Ang Manta Drive: Katunayan-ng-konsepto para sa isang ROV Propulsion System .: 8 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Ang bawat submersible na sasakyan ay may mga kahinaan. Lahat ng bagay na tumusok sa katawan ng barko (pinto, cable) ay isang potensyal na pagtagas, at kung ang isang bagay ay dapat na parehong tumusok sa katawan ng barko at ilipat sa parehong oras, ang potensyal para sa butas na tumutulo ay dumami.

Binabalangkas ng Instructable na ito ang isang system ng drive na inaalis ang pangangailangan para sa mga drive-shafts upang matusok ang katawan ng isang ROV ("Remotely Operated Vehicle" - isang robot na submarino na kinokontrol sa pamamagitan ng wire), at inaalis din ang tunay na posibilidad ng pag-ikot ng mga impeller na gusot o ma-jam. sa pamamagitan ng mga halaman sa ilalim ng dagat o mga nakabitin na linya. Maaari rin itong magdulot ng mga sasakyang may mas kaunting nakakasamang epekto sa mga tirahan na ginagamit nila upang siyasatin, dahil sa kakulangan ng "hugasan", at dahil ang kakulangan ng umiikot na mga impeller ay magbabawas ng panganib na masaktan ang mga hayop sa Manta Drive mga nakatagpo.

Hakbang 1: Ang Konsepto

Ang buong ideya ng Manta Drive ay binigyang inspirasyon ng isang pagbisita sa isang aquarium kung saan ang mga miyembro ng publiko ay nagkaroon ng pagkakataong pilotoin ang maliliit na ROV sa isang kurso na sagabal. Nakuha ko ang aking unang pagtingin sa ROVs at napagtanto ang dalawang bagay:

• Mayroong maraming mga lugar para sa tubig upang makapunta sa loob ng ROVs
• Ang mga ROV ay hindi maganda ang hitsura - ang mga ito ay mga kahon lamang, at hindi mukhang idinisenyo upang lumangoy. Kulang sila sa gilas na iniuugnay ko sa mga hayop sa paglangoy.

Nang maglaon ay napag-isipan din ang cogitation upang isaalang-alang ang kapangyarihan - ang mga high-Revolution impeller na ginamit ng mga ROV ay sinaktan ako bilang gutom sa kapangyarihan. Maaaring mali ako, at hindi ko nasubukan ang pagkonsumo ng kuryente ng Manta Drive, ngunit ito ay pangalawang pagsasaalang-alang. Habang gumagala ako sa akwaryum, naglaro ang mga ROV sa aking isipan, at nakita kong ihinahambing ko sila sa bawat hayop na nakita ko. Paano sila naghahambing? Maaari bang ang paggalaw ng paglangoy ng hayop ay replica nang elegante, sa isang paraan na mapanatili ang integridad ng katawan ng barko *? Sa pagtingin sa mga isda tulad ng mga sinag, mga pipino ng dagat at mga isdang bato, napagtanto ko na ang pinaka-matikas na pamamaraan ng propulsyon ay ang kumakaway na palikpik. Napagtanto ko rin ang isang mahalagang bagay - huwag tumulo ang isda. Ang isang umiikot na baras ay kailangang ganap na tumusok sa katawan ng barko, gumagana sa pamamagitan ng isang butas sa katawan ng barko. Sa kabilang banda, ang isang gumanti na paggalaw (pataas-at-pababa) ay maaaring gumana sa pamamagitan ng isang nababaluktot, hindi tinatagusan ng tubig lamad na kung saan ay maaaring maayos na maayos sa paligid ng anumang gumagalaw na mga bahagi nang hindi gumagapas. Napagtanto ko rin na ang mga nababaluktot na lamad ay maaaring magsuot, ngunit ang mga magnet ay hindi, at ang mga magnet ay maaaring kumilos sa anumang mga materyal na hindi pang-magnetiko nang walang paghihigpit. Gawing matigas ang katawan ng barko, ngunit hindi pang-magnetiko, at ang peligro ng paglabas dahil sa drive system ay ganap na natanggal._{* Oh, nagpunta ako sa lahat ng Star Trek para sa isang segundo doon!}

Hakbang 2: Mga Kagamitan at Kasangkapan

Ang talagang binili ko para sa proyektong ito ay ang mga magnet - maliit, countersunk neodymium magnet mula sa ebay. Ang natitira ay gawa sa materyal na na-stock ko na sa aking malaglag - mga scrap timber, skewer ng kawayan at isang pares ng mga patay na ball-point pens. Katulad nito, walang kinakailangang mga kagamitang espesyalista - isang junior hacksaw na may mga talim para sa kahoy at metal, isang hot-glue gun, drill at aking multi -tool. Kalusugan at Kaligtasan Gumagamit ka ng mga maiinit na bagay, matalim na bagay at napakatindi ng mga bagay. Mag-ingat. Gumawa ng partikular na pangangalaga sa mga neodymium magneto - maaari silang sumakit nang masakit, at masisira kung pinayagan na lumipad nang magkasama.

Hakbang 3: Ang Mga Frame

Pinutol ko ang dalawang walang laman na ball-point pens sa limang halos pantay na haba bawat isa - tatlo upang kunin ang mga tadyang ng manta, dalawa upang mailabas ang mga ito.

