Manta Drive: Bir ROV Tahrik Sistemi için Kavram Kanıtı.: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Her dalgıç aracın zayıf yönleri vardır. Gövdeyi delen her şey (kapı, kablo) potansiyel bir sızıntıdır ve bir şeyin hem gövdeyi delmesi hem de aynı anda hareket etmesi gerekiyorsa, sızıntı potansiyeli çoğalır.

Bu Eğitim Tablosu, bir ROV'nin ("Uzaktan Kumandalı Araç" - tel ile kontrol edilen bir robot denizaltı) gövdesini delmek için tahrik millerine olan ihtiyacı ortadan kaldıran bir tahrik sisteminin ana hatlarını verir ve ayrıca dönen çarkların birbirine karışması veya sıkışması olasılığını ortadan kaldırır. sualtı bitkileri veya asılı hatlar tarafından. Ayrıca, "yıkama" olmaması ve dönen çarkların olmaması hayvanların yaralanma riskini azaltacağından, araştırmak için kullanıldıkları habitatlar üzerinde çok daha az zararlı etkiye sahip olan araçların ortaya çıkmasına neden olabilir. karşılaşmalar.

Adım 1: Konsept

Manta Drive'ın tüm fikri, halkın küçük ROV'ları bir engelli parkurda kullanma şansı bulduğu bir akvaryum ziyaretinden ilham aldı. ROV'lara ilk kez baktım ve iki şeyi fark ettim:

• Suyun ROV'ların içine girmesi için birçok yer vardı.
• ROV'lar doğru görünmüyordu - onlar sadece kutulardı ve yüzmek için tasarlanmış görünmüyorlardı. Benim yüzen hayvanlarla ilişkilendirdiğim zarafetten yoksunlardı.

Daha sonra düşünce gücü de dikkate alındı - ROV'lar tarafından kullanılan yüksek devirli çarklar bana güce aç gibi geldi. Yanılıyor olabilirim ve Manta Drive'ın güç tüketimini test etmedim, ancak bu ikincil bir husustur. Akvaryumda dolaşırken aklımda ROV'lar oynuyordu ve kendimi onları gördüğüm her hayvanla karşılaştırırken buldum. Nasıl karşılaştırdılar? Hayvanın yüzme hareketi, gövde bütünlüğünü* koruyacak şekilde zarif bir şekilde kopyalanabilir mi? Işın, deniz hıyarı ve taş balığı gibi balıklara baktığımda en zarif tahrik yönteminin sallanan yüzgeç olduğunu anladım. Ayrıca önemli bir şey fark ettim - balıklar sızdırmaz. Dönen bir şaftın, gövdedeki bir delikten geçerek gövdeyi tamamen delmesi gerekir. Öte yandan, ileri geri hareket (yukarı-aşağı), herhangi bir hareketli parçanın etrafına yırtılmadan sıkıca sabitlenebilen esnek, su geçirmez bir zar aracılığıyla çalışabilir. Ayrıca esnek zarların aşınabileceğini, ancak mıknatısların aşınmadığını ve mıknatısların herhangi bir kısıtlama olmaksızın manyetik olmayan herhangi bir malzemede hareket edebileceğini fark ettim. Gövdeyi sert, ancak manyetik olmayan hale getirin ve tahrik sisteminden kaynaklanan sızıntı riski tamamen ortadan kalkar._{* Oh, bir anlığına tüm Star Trek'e gittim!}

Adım 2: Malzemeler ve Araçlar

Aslında bu proje için satın aldığım tek şey mıknatıslardı - ebay'den küçük, gömme neodimyum mıknatıslar. Geri kalanı zaten kulübemde stokladığım malzemeden yapıldı - hurda kereste, bambu şiş ve bir çift ölü tükenmez kalem. Benzer şekilde, hiçbir özel alet gerekli değildi - ahşap ve metal için bıçaklı küçük bir demir testeresi, bir sıcak tutkal tabancası, matkap ve benim çoklu aletim. Sağlık ve GüvenlikSıcak şeyler, keskin şeyler ve çok vızıltılı şeyler kullanacaksınız. Dikkatli olun. Neodymium mıknatıslara özellikle dikkat edin - ağrılı bir şekilde kırılabilirler ve birlikte uçmalarına izin verilirse paramparça olurlar.

3. Adım: Çerçeveler

İki boş tükenmez kalemi kabaca beş eşit uzunlukta kestim - üçü mantanın kaburgalarını almak için, ikisi aralarında boşluk bırakmak için.

