد وجدت أن معظم الناس يستخدمون مضخات الآسن البحرية كوسيلة للدفع. تتمتع مضخات BIlge بالعديد من المزايا. من المفترض أن تكون مغمورة ، فهي قوية إلى حد ما ويسهل إضافتها إلى ROV موجودة. يستخدمها معظمهم في تكوينهم الحالي ، لكنني اخترت استخدام المراوح لزيادة الدفع. لقد اتبعت الإرشادات الموجودة في Homebuilt ROVs. في أقسام How To ، لديه إرشادات حول تحويل مضخة ماء آسن لاستخدام دعامة. تأتي المراوح من Harbour Models ، ولديهم مجموعة جيدة من البلاستيك وبعض الدعائم النحاسية الجميلة ، مع العديد من الأحجام المختلفة ، لقد استخدمت 4 Rule 1100 GPH bilge Pumps ، 2 للأمام والخلف والانعطاف ، و 2 لأعلى ولأسفل. 1: قم بقطع كل الغلاف الأبيض لمضخة الآسن ، ولكن احرص على عدم قطع غطاء المحرك الأحمر الخطوة 2: استخدم مفك البراغي لنزع المكره ، الشيء الأزرق لفضح عمود المحرك. الخطوة 3: أستخدم محول دعامة لطائرة لتوصيل المروحة بالعمود. يحتوي على مجموعة برغي ، وقمت فقط بشد الجوز على المحور الملولب على الدعامة لقفله في موضعه. اضطررت إلى إعادة ربط محول الدعامة لأنه كان كبيرًا جدًا. كإجراء احترازي إضافي ، استخدمت خزانة الخيط لإغلاق التجميع معًا. نظرًا لأن الخيوط لم تصطف ، فقد اضطررت إلى إعادة النقر على محول الدعامة. على الرغم من أنه بدا واضحًا ، فقد استغرق الأمر وقتًا طويلاً للقيام به بشكل صحيح.

الخطوة 4: التنقل

لتحديد الاتجاه الذي تواجهه ROV ، استخدمت بوصلة إلكترونية. هذه بوصلة إلكترونية Dinsmore 1490. حصلت عليه من الروبوتات Zargos. لقد استخدمت هذا التخطيطي لإنشاء تمثيل مرئي للاتجاه. ملاحظة واحدة: هذه البوصلة ليس لها شمال. ما عليك سوى تحديد اتجاه بالشمال ، ثم يصطف الباقي. كما أنها حساسة جدًا للإمالة ، بضع درجات ويتم ثملها. إنه يستشعر التغيرات في المجال المغناطيسي للأرض ، لذا تأكد من وضعه بعيدًا بدرجة كافية عن المغناطيس ، مثل تلك الموجودة في المحركات. إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات حول البوصلة ، فتحقق من هذا الموقع

في الصورة ، ستذهب الأسلاك الأربعة الموجودة في الغلاف الفضي إلى السطح وتتصل بالكمبيوتر لتظهر لي الاتجاه الذي أواجهه. أنا أكتب برنامجًا يقوم بتدوير صورة للروبوت لإظهار الاتجاه. ومع ذلك ، قد يستغرق هذا بعض الوقت ، لذا في الوقت الحالي ، قد أستخدم مصابيح LED فقط للحصول على بوصلة تعويضية قابلة للإمالة ، تحقق من هذا في Sparkfun. إنه بالتأكيد أعلى الخط ، ولكنه يحمل أيضًا سعرًا باهظًا EDIT: لقد قمت بإزالة هذا بسبب عدم قدرته على الحفاظ على عنوان ثابت. هذا على الأرجح بسبب الميل الذي لا تستطيع البوصلة التعامل معه ، إلى جانب التداخل المغنطيسي.

