Arduino RC Amphibious Rover: 39 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

V zadnjih nekaj mesecih smo razvijali daljinsko vodeni rover, ki se lahko premika tako po kopnem kot po vodi. Čeprav vozilo s podobnimi lastnostmi uporablja različne mehanizme za pogon, smo poskušali doseči vsa pogonska sredstva samo z uporabo koles.

Vozilo je sestavljeno iz plavajoče ploščadi s parom koles, ki sta integrirana z propelerjem. V središču sistema je vsestranski Arduino UNO, ki krmili motorje in različne mehanizme.

Nadaljujte in si oglejte preobrazbo med kopensko in vodno obliko Amfibijskega roverja!

Če vam je bil projekt všeč, glasujte za nas na natečajih (v zgornjem desnem kotu)

1. korak: Uporaba Fusion 360 za razvoj koncepta

Začeli smo s skico tega projekta in kmalu smo spoznali kompleksnost gradnje amfibijskega roverja. Ključno vprašanje je, da imamo opravka z vodo in mehanizmi, ki se aktivirajo, dva vidika, ki ju je težko združiti.

Zato smo v enem tednu z brezplačno programsko opremo za 3D modeliranje podjetja Autodesk, imenovano Fusion 360, razvili prve modele za ponovno ustvarjanje kolesa! Celoten proces modeliranja je bilo enostavno naučiti z nekaj pomoči iz lastnega razreda 3D oblikovanja Instructables. Naslednji koraki poudarjajo ključne značilnosti našega projekta in omogočajo boljše razumevanje notranjega delovanja roverja.

2. korak: Razvoj koles

Po dolgem razmišljanju smo prišli do zaključka, da bi bilo kul, če bi nam uspelo uporabiti pogonski sistem roverja za delo tako na kopnem kot na vodi. S tem mislimo namesto dveh različnih načinov premikanja roverja, naš cilj je bil združiti oba v en mehanizem.

To nas je pripeljalo do serije prototipov koles, ki so imela lopute, ki so se lahko odprle, kar jim je omogočilo učinkovitejše premikanje vode in poganjanje naprej. Mehanizmi na tem kolesu so bili preveč zapleteni in so imeli več pomanjkljivosti, kar je dalo navdih za veliko enostavnejši model.

Eureka !! Dobili smo idejo, da bi propeler zlili v kolo. To je pomenilo, da se bo na kopnem gladko kotalil, v vodi pa vrteči se propeler.

3. korak: Ustvarjanje vrtljive osi

Glede na to idejo smo potrebovali način za dva načina:

1. V prvem bi bila kolesa vzporedna (kot običajen avto) in rover se bo kotal po kopnem.
2. Pri drugem načinu se morajo zadnja kolesa zasukati tako, da so zadaj. To bo omogočilo potopitev propelerjev pod vodo in potiskanje čolna naprej.

Za izvedbo načrta vrtenja zadnjih koles smo pomislili, da bi na motorje (ki so povezani s kolesi) namestili servo motorje, da bi jih zavrteli nazaj.

Kot je prikazano na prvi sliki (to je bil naš začetni model), smo ugotovili, da je lok, ki nastane z vrtenjem koles, motil telo in ga je zato treba odstraniti. Vendar bi to pomenilo, da bi bil velik del reže odprt za vstop vode. Kar bi bilo očitno katastrofalno !!

Naslednja slika prikazuje naš zadnji model, ki prejšnjo težavo reši tako, da dvigne telo nad vrtljivo ravnino. To pomeni, da je del motorja potopljen, a ker ima ta motor plastični menjalnik, voda ni problem.

4. korak: Zavrtljiva enota

Ta enota je mehanizem za vrtenje zadnjega kolesa. DC motor je bilo treba priključiti na servo motor, zato smo zgradili "most", ki se prilega motorju in servo rog.

Ker ima motor pravokoten profil, ko se vrti, pokriva območje v obliki kroga. Ker imamo opravka z vodo, ne moremo imeti mehanizmov, ki bi izpostavili velike vrzeli. Da bi odpravili to težavo, smo nameravali ves čas pritrditi okrogel disk, ki bo luknjo zatesnil.

5. korak: sprednji krmilni mehanizem

Rover uporablja dva krmilna mehanizma. V vodi se dva servo motorja uporabljata za nadzor položaja propelerja, kar povzroči zavijanje levo ali desno. Medtem ko se na kopnem uporablja sprednji krmilni mehanizem, ki ga upravlja sprednji servo motor.

Na motor je pritrjen člen, ki se ob potiskanju proti kolesu vrti okoli "zlate gredi" na sliki. Obseg kota vrtenja je okoli 35 stopinj, ki zadošča za hitre ostre zavoje.

6. korak: Transformacijsko gibanje

Podprvak na tekmovanju Arduino 2017

Prva nagrada na tekmovanju Wheels 2017

Druga nagrada na natečaju za daljinsko upravljanje 2017