„Arduino RC Amphibious Rover“: 39 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Per pastaruosius porą mėnesių mes sukūrėme nuotoliniu būdu valdomą roverį, kuris gali judėti tiek sausumoje, tiek vandenyje. Nors transporto priemonė su panašiomis savybėmis naudoja skirtingus varymo mechanizmus, mes bandėme pasiekti visas varomosios jėgos priemones, naudodami tik ratus.

Transporto priemonę sudaro plaukiojanti platforma su pora ratų, integruotų su sraigtu. Sistemos esmė yra universalusis „Arduino UNO“, valdantis variklius ir įvairius mechanizmus.

Sekite toliau, kad pamatytumėte „Amphibious Rover“sausumos ir vandens formos virsmą!

Jei jums patiko projektas, balsuokite už mus konkursuose (viršutiniame dešiniajame kampe)

1 žingsnis: „Fusion 360“naudojimas koncepcijai sukurti

Pradėjome rengdami šio projekto eskizą ir netrukus supratome, kaip sudėtinga sukurti amfibinį roverį. Pagrindinė problema yra ta, kad mes susiduriame su vandeniu ir veikiančiais mechanizmais - dviem aspektais, kuriuos sunku sujungti.

Todėl per savaitę, naudodamiesi nemokama „Autodesk“3D modeliavimo programine įranga, pavadinta „Fusion 360“, mes sukūrėme savo pirmąjį dizainą, skirtą išradinėti ratą! Visą modeliavimo procesą buvo lengva išmokti pasitelkus „Instructables“3D dizaino klasės pagalbą. Šie veiksmai išryškina pagrindines mūsų projekto savybes ir leidžia geriau suprasti vidinį roverio darbą.

2 žingsnis: ratų kūrimas

Po daugybės protų šturmo priėjome prie išvados, kad būtų šaunu, jei pavyktų naudoti roverio pavaros sistemą darbui tiek sausumoje, tiek ant vandens. Tai reiškia, kad vietoj dviejų skirtingų būdų, kaip perkelti roverį, mūsų tikslas buvo integruoti abu į vieną mechanizmą.

Dėl to mes sukūrėme ratų prototipų seriją, kurios sklendės galėjo atsiverti, suteikdamos galimybę efektyviau perkelti vandenį ir judėti į priekį. Šio rato mechanizmai buvo pernelyg sudėtingi ir turėjo keletą trūkumų, tai įkvėpė kur kas paprastesnį modelį.

Eureka !! Mums kilo mintis į ratą įkišti sraigtą. Tai reiškė, kad sausumoje jis sklandžiai riedės, o vandenyje besisukantis sraigtas jį stumdys į priekį.

3 žingsnis: sukamosios ašies sukūrimas

Turint omenyje šią idėją, mums reikėjo dviejų būdų:

1. Pirmajame ratai būtų lygiagrečiai (kaip įprasto automobilio) ir roveris riedės sausuma.
2. Antrojo režimo atveju galiniai ratai turės pasukti taip, kad jie būtų gale. Tai leis sraigtus panardinti po vandeniu ir stumti valtį į priekį.

Norėdami įgyvendinti galinių ratų pasukimo planą, sumanėme prie variklių (kurie yra prijungti prie ratų) pritvirtinti servo variklius, kad juos pasuktumėte atgal.

Kaip matyti pirmame paveikslėlyje (kuris buvo mūsų pradinis modelis), supratome, kad ratas, besisukantis, sukuria lanką, trukdo kėbului ir todėl jį reikia pašalinti. Tačiau tai reikštų, kad didelė plyšio dalis būtų atvira vandeniui patekti. Tai akivaizdžiai būtų pražūtinga !!

Kitame paveikslėlyje parodytas mūsų galutinis modelis, kuris išsprendžia ankstesnę problemą pakeldamas kūną virš pasukamos plokštumos. Tai reiškia, kad variklio dalis yra panardinta, tačiau kadangi šis variklis turi plastikinę pavarų dėžę, vanduo nėra problema.

4 žingsnis: pasukamasis blokas

Šis įrenginys yra galinio rato sukimosi mechanizmas. Nuolatinės srovės variklį reikėjo pritvirtinti prie servo variklio, todėl mes pastatėme „tiltą“, kuris tinka varikliui ir servo ragui.

Kadangi variklis turi stačiakampį profilį, kai jis pasukamas, jis apima apskritimo formą. Kadangi mes susiduriame su vandeniu, negalime turėti mechanizmų, kurie atskleistų didžiulius tarpus. Norėdami išspręsti šią problemą, planavome pritvirtinti apskritą diską, kad skylė visada užsandarintų.

5 žingsnis: vairo mechanizmas priekyje

Roveris naudoja du vairo mechanizmus. Vandenyje du galiniai varikliai naudojami sraigto padėčiai valdyti, todėl sukama į kairę arba į dešinę. Tuo tarpu sausumoje priekinis vairo mechanizmas yra valdomas priekinio servo variklio.

Prie variklio pritvirtinta jungtis, kuri, stumiama link rato, sukasi aplink paveiksle esantį „auksinį veleną“. Pasukimo kampo diapazono pakanka maždaug 35 laipsnių, kad būtų galima greitai staigiai pasisukti.

6 žingsnis: transformacijos tvirtinimas

Antroji vieta „Arduino“konkurse 2017 m

Pirmasis prizas ratų konkurse 2017 m

Antrasis prizas nuotolinio valdymo konkurse 2017 m