Pogon Manta: Dokaz koncepta za pogonski sustav ROV .: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Svako podvodno vozilo ima slabosti. Sve što probija trup (vrata, kabel) potencijalno je curenje, a ako nešto mora i probiti trup i kretati se u isto vrijeme, potencijal za curenje se višestruko povećava.

Ovaj Instructable opisuje pogonski sustav koji eliminira potrebu da pogonska vratila probiju trup ROV -a ("Vozilo na daljinsko upravljanje" - podmornica robota upravljana žicom), a također uklanja vrlo stvarnu mogućnost da se rotirajuća radna kola zapetljaju ili zaglave podvodnim biljkama ili visećim linijama. To bi također moglo dovesti do pojave vozila koja imaju znatno manje štetan učinak na staništa koja se koriste za istraživanje, zbog nedostatka "pranja" i jer će nedostatak rotirajućih rotora smanjiti rizik od ozljeda životinja na Manta Driveu susreti.

Korak 1: Koncept

Cijela ideja Manta Drivea inspirirana je posjetom akvariju u kojem su članovi javnosti imali priliku isprobati male ROV -ove oko staze s preprekama. Prvi sam put pogledao ROV -e i shvatio dvije stvari:

• Bilo je puno mjesta na kojima je voda mogla ući u unutrašnjost ROV -ova
• ROV -ovi nisu izgledali kako treba - bili su to samo kutije i nisu izgledali dizajnirani za plivanje. Nedostajalo im je elegancije koju povezujem sa plivačkim životinjama.

Kasnije je razmišljanje također uzelo u obzir moć-rovovi visoke revolucije koje su koristili ROV-i djelovali su mi kao gladni moći. Možda griješim i nisam testirao potrošnju energije pogona Manta, ali ovo je sporedno razmatranje. Dok sam lutao akvarijem, ROV -i su mi igrali na umu i zatekao sam se uspoređujući ih sa svakom životinjom koju sam vidio. Kako su se usporedili? Može li se plivačko kretanje životinje elegantno ponoviti, na način da se održi integritet trupa*? Gledajući ribe poput zraka, morskih krastavaca i kamenjara, shvatio sam da je najelegantnija pogonska metoda mahanje perajom. Shvatio sam i nešto važno - ribe ne cure. Rotirajuće vratilo mora potpuno probiti trup, prolazeći kroz rupu u trupu. S druge strane, klipno gibanje (gore-dolje) moglo bi djelovati kroz fleksibilnu, vodootpornu membranu koja se mogla čvrsto učvrstiti oko svih pokretnih dijelova bez kidanja. Dalje sam shvatio da se fleksibilne membrane mogu istrošiti, ali magneti ne, a magneti mogu djelovati kroz bilo koji nemagnetski materijal bez ograničenja. Učinite trup krutim, ali nemagnetskim, a rizik od curenja zbog pogonskog sustava potpuno je uklonjen._{* Oh, nakratko sam prošao sve Star Trek!}

Korak 2: Materijali i alati

Sve što sam zapravo kupio za ovaj projekt bili su magneti - mali, upušteni neodimijski magneti s ebaya. Ostatak je bio napravljen od materijala koji sam već imao u svojoj šupi - starog drveta, ražnjića od bambusa i par mrtvih kemijskih olovaka. Slično, nisu bili potrebni nikakvi specijalistički alati-mlađa nožna pila s oštricama za drvo i metal, pištolj za vruće ljepilo, bušilica i moj višenamjenski alat. Zdravlje i sigurnost Koristit ćete vruće stvari, oštre stvari i vrlo škripave stvari. Budite oprezni. Budite posebno oprezni s neodimijskim magnetima - oni se mogu bolno raskinuti i razbiti će se ako im se omogući da lete zajedno.

Korak 3: Okviri

Izrezao sam dvije prazne kemijske olovke na pet otprilike jednakih duljina-tri da uzmem rebra mante, dvije da ih razmaknem.

Sam okvir izrađen je od tri duljine izrezane od starog drveta - baza je dugačka oko 10 cm, krajnji dijelovi dugi su oko 3 cm i izbušeni pri vrhu, pomoću uvijača istog promjera kao i ražnjići od bambusa. Vruće sam zalijepio drvo, a zatim provukao bambus kroz rupe i komade olovke.

Korak 4: Rebra

Stvarni pogon pogona Manta nosi jednostavna rebra. Oni su magnetom povezani s pogonskim mehanizmom.

Lako. Uvukao sam bambusove ražnjiće u rupe magneta i vruće ih zalijepio na mjestu, a zatim zalijepio bambus na tri komada olovke na okviru.

Korak 5: Stvarni pogon

Rebra su magnetskim silama povezana s pogonskim mehanizmom.

U gotovom ROV -u, unutarnji magneti vjerojatno bi se pokretali motorima ili servo pogonima. U ovom modelu sam samo koristio više poluga, skraćene verzije rebara.

Korak 6: Povezivanje i pogon

Pogon nije predviđen da magneti budu u izravnom dodiru, a ionako pobjeđuje objekt.

U posljednjem ROV-u bit će nemagnetni trup između rebara i pogona. Ne-magnetski zrak čini istu stvar, pa mi je trebao samo set odstojnika za držanje dva skupa magneta. Više starog drveta (duljine 6 cm, ako vas zanima), s komadima bambusa koji sprječavaju klizanje na jednu stranu.

Korak 7: Rad na modelu

Rad je, u načelu, vrlo jednostavan: kada se poluge kreću unutar ROV -a, bodlje se pomiču izvana. Trik je u pomicanju rebara u korisnom slijedu. U ovom sam videu napravio jednostavan "nosač" od više bambusa, prevukao ga preko pogonskih poluga i upotrijebio za pomicanje poluga u osnovnom valovitom slijedu. U posljednjem ROV-u, poluge bi se mogle jednostavno pomaknuti bregastom osovinom koju pokreće jedan motor. Za veću kontrolu, dopuštajući "valove" različite duljine i frekvencije, svaka se poluga mogla pojedinačno pomicati servo-motorom upravljanim mikroprocesorom.

Korak 8: Koraci u budućnosti

Očigledno, model predstavljen u koraku 7 neće ništa voziti. Gotovi ROV imat će niz rebara sa svake strane trupa, znatno više rebara od tri. Između rebara, ROV će imati ili jednu membranu, tako da će valovi u membrani osigurati pogonsku silu. Promjenom smjera vala obrnut je potisak. Namjeravam da ovaj Instructable bude slobodno dostupan drugima za izgradnju vlastite ROV -ovi su daleko jeftiniji od trenutno dostupnih profesionalnih uređaja. Koristeći magnetni pogon, trup bi se mogao lako nabaviti, a lako napraviti vodonepropusnim. Zamišljam da bi lijepo funkcionirao s duljinom plastične kanalizacijske cijevi velikog promjera kao trup. Odgovarajući kompresijski priključci mogu lako zatvoriti krajeve cijevi. Izmjene koje omogućuju gledanje kamere ili ulazak kontrolnog kabela mogu se vrlo lako učiniti vodonepropusnim jer neće trebati dopustiti kretanje. Za stvarnu upotrebu, očekujem da će ROV -ovi s pogonom Manta Drive biti uglavnom hobi vozila, koja se koriste za istraživanje misterija lokalnog bazena ili kanala. Nadam se, međutim, da bi pogon mogli prihvatiti "ozbiljni" istraživači, jer bi se on mogao upotrijebiti da se ROV -ovi učine prikrivenijima - s trupom prikladno oblikovanim i obojenim, Mantov pogon ROV mogao bi se prerušiti u veliku kamenu ribicu, ili čak i stvarna Manta zraka. To bi im omogućilo prirodniju interakciju sa živim ribama, na sličan način kao BBC -jeva Roboshark ili Robot tuna iz laboratorija Draper, ali s manje tehnoloških prepreka (i mnogo jeftinije!)

Druga nagrada na natjecanju robota Instructables i RoboGames