Ang frame mismo ay gawa sa tatlong haba na gupit mula sa scrap timber - ang base ay tungkol sa 10cm ang haba, ang mga seksyon ng pagtatapos ay tungkol sa 3cm ang haba at drilled malapit sa tuktok, gamit ang isang-piraso ng parehong diameter tulad ng mga skewers ng kawayan. Pinagdikit ko nang magkadikit ang timber, pagkatapos ay sinulid ang kawayan sa mga butas at mga piraso ng bolpen.

Hakbang 4: Ang mga tadyang

Ang aktwal na pagpapasigla ng Manta Drive ay dinala ng simpleng mga tadyang. Ang mga ito ay isinama sa mekanismo ng pagmamaneho ng mga magnet.

Madali. Sinulid ko ang mga skewer ng kawayan sa mga butas ng mga magnet at mai-nakadikit ito sa lugar, pagkatapos ay nakadikit ang kawayan sa tatlo sa mga piraso ng bolpen sa frame.

Hakbang 5: Ang Tunay na Pagmamaneho

Ang mga tadyang ay konektado, sa pamamagitan ng mga puwersang magnetiko, sa mekanismo ng pagmamaneho.

Sa isang natapos na ROV, ang panloob na mga magnet ay maaaring ilipat sa pamamagitan ng mga motor o servos. Sa modelong ito, gumamit lang ako ng mas maraming pingga, pinaikling bersyon ng mga tadyang.

Hakbang 6: Koneksyon at Drive

Hindi inilaan ang drive para sa mga magnet na direktang makipag-ugnay, at daig pa rin nito ang bagay.

Sa huling ROV, magkakaroon ng isang non-magnetic hull sa pagitan ng mga tadyang at drive. Ginagawa ng di-magnetikong hangin ang parehong bagay, kaya't ang kailangan ko lamang ay isang hanay ng mga spacer upang mapalayo ang dalawang hanay ng mga magnet. Mas maraming scrap timber (6cm ang haba, kung interesado ka), na may mga piraso ng kawayan upang ihinto ito sa pagdulas sa isang gilid.

Hakbang 7: Paggawa ng Modelo

Ang pagpapatakbo ay, sa prinsipyo, napaka-simple: kapag ang mga pingga ay lumipat sa loob ng ROV, ang mga tinik ay gumagalaw sa labas. Ang bilis ng kamay ay ilipat ang mga tadyang sa isang kapaki-pakinabang na pagkakasunud-sunod. Sa video na ito, gumawa ako ng isang simpleng "bracket" mula sa maraming kawayan, inilagay ito sa mga pingga ng drive at ginamit ito upang ilipat ang mga pingga sa isang pangunahing pagkakasunud-sunod ng alon. Sa huling ROV, ang mga pingga ay ilipat lamang ng isang cam-shaft na hinihimok ng isang solong motor. Para sa higit na kontrol, pinapayagan ang "mga alon" na magkakaibang haba at dalas, ang bawat pingga ay maaaring ilipat ang isa-isa ng isang servo-motor na kinokontrol ng micro-processor.

Hakbang 8: Mga Hakbang sa Hinaharap

Malinaw, ang modelo tulad ng ipinakita sa hakbang 7 ay walang maghahimok. Ang isang natapos na ROV ay magkakaroon ng isang hilera ng mga tadyang pababa sa bawat gilid ng katawan ng barko, na mas makabuluhang mga tadyang kaysa sa tatlo. Sa pagitan ng mga buto-buto, ang ROV ay magkakaroon ng alinman sa isang solong lamad, upang ang mga ripples sa lamad ay magbibigay ng pampuslit na puwersa. Baligtarin ang direksyon ng baligtad na tulak. Inaasahan kong ang Instructable na ito ay malayang magagamit para sa iba upang magamit upang makabuo ng kanilang sariling Ang mga ROV ay mas mura kaysa sa mga magagamit na mga propesyonal na aparato. Gamit ang magnetikong isinama na pagmamaneho, ang katawan ng barko ay maaaring madaling mapagkukunan, at madaling gawing masikip ang tubig. Naiisip ko na gagana ito ng maayos sa isang haba ng malawak na diameter na tubo ng alkantarilya bilang katawan ng barko. Ang mga pagtutugma ng compression-fittings ay madaling isara ang mga dulo ng tubo. Ang mga pagbabago upang pahintulutan ang isang camera na makita, o isang control cable upang pumasa ay maaaring gawing madali ang watertight, dahil hindi nila kailangang pahintulutan ang paggalaw. Para sa aktwal na paggamit, ang ROVs na pinapatakbo ng Manta Drive ay, inaasahan kong, higit sa lahat mga libangan na sasakyan, ginamit upang tuklasin ang mga misteryo ng lokal na swimming pool o kanal. Gayunpaman, inaasahan kong ang drive ay maaaring makuha ng "seryosong" mga mananaliksik, dahil maaari itong magamit upang gawing mas patago ang mga ROV - na may isang hugis na angkop na hugis at kulay, isang Manta Drive ROV ay maaaring magkaila bilang isang malaking isdang isdang bato, o kahit isang tunay na Manta ray. Papayagan nitong makipag-ugnay sa mga nabubuhay na isda nang mas natural, sa katulad na paraan sa Roboshark ng BBC o Robot Tuna ng Draper Laboratory, ngunit may mas kaunting mga hadlang sa teknolohiya upang tumalon (at mas mura!)

Pangalawang Gantimpala sa Mga Instructable at RoboGames Robot Contest