„Manta Drive“: ROV varomosios sistemos koncepcijos įrodymas: 8 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Kiekviena povandeninė transporto priemonė turi trūkumų. Viskas, kas praduria korpusą (durys, kabelis), yra potencialus nuotėkis, o jei kažkas turi ir pradurti korpusą, ir tuo pačiu metu judėti, nuotėkio potencialas padaugėja.

Ši instrukcija apibūdina pavaros sistemą, kuri pašalina poreikį velenams perverti ROV korpusą („Nuotoliniu būdu valdoma transporto priemonė“- povandeninis laivas robotas, valdomas laidu), taip pat pašalina tikrąją sukimosi sparnuotės galimybę susipainioti ar užstrigti. povandeniniais augalais ar kabančiomis linijomis. Dėl to taip pat gali atsirasti transporto priemonių, kurios daro daug mažiau žalos aplinkai, kuriai jos naudojamos tiriant, nes nėra „plovimo“ir dėl besisukančių darbo ratų sumažės rizika sužaloti gyvūnus „Manta Drive“susidūrimų.

1 žingsnis: koncepcija

Visą „Manta Drive“idėją įkvėpė apsilankymas akvariume, kuriame visuomenės nariai turėjo galimybę išbandyti mažus ROV aplink kliūčių ruožą. Pirmą kartą pažvelgiau į ROV ir supratau du dalykus:

• Buvo daug vietų vandeniui patekti į ROV vidų
• ROV atrodė netinkamai - jie buvo tik dėžutės ir neatrodė skirti plaukti. Jiems trūko elegancijos, kuri man asocijuojasi su plaukiojančiais gyvūnais.

Vėliau galvojant taip pat buvo atsižvelgiama į galią-didelės revoliucijos sparnuotės, naudojamos ROV, man atrodė ištroškusios galios. Galbūt klystu ir neišbandžiau „Manta Drive“energijos suvartojimo, tačiau tai yra antraeilis dalykas. Kai klajojau po akvariumą, mano mintyse žaidė ROV, ir aš pajutau, kad lyginu juos su kiekvienu matytu gyvūnu. Kaip jie palygino? Ar gyvūno plaukimo judesį būtų galima elegantiškai atkartoti taip, kad būtų išlaikytas korpuso vientisumas*? Žvelgdamas į žuvis, kaip į spindulius, jūros agurkus ir akmenines žuvis, supratau, kad pats elegantiškiausias varymo būdas yra banguojantis pelekas. Taip pat supratau kai ką svarbaus - žuvys nenuteka. Besisukantis velenas turi visiškai pradurti korpusą, dirbdamas per korpuso skylę. Kita vertus, atbulinis judesys (aukštyn ir žemyn) gali veikti per lanksčią, vandeniui atsparią membraną, kuri galėjo būti tvirtai pritvirtinta aplink visas judančias dalis, neplėšiant. Taip pat supratau, kad lanksčios membranos gali susidėvėti, tačiau magnetai ne, o magnetai gali veikti be jokių magnetinių medžiagų. Padarykite korpusą standų, bet nemagnetinį, ir visiškai pašalinama nutekėjimo rizika dėl pavaros sistemos._{* O, aš ten visą sekundę nuėjau į „Star Trek“!}

2 žingsnis: medžiagos ir įrankiai

Viskas, ką aš iš tikrųjų nusipirkau šiam projektui, buvo magnetai - maži, nuskendę neodimio magnetai iš „ebay“. Likusi dalis buvo pagaminta iš medžiagos, kurią jau turėjau sandėlyje - medienos laužas, bambuko iešmai ir pora negyvų tušinukų. Panašiai nereikėjo jokių specialių įrankių-jaunesnio metalo pjūklo su medžio ir metalo ašmenimis, karšto klijų pistoleto, grąžto ir mano daugiafunkcinio įrankio. Būkite atsargūs. Ypač atsargiai elkitės su neodimio magnetais - jie gali skausmingai susisukti ir sudužti, jei bus leista skristi kartu.

3 žingsnis: rėmai

Aš supjaustau du tuščius tušinukus tušinuku į penkis maždaug vienodo ilgio gabalus-tris, kad paimčiau Mantos šonkaulius, du-kad juos atskirtų.