Çerçevenin kendisi, hurda keresteden kesilmiş üç uzunluktan yapılmıştır - taban yaklaşık 10 cm uzunluğundadır, uç kısımlar yaklaşık 3 cm uzunluğundadır ve bambu şişlerle aynı çapta bir büküm ucu kullanılarak üste yakın delinir. Keresteyi sıcak yapıştırdım, sonra bambuyu deliklerden ve kalem parçalarından geçirdim.

Adım 4: Kaburgalar

Manta Drive'ın gerçek itici gücü basit kaburgalar tarafından taşınır. Bunlar mıknatıslar tarafından tahrik mekanizmasına bağlanır.

Kolay. Bambu şişleri mıknatısların deliklerine geçirdim ve onları sıcak yapıştırdım, ardından bambuyu çerçevedeki üç kalem parçasına yapıştırdım.

Adım 5: Gerçek Sürücü

Nervürler, manyetik kuvvetler aracılığıyla tahrik mekanizmasına bağlanır.

Tamamlanmış bir ROV'da, dahili mıknatıslar muhtemelen motorlar veya servolar tarafından hareket ettirilecektir. Bu modelde, sadece daha fazla kaldıraç, kaburgaların kısaltılmış versiyonlarını kullandım.

6. Adım: Bağlantı ve Sürücü

Sürücü, mıknatısların doğrudan temas halinde olması için tasarlanmamıştır ve yine de nesneyi yener.

Son ROV'da, kanatlar ve tahrik arasında manyetik olmayan bir gövde olacaktır. Manyetik olmayan hava da aynı şeyi yapar, bu yüzden tek ihtiyacım olan iki mıknatıs setini ayrı tutmak için bir dizi ara parçasıydı. Daha fazla hurda kereste (6 cm uzunluğunda, ilgileniyorsanız), bir tarafa kaymasını önlemek için bambu parçaları.

Adım 7: Modeli Çalışmak

Çalışma prensipte çok basittir: Kollar ROV'un içinde hareket ettiğinde, dikenler dışarıda hareket eder. İşin püf noktası kaburgaları kullanışlı bir sırayla hareket ettirmektir. Bu videoda, daha fazla bambudan basit bir "braket" yaptım, onu tahrik kollarının üzerine kaydırdı ve kolları temel bir dalga dizisinde hareket ettirmek için kullandı. Son ROV'da kollar, tek bir motor tarafından tahrik edilen bir kam mili tarafından basitçe hareket ettirilecekti. Daha fazla kontrol için, farklı uzunluk ve frekanstaki "dalgalara" izin veren her bir kol, mikro işlemci kontrollü bir servo motor tarafından ayrı ayrı hareket ettirilebilir.

Adım 8: Gelecek Adımlar

Açıktır ki, 7. adımda sunulan model hiçbir şey sürmeyecektir. Bitmiş bir ROV, gövdenin her iki yanında bir sıra kaburgaya sahip olacaktır, bu da üçten önemli ölçüde daha fazla kaburga olacaktır. Nervürler arasında, ROV ya tek bir zara sahip olacak, böylece zardaki dalgalanmalar itici kuvveti sağlayacak. ROV'lar şu anda mevcut olan profesyonel cihazlardan çok daha ucuza. Manyetik bağlantılı tahrik kullanılarak, gövdenin tedarik edilmesi kolay ve su geçirmez hale getirilmesi kolay olabilir. Gövde olarak geniş çaplı bir plastik kanalizasyon borusu ile iyi çalışacağını hayal ediyorum. Eşleşen sıkıştırma fitingleri borunun uçlarını kolayca kapatabilir. Bir kameranın dışarıyı görmesine veya bir kontrol kablosunun içeri girmesine izin verecek değişiklikler çok kolay bir şekilde su geçirmez hale getirilebilir, çünkü harekete izin vermeleri gerekmeyecektir. Gerçek kullanım için, Manta Drive tarafından desteklenen ROV'lar, tahminimce, esas olarak yerel yüzme havuzunun veya kanalın gizemlerini keşfetmek için kullanılan hobi araçları. Bununla birlikte, ROV'ları daha gizli hale getirmek için kullanılabileceğinden, sürücünün "ciddi" araştırmacılar tarafından ele alınabileceğini umuyorum - uygun şekilde şekillendirilmiş ