Manta Drive: Dokaz koncepta za pogonski sistem ROV .: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Vsako potopno vozilo ima slabosti. Vse, kar prebija trup (vrata, kabel), je potencialno puščanje in če mora nekaj hkrati prebiti trup in se premikati, se potencial za puščanje pomnoži.

V tem navodilu je opisan pogonski sistem, ki odpravlja potrebo, da pogonske gredi prebijejo trup ROV ("vozilo na daljavo" - robotska podmornica, ki se upravlja po žici), prav tako pa odpravlja zelo realno možnost, da bi se vrteči rotorji zapletli ali zagozdili s podvodnimi rastlinami ali visečimi vrvicami. Prav tako bi lahko povzročila vozila, ki imajo veliko manj škodljiv učinek na habitate, ki jih uporabljajo za raziskovanje, zaradi pomanjkanja "pranja" in ker bo pomanjkanje vrtljivih rotorjev zmanjšalo tveganje za poškodbe živali na Manta Drive srečanja.

1. korak: Koncept

Celotna zamisel o Manta Driveu je bila navdihnjena z obiskom akvarija, kjer so predstavniki javnosti imeli priložnost pilotirati majhne ROV -ove okoli ovir. Prvič sem si ogledal ROV in spoznal dve stvari:

• Bilo je veliko krajev, kjer je voda lahko prišla do notranjosti ROV
• ROV -i niso bili videti prav - bili so le škatle in niso bili videti kot zasnovani za plavanje. Manjkalo jim je elegance, ki jo povezujem s plavalnimi živalmi.

Pozneje je prišlo do razmišljanja tudi o moči-motorji visoke revolucije, ki so jih uporabljali ROV-i, so se mi zdeli lačni moči. Morda se motim in nisem preizkusil porabe energije pogona Manta, vendar je to drugotnega pomena. Ko sem se sprehajal po akvariju, so mi ROV -i zaigrali v mislih in ugotovil sem, da jih primerjam z vsako živaljo, ki sem jo videl. Kako so primerjali? Ali je mogoče plavalno gibanje živali elegantno ponoviti na način, ki ohranja celovitost trupa*? Ko sem gledal ribe, kot so žarki, morske kumare in kamenčke, sem spoznal, da je najbolj elegantna pogonska metoda mahanje s plavutjo. Spoznal sem tudi nekaj pomembnega - ribe ne puščajo. Vrteča se gred mora popolnoma prebiti trup in skozi luknjo v trupu. Po drugi strani pa bi lahko povratno gibanje (navzgor in navzdol) delovalo skozi fleksibilno, vodotesno membrano, ki bi jo bilo mogoče trdno pritrditi okoli premikajočih se delov brez raztrganja. Nadalje sem spoznal, da se lahko prožne membrane obrabijo, magneti pa ne, magneti pa lahko delujejo skozi vse nemagnetne materiale brez omejitev. Trup naj bo tog, vendar nemagneten, in nevarnost puščanja zaradi pogonskega sistema je popolnoma odpravljena._{* Oh, za trenutek sem šel po vseh Zvezdnih poteh!}

2. korak: Materiali in orodja

Vse, kar sem dejansko kupil za ta projekt, so bili magneti - majhni, potopljeni neodimski magneti z ebaya. Ostalo je bilo narejeno iz materiala, ki sem ga že imel v svoji lopi - ostankov lesa, bambusovih nabodalov in par mrtvih kemičnih svinčnikov. nobeno posebno orodje ni bilo potrebno-mlajša žaga z rezili za les in kovino, pištola za vroče lepilo, vrtalnik in moj multi-tool. Zdravje in varnost Uporabljali boste vroče stvari, ostre stvari in zelo bleščeče stvari. Bodite previdni. Posebno bodite previdni pri uporabi neodimijevih magnetov - ti se lahko boleče raztrgajo in se zdrobijo, če lete skupaj.

3. korak: Okviri

Dva prazna kemična svinčnika sem razrezala na pet približno enakih dolžin-tri, da vzamem manti rebra, dve, da ju razmaknemo.

Okvir je izdelan iz treh dolžin, izrezanih iz odpadnega lesa - osnova je dolga približno 10 cm, končni odseki so dolgi približno 3 cm in izvrtani blizu vrha, z uporabo zvitka enakega premera kot bambusova nabodala. Les sem vroče zlepil, nato pa skozi luknje in koščke peresa vdal bambus.

4. korak: Rebra

Dejanski pogon pogona Manta nosijo preprosta rebra. Ti so na pogonski mehanizem povezani z magneti.

Enostavno. V luknje magnetov sem vtaknil bambusova nabodala in jih vroče zlepil, nato pa bambus prilepil na tri kose peresa na okvirju.

5. korak: Dejanski pogon

Rebra so z magnetnimi silami povezana z pogonskim mehanizmom.

V dokončanem ROV -u bi notranje magnete verjetno premikali motorji ali servomotorji. Pri tem modelu sem uporabil samo več vzvodov, skrajšane različice reber.

6. korak: Povezava in pogon

Pogon ni namenjen neposrednemu stiku magnetov in vseeno premaga predmet.

V zadnjem ROV bo med rebri in pogonom nemagnetni trup. Nemagnetni zrak dela isto, zato sem potreboval le sklop distančnikov za ločitev dveh sklopov magnetov. Več odpadnega lesa (dolžine 6 cm, če vas zanima), s koščki bambusa, ki preprečujejo zdrs na eno stran.

7. korak: Delovanje modela

Delovanje je načeloma zelo preprosto: ko se ročice premikajo znotraj ROV -a, se bodice premikajo na zunanji strani. Trik je v premikanju reber v uporabnem zaporedju. V tem videu sem naredil preprost "nosilec" iz več bambusa, ga je zdrsnil po pogonskih ročicah in ga uporabil za premikanje ročic v osnovnem valovnem zaporedju. Za večji nadzor, ki omogoča "valove" različne dolžine in frekvence, bi lahko vsak vzvod posamično premikali s servo motorjem, ki ga upravlja mikroprocesor.

8. korak: Prihodnji koraki

Očitno model, predstavljen v koraku 7, ne bo vozil ničesar. Končni ROV bo imel na vsaki strani trupa vrsto reber, bistveno več reber kot tri. Med rebri bo ROV imel eno samo membrano, tako da bodo valovi v membrani zagotovili pogonsko silo. Obračanje smeri vala obrne potisk. Nameravam ta Navodilo biti prosto dostopno za uporabo drugim za izgradnjo lastnega ROV -i so veliko cenejši od profesionalnih naprav, ki so trenutno na voljo. Z magnetno sklopljenim pogonom bi lahko bilo trup enostaven za pridobivanje in enostaven za vodotesno. Predstavljam si, da bi lepo deloval z dolžino kanalizacijske cevi velikega premera kot trup. Ustrezni kompresijski priključki lahko preprosto zaprejo konce cevi. Spremembe, ki omogočajo kamero, da vidi, ali pa krmilni kabel vstopi, je mogoče zelo enostavno narediti neprepustne za vodo, ker jim ni treba dopuščati gibanja. Za dejansko uporabo bodo ROV -i, ki jih poganja Manta Drive, v glavnem hobi vozila, ki se uporabljajo za raziskovanje skrivnosti lokalnega bazena ali kanala. Upam pa, da bi se za pogon lahko lotili "resni" raziskovalci, saj bi ga lahko uporabili za bolj prikrite ROV -e - s trupom primerno oblikovane in obarvane bi lahko bil Manta Drive ROV prikrit kot velika kamnita ribica, oz. celo pravi žarek Manta. To bi jim omogočilo bolj naravno interakcijo z živimi ribami, podobno kot Roboshark BBC -ja ali Robot Tuna Laboratory Draper, vendar z manj tehnološkimi ovirami (in veliko ceneje!)

Druga nagrada na tekmovanju robotov Instructables in RoboGames