Underwater ROV: 11 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ang itinuturo na ito ay magpapakita sa iyo ng proseso ng pagbuo ng isang kumpletong pagganap na ROV na may kakayahang 60ft o higit pa. Itinayo ko ang ROV na ito sa tulong ng aking ama at maraming iba pang mga tao na nagtayo ng ROV dati. Ito ay isang mahabang proyekto na tumagal ng tag-araw at bahagi ng pagsisimula ng taong pasukan.

Hakbang 1: Disenyo

Upang mapanatili ang ROV na matatag sa tubig, kailangan mo ng isang disenyo na may timbang sa ilalim at may mga float sa itaas. Ang unang ROV ay itinayo ni Steve ng Homebuilt ROVs. Ang kanyang website ay may maraming mga disenyo ng ROV pati na rin ang mga link sa iba pang mga website ng ROV. Nagsasama din siya ng maraming mga tagubilin na Paano Sa kanyang site. Natagpuan ko ang site na ito na napakahalaga sa pagbuo ng aking ROV, at inirerekumenda ito sa sinumang interesado na bumuo ng kanilang sariling Ang pangalawang ROV ay itinayo ay si Jason Rollette sa Rollette.com Ang kanyang disenyo ay medyo kakaiba ngunit napaka epektibo. Para sa aking ROV nagpasya ako sa isang malaking tubo sa gitna na may dalawang maliit na tubo na matatagpuan sa magkabilang panig, bahagyang sa ilalim ng tubong gitna.

Hakbang 2: Frame

Narito ang simula ng frame na itinatayo ko para sa ROV. Pinutol ko ang mga bintana ng plexiglas at pinaso ito upang magkasya sa loob ng tubo. Ito ang Iskedyul 40 ABS pipe, karaniwang ginagamit para sa dumi sa alkantarilya. Kapag sumali sa tubo na ito, tiyaking gumagamit ka ng solvent glue na partikular na ginawa para sa pagdikit ng ABS. Ang normal na semento ng PVC ay hindi gagana o lumikha ng isang hindi magandang bono na maaaring tumagas. Gumagamit din ako ng isang marine sealant upang mai-seal ang plexiglas at maiwasan ang pagpasok ng tubig. Sa likod na dulo, gumagamit ako ng mga plugs na plug kung sakaling kailangan kong ma-access muli ang mga baterya o electronics. Kakailanganin kong balutin ang mga thread ng teflon tape upang gawing masikip ang tubig. Matapos ang ilang pagsubok, nalaman ko na ang mga plug ng tornilyo ay tumutulo, kaya't binago ko ang mga rubber end cap na may band clamp upang ma-secure ang mga ito.

Hakbang 3: Mga Thruster

Ang isa sa pinakamahalagang tampok ng isang ROV ay ang paggalaw. Nalaman ko na ang karamihan sa mga tao ay gumagamit ng mga marine bilge pump bilang paraan ng pag-itulak. Ang mga BIlge pump ay maraming pakinabang. Ang mga ito ay sinadya upang lumubog, ang mga ito ay medyo malakas at madali silang idagdag sa isang mayroon nang ROV. Ginagamit ng karamihan ang mga ito sa kanilang kasalukuyang pagsasaayos, ngunit pinili kong gumamit ng mga propeller upang madagdagan ang thrust. Sinunod ko ang mga tagubilin sa Homebuilt ROVs. Sa seksyon ng Paano Paano, mayroon siyang mga tagubilin sa pag-convert ng isang bilge pump upang magamit ang isang prop. Ang mga propeller ay nagmula sa Mga Modelong Harbor, mayroon silang mahusay na pagpipilian ng plastik at ilang magagandang tanso na props, na may maraming iba't ibang laki. Gumamit ako ng 4 Rule 1100 GPH bilge Pumps, 2 para sa pasulong, paatras at pag-on, at 2 para pataas at pababa. 1: Putulin ang lahat ng puting pabahay ng bilge pump, ngunit mag-ingat na huwag maputol sa pulang pabahay ng motor isang prop adapter para sa isang eroplano upang ilakip ang propeller sa shaft. Mayroon itong isang itinakda na tornilyo, at hinigpitan ko lamang ang kulay ng nuwes laban sa sinulid na hub sa prop upang i-lock ito sa posisyon. Kailangan kong muling i-thread ang prop adapter sapagkat medyo napakalaki nito. Bilang isang labis na pag-iingat, ginamit ko ang thread locker upang mai-seal ang pagpupulong. Dahil ang mga thread ay hindi pumila, napilitan akong muling i-tap ang prop adapter. Bagaman tila prangka, tumagal ng sapat na oras upang magawa ito nang tama.