Pats rėmas pagamintas iš trijų ilgių, supjaustytų iš medienos laužo - pagrindas yra apie 10 cm ilgio, galinės sekcijos yra apie 3 cm ilgio ir išgręžiamos netoli viršaus, naudojant tokio paties skersmens kaip bambuko iešmai sukimą. Medieną karštai suklijavau, tada per skylutes ir rašiklio gabalus įsmeigiau bambuką.

4 žingsnis: šonkauliai

Tikroji „Manta Drive“varomoji jėga yra atliekama paprastais šonkauliais. Jie yra prijungti prie pavaros mechanizmo magnetais.

Lengva. Aš įsmeigiau bambuko iešmelius į magnetų skyles ir karštai priklijavau prie jų, tada priklijavau bambuką prie trijų rašiklio gabalėlių ant rėmo.

5 žingsnis: tikrasis diskas

Šonkauliai magnetinėmis jėgomis yra prijungti prie pavaros mechanizmo.

Užbaigtame ROV vidiniai magnetai greičiausiai būtų perkelti varikliais ar servo. Šiame modelyje aš tiesiog naudoju daugiau svertų, sutrumpintų šonkaulių versijų.

6 veiksmas: prijungimas ir diskas

Pavara nėra skirta magnetams tiesiogiai liestis ir bet kokiu atveju nugali objektą.

Paskutiniame ROV, tarp šonkaulių ir pavaros bus nemagnetinis korpusas. Nemagnetinis oras daro tą patį, todėl man reikėjo tik tarpiklių rinkinio, kad būtų galima atskirti du magnetų rinkinius. Daugiau medienos laužo (jei norite, 6 cm ilgio) su bambuko gabalėliais, kad jis neslystų į vieną pusę.

7 žingsnis: modelio naudojimas

Veikimas iš esmės yra labai paprastas: kai svirtys juda ROV viduje, stuburai juda išorėje. Apgaulė - perkelti šonkaulius naudinga seka. Šiame vaizdo įraše aš padariau paprastą „laikiklį“iš daugiau bambuko, nuslydo jį per pavaros svirtis ir naudojo jį svirtims perkelti pagrindine bangų seka. Galutiniame ROV svirtis tiesiog perkelia kumštinis velenas, varomas vieno variklio. Norint geriau valdyti, leidžiant įvairaus ilgio ir dažnio „bangas“, kiekvieną svirtį galima atskirai perkelti mikroprocesoriaus valdomu servo varikliu.

8 žingsnis: būsimi žingsniai

Akivaizdu, kad 7 žingsnyje pateiktas modelis nieko nepaveiks. Baigtas ROV turės šonkaulių eilę kiekvienoje korpuso pusėje, žymiai daugiau šonkaulių nei trys. Tarp šonkaulių ROV turės vieną membraną, todėl membranos raibuliai užtikrins varomąją jėgą. Pakeitus bangos kryptį, pasikeičia traukos jėga. Aš ketinu, kad ši instrukcija būtų laisvai prieinama kitiems, kad galėtų kurti savo. ROV yra daug pigesni nei šiuo metu turimi profesionalūs prietaisai. Naudojant magnetinę jungtį, korpusas gali būti lengvai įsigyjamas ir lengvai atsparus vandeniui. Aš įsivaizduoju, kad jis gerai veiktų su didelio skersmens plastikinio kanalizacijos vamzdžio ilgiu. Tinkamos suspaudimo detalės gali lengvai uždaryti vamzdžio galus. Modifikacijos, leidžiančios fotoaparatui matyti arba įvesti valdymo kabelį, gali būti labai lengvai atsparios vandeniui, nes joms nereikės leisti judėti. Tikrai naudojant, manoma, kad „ROV“, varomi „Manta Drive“, daugiausia bus hobis transporto priemonės, naudojamos tyrinėti vietinio baseino ar kanalo paslaptis. Tačiau norėčiau tikėtis, kad pavarą gali imtis „rimti“tyrinėtojai, nes jį galima panaudoti, kad ROV būtų labiau paslėpti - su tinkamos formos ir spalvos korpusu „Manta Drive ROV“būtų galima užmaskuoti kaip didelę akmeninę žuvelę, arba net tikras Manta spindulys. Tai leistų jiems natūraliau bendrauti su gyvomis žuvimis, panašiai kaip BBC „Roboshark“ar „Draper Laboratory“„Robot Tuna“, tačiau su mažesnėmis technologinėmis kliūtimis (ir daug pigiau!)

Antrasis prizas „Instructables“ir „RoboGames“robotų konkurse