الخطوة 5: الكاميرا

من الواضح أنك بحاجة إلى كاميرا لتتمكن من رؤية ما يجري ، أليس كذلك؟ هناك عدة طرق مختلفة يمكنك اتباعها عند الحصول على كاميرا. إذا كنت تخطط للتعمق كثيرًا ، فستكون الكاميرا التي تعمل بالأبيض والأسود رهانًا جيدًا. بالنسبة للمياه الضحلة ، يعمل اللون أيضًا ، بالإضافة إلى أنه يظهر المزيد من التفاصيل (مثل اللون؟). إذا كنت تريد حقًا صورة جيدة ، فانتقل باستخدام كاميرا مخصصة تحت الماء. هذه تكلف أكثر قليلاً ، لكن لا داعي للقلق بشأن العلبة ، وغالبًا ما تتحول إلى الرؤية الليلية تلقائيًا مع إضاءة الأشعة تحت الحمراء المدمجة عندما لا يكون هناك ضوء كافٍ.. يحتوي على إخراج RCA سأقوم بإرفاقه بجهاز الكمبيوتر الخاص بي. هنا يتم توصيله بحامل جاهز للتثبيت. تتصل بطاقة الكمبيوتر الشخصي بالكاميرا عبر RCA ، كما أنها تأتي مع برنامج لعرض وتسجيل تغذية الفيديو

الخطوة السادسة: الأضواء

كنت بحاجة إلى بعض الأضواء الساطعة والفعالة إلى حد ما. مصابيح LED هي بالضبط ، ووجدت بعضها في Spark Fun Electronics. لقد استخدمت مصباحي LED بقوة 3 وات ، ولكي أكون صادقًا ، فإنهما يعميان. لقد أصبحوا ممتعين قليلاً ، لذا تأكد من استخدام المشتت الحراري لإطالة عمر LED. تبيع Spark Fun لوحًا للألمنيوم يحتوي على نقاط لحام للأسلاك ويعمل أيضًا كمشتت للحرارة. لديهم ألوان LED مختلفة أيضًا ، لقد قمت بتوصيل مصابيح LED بالحامل الذي صنعته من قوس L لتثبيته في وسط منفذ العرض. لتسهيل التغيير ، قمت بتثبيتها في شريط من الألومنيوم بحيث يتم تعديلها أو استبدالها لا تُظهر الصور مدى سطوع هذه الأشياء حقًا. بعد البحث عن ثانية واحدة ، كانت لدي نقاط في رؤيتي

الخطوة 7: التحكم: جانب ROV

ربما يكون هذا هو الجزء الأكثر صعوبة في عملية البناء بأكملها. لقد رأيت العديد من الأساليب المختلفة للتحكم في ROV. استخدم Jason Rollette متحكمًا دقيقًا ، وهو حقًا أفضل طريقة للذهاب. لديه تحكم تناظري كامل في جميع المحركات ، وعند نقل البيانات عبر كابل Cat 5e Ethernet. ومع ذلك ، ما لم تكن لديك الوسائل اللازمة لطباعة لوحة دوائر كهربائية وبرمجة متحكم دقيق ، فهذا ليس الأسهل في التجميع. لدى Jason رسم تخطيطي للدائرة ولوحة PCB على موقعه هنا ، وبدلاً من ذلك ، يمكنك استخدام المرحلات لتشغيل وإيقاف المحركات. هذا ليس جيدًا مثل التحكم الكامل في النطاق ، ولكنه أبسط بكثير ومباشر. في Homebuilt ROVs ، استخدم Steve المرحلات للتحكم في Seafox ، ولديه دليل جيد لتجميع أي عدد من المحركات التي يتم التحكم فيها عن طريق الترحيل.

الخطوة 8: الطاقة

قررت حمل البطاريات في ROV لجعلها أكثر استقلالية وتقليل عدد الكابلات التي تذهب إلى السطح. هذه واحدة من بطاريتين 12 فولت 2.5 أمبير في الساعة اشتريتها من Battery Mart. لقد قمت بالفعل بتوصيله بموصل Deans Ultra حتى يمكن إزالته بسهولة إذا لزم الأمر. نظرًا لسحب الأمبير للدفاعات ، قد أحتاج إلى دمج دائرة شحن لإبقاء البطاريات في المقدمة. سيتم حملها في الأنبوبين الجانبيين ، وإضافة الوزن الذي تشتد الحاجة إليه إلى ROV

الخطوة 9: التحكم: السطح

الآن ندخل عالم القيادة الصعب. يستخدم الشخصان اللذان تحدثتهما جهاز كمبيوتر محمول للتحكم في ROV ، باستخدام لوحة مفاتيح أو عصا تحكم لتحريك ROV. هذا رائع لأن كل ما تحتاجه هو ROV وكابل التحكم والكمبيوتر المحمول.

كنت أرغب في التحكم التناظري الكامل بدون استخدام متحكم دقيق ، لذلك قررت استخدام ESCs ، أجهزة التحكم الإلكترونية في السرعة. يجب أن تكون هذه مألوفة لكل من لديه نموذج طائرة أو سيارة. كنت بحاجة لعكس وحدات التحكم في السرعة ، وتعثرت ببعضها في Bane Bots. يتم توصيلها بجهاز الاستقبال داخل ROV ، ويتم توصيل الهوائي بأحد أسلاك Cat 5. من هناك استخدمت جهاز التحكم عن بعد Hitec مع البلورة والتردد المناسبين. يتم التحكم في الضوء بواسطة مفتاح يتم تشغيله بواسطة جهاز مؤازر. لم يتم إعداد البوصلة بعد ، لكنني أعتقد أنني قد أستخدم فقط مجموعة من مصابيح LED بدلاً من محاولة توصيلها بجهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بي. تحرير: لقد قمت منذ ذلك الحين بترقية نظام التحكم الخاص بي باستخدام متحكم Arduino ووحدة تحكم مؤازرة. سأقوم بنشر نتائجي قريبًا بمجرد أن أنهي التجارب البحرية.

الخطوة 10: الحبل

لتوصيل ROV بوحدة التحكم ، أستخدم 100 قدم من كابل Cat 5e Ethernet. يحتوي على 8 أسلاك ، تتناسب مع خططي بشكل جيد. قد أضيف كبلًا ثانيًا إذا كان لدي المزيد من الميزات التي أحتاجها للتشغيل ، ولكن في الوقت الحالي يبدو الأمر جيدًا. تم تصنيف هذه المجموعة الكاملة من Cat 5 ، مما يعني أنه يمكن سحبها من خلال الجدران باستخدام شريط صيد السمك. الغطاء منكمش بإحكام وبداخله سلك نايلون رفيع يساعد على توزيع الحمل على الكابل بأكمله. هذا يجعله أكثر متانة ويقلل من فرصة إتلاف الكابل من إجهاد الحمل ، وسأحتاج إلى إضافة عوامات للكابل لأنه من المحتمل أن يغرق بسبب وزنه ، الموصل الذي استخدمته هو موصل Bulgin Buccaneer Ethernet. يجعل من السهل نقل ROV عن طريق فصل الكبل والروبوت. يختبر Bulgin الموصل الخاص بهم جيدًا ، ومن المفترض أن يتم تصنيف هذا على 30 قدمًا لمدة أسبوعين و 200 قدم لبضعة أيام. بما أنني لا أخطط للذهاب أكثر من 100 ، فهذا جيد ضمن الحدود.

الخطوة 11: الاختبار

في المرة الأولى التي شاهدت فيها ROV الماء ، اختبرته في بركة عمي. كما كان متوقعًا ، كانت ROV مفعمة بالحيوية. لقد أضفت منذ ذلك الحين أوزان الرصاص التي اشتريتها من متجر للصيد لإضافة الوزن إلى الزلاجات. كان من الأفضل استخدام الرصاص الرصاص لأنه أدق وأسهل في الاستخدام ، لكنه غالي الثمن حقًا. يسمح لي الرصاص أيضًا بضبط الصابورة بدرجة معقولة من الدقة في حال احتجت إلى تغيير الوزن على الفور. كان إجمالي الصابورة المطلوبة حوالي 8 أرطال ، حمولة كبيرة. سيكون الاختبار التالي في بركة أخرى ، ومن ثم نأمل أن يكون في بحيرة! إذا كنت تخطط لاستخدام هذا في الماء المالح ، فلن يكون من الجيد شطفه بعد ذلك للحفاظ على التآكل.

سأحاول نشر بعض مقاطع الفيديو في المستقبل القريب لإظهار كيفية عمل هذا الشيء في الماء