Hakbang 4: Pag-navigate

Upang matukoy kung aling direksyon ang nakaharap sa ROV, gumamit ako ng isang elektronikong compass. Ito ay isang Dinsmore 1490 electronic compass. Nakuha ko ito mula sa Zargos Robotics. Ginamit ko ang eskematiko na ito upang lumikha ng isang visual na representasyon ng direksyon. Isang tala: Ang compass na ito ay walang Hilaga. Pipili ka lamang ng isang direksyon sa hilaga, at pagkatapos ay ang lahat ng natitira ay pipila. Ito ay napaka-sensitibo sa ikiling, ng ilang mga degree at ito ay makakakuha ng screwed up. Nararamdaman nito ang mga pagbabago sa magnetic field ng Earth, kaya tiyaking mailagay mo ito nang malayo sa mga magnet, tulad ng sa mga motor. Kung kailangan mo ng karagdagang impormasyon tungkol sa compass, suriin ang site na ito

Sa larawan, ang apat na mga wire sa pilak na pambalot ay pupunta sa ibabaw at interface sa computer upang ipakita sa akin kung aling direksyon ako nakaharap. Sumusulat ako ng isang programa na paikutin ang isang imahe ng robot upang ipakita ang direksyon. Gayunpaman, maaaring magtagal ito kaya sa ngayon maaari ko lang gamitin ang mga LEDs Para sa isang ikiling na bayad na compass, suriin ang isang ito sa Sparkfun. Tiyak na tuktok ito ng linya, ngunit nagdadala din ng isang malaking tag sa pag-edit ng EDIT: Inalis ko ito dahil sa kawalan ng kakayahang mapanatili ang isang matatag na heading. Malamang na ito ay dahil sa ikiling na hindi mahawakan ng compass, kasama ang pagkagambala ng magnieting.

Hakbang 5: Camera

Malinaw na kailangan mo ng isang camera upang makita ang nangyayari, tama ba? Mayroong maraming iba't ibang mga paraan upang pumunta kapag kumukuha ng isang camera. Kung nagpaplano ka sa pagpunta sa malalim, kung gayon ang isang itim at puti na infared na kamera ay isang mahusay na mapagpipilian. Para sa mababaw na tubig, gumagana rin ang kulay, kasama ang pagpapakita nito ng mas maraming detalye (hal. Kulay?). Kung talagang gusto mo ng isang magandang larawan, pagkatapos ay pumunta sa isang nakalaang kamera sa ilalim ng dagat. Ang gastos ay medyo kaunti pa, ngunit hindi mo kailangang mag-alala tungkol sa isang enclosure, at madalas silang lumipat sa night vision na awtomatiko na may built in IR illination kung walang sapat na ilaw. Nagpunta ako kasama ang isang 30 $ color camera mula sa Spark Fun. Mayroon itong output na RCA na ikakabit ko sa aking computer. Dito nakakabit ito sa isang mount na handa nang mai-install. Ang PC card ay kumokonekta sa camera sa pamamagitan ng RCA, at mayroon ding isang programa upang matingnan at makuha ang feed ng video

Hakbang 6: Mga Ilaw

Kailangan ko ng ilang ilaw na medyo maliwanag at mahusay din. Ang mga LED ay eksakto iyan, at natagpuan ko ang ilan sa Spark Fun Electronics. Gumamit ako ng dalawang 3 wat LEDs, at sa totoo lang, nakakabulag sila. Nakakuha sila ng kaunting toasty, siguraduhing gumamit ng isang heat sink upang pahabain ang buhay ng LED. Nagbebenta ang Spark Fun ng isang aluminyo breakout board na may mga solder spot para sa wire at nagsisilbing heat sink. Mayroon din silang magkakaibang mga kulay ng LED. Inilakip ko ang mga LED sa isang stand na ginawa ko mula sa isang L bracket upang hawakan ang sa gitna ng viewport. upang gawing mas madali itong baguhin, binully ko sila sa isang aluminyo strip upang sila ay maiakma o mapalitanAng mga larawan ay hindi ipinapakita kung gaano talaga maliwanag ang mga bagay na ito. Matapos maghanap ng isang segundo sa isa, nagkaroon ako ng mga spot sa aking paningin

Hakbang 7: Kontrol: ROV Side

Marahil ito ang pinakamahirap na bahagi ng buong proseso ng pagbuo. Nakita ko ang maraming iba't ibang mga diskarte sa pagkontrol sa ROV. Gumamit si Jason Rollette ng isang microcontroller, na talagang pinakamahusay na paraan upang pumunta. Mayroon siyang buong kontrol sa analog ng lahat ng mga motor, at sa data ay nailipat ang isang Cat 5e Ethernet cable. Gayunpaman, maliban kung mayroon kang mga paraan upang mag-print ng isang circuit board at mag-program ng isang microcontroller, hindi ito ang pinakamadaling magtipon. Si Jason ay may isang diagram ng circuit at ang PCB sa kanyang site dito Bilang kahalili maaari mong gamitin ang mga relay upang i-on at i-off ang mga motor. ito ay hindi kasing ganda ng buong saklaw na kontrol, ngunit ito ay mas simple at prangka. Sa Homebuilt ROVs, ginamit ni Steve ang mga relay upang makontrol ang Seaoks, at mayroon siyang magandang gabay sa pag-assemble ng anumang bilang ng mga motor na kinokontrol ng relay. Ito ay isa sa 4 na mga kontrol sa bilis na ginagamit ko para sa thruster control

Hakbang 8: Lakas

Napagpasyahan kong magdala ng mga baterya sa aking ROV upang gawin itong mas malaya at mabawasan ang bilang ng mga kable na papunta sa ibabaw. Ito ang isa sa dalawang 12 volt 2.5 amp hour na baterya na binili ko mula sa Battery Mart. Na-wire ko na ito hanggang sa isang konektor ng Deans Ultra upang madali itong matanggal kung kinakailangan. Dahil sa amp draw ng mga thrusters, maaaring kailanganin kong isama ang isang singilin na circuit upang mapanatili ang tuktok ng mga baterya. Dadalhin sila sa dalawang tubo sa gilid, at idaragdag ang kinakailangang timbang sa ROV

Hakbang 9: Kontrol: Ibabaw

Ngayon ay pumapasok kami sa mahirap na larangan ng piloto. Ang dalawang tao na nakausap ko na gumamit ng isang laptop upang makontrol ang kanilang ROV, gamit ang isang keypad o joystick upang ilipat ang ROV sa paligid. Magaling ito dahil ang kailangan mo lang ay ang ROV, ang control cable, at ang iyong laptop.

Nais ko ang buong kontrol ng analog na gamit ang isang microcontroller, kaya't nagpasya ako sa mga ESC, Electronic Speed Controllers. Dapat pamilyar ang mga ito sa lahat na may modelo ng eroplano o kotse. Kailangan ko ng pag-reverse ng mga Controllers ng Bilis, at nadapa sa ilan sa Bane Bots. Naka-plug ang mga ito sa Reciever sa loob ng ROV, at ang antena ay nakakabit sa isa sa mga Cat 5 wire. Mula doon ginamit ko ang aking Hitec Remote control na may naaangkop na kristal at dalas. Ang ilaw ay kinokontrol ng isang switch na pinamamahalaan ng isang servo. Ang kumpas ay hindi pa mai-set up, ngunit sa palagay ko maaari lamang akong gumamit ng isang bungkos ng mga LED sa halip na subukang i-interface ito sa aking laptop. EDIT: Nai-upgrade ko na ang aking control system gamit ang isang Arduino microcontroller at isang servo controller. Ipo-post ko ang aking mga resulta sa lalong madaling panahon matapos ko ang mga pagsubok sa dagat.

Hakbang 10: Tether

Upang ikonekta ang ROV sa controller, gumagamit ako ng 100 talampakan ng Cat 5e Ethernet cable. Mayroon itong 8 wires, na angkop sa aking mga plano nang maayos. Maaari akong magdagdag ng isang pangalawang cable kung mayroon akong higit pang mga tampok na kailangan kong patakbuhin, ngunit sa ngayon mukhang maganda ito. Ito ang plenum na rate Cat 5, nangangahulugang maaari itong hilahin sa mga pader gamit ang isang fishtape. Ang takip ay mahigpit na lumiit at may isang manipis na nylon cord sa loob na makakatulong na ipamahagi ang pagkarga sa buong kable. Ginagawa nitong mas matibay at binabawasan ang pagkakataong iyon na napinsala ko ang cable mula sa pagkapagod ng pagkarga. Kakailanganin kong magdagdag ng mga float sa cable dahil malamang na lumubog ito dahil sa bigat nito. Ang ginamit kong konektor ay isang konektor ng Bulgin Buccaneer Ethernet. Ginagawa nitong mas madali ang pagdala ng ROV sa pamamagitan ng paghihiwalay ng cable at ng robot. Sinubukan ng Bulgin ang kanilang konektor nang lubusan, at ito ay dapat na na-rate sa 30ft sa loob ng 2 linggo at 200ft sa loob ng ilang araw. Habang pinaplano ko ang pagpunta sa hindi hihigit sa 100, ito ay nasa loob ng mga limitasyon.

Hakbang 11: Pagsubok

Sa unang pagkakataon na nakakita ng tubig ang ROV, sinubukan ko ito sa pool ng aking tiyuhin. Tulad ng inaasahan, ang ROV ay masyadong buoyant. Nagdagdag ako mula noon ng mga timbang na tingga na binili ko sa isang tindahan ng pangangaso upang magdagdag ng timbang sa mga skid. Mas pinipili sana ang lead shot sapagkat ito ay mas pinong at mas madaling gamitin, ngunit ito ay talagang mahal. Pinapayagan din ako ng lead na ayusin ang ballast na may isang makatwirang antas ng katumpakan sa kaganapan na kailangan kong baguhin ang timbang sa lugar. Ang kabuuang kinakailangang ballast ay tungkol sa 8 lbs, medyo isang load. Ang susunod na pagsubok ay nasa isa pang pool, at pagkatapos ay sana sa isang lawa! Kung balak mong gamitin ito sa tubig na asin, hindi magiging masamang ideya na banlawan ito pagkatapos upang mapanatili ang kaagnasan.

Susubukan kong mag-post ng ilang mga video sa malapit na hinaharap upang maipakita kung paano gumagana ang bagay na ito sa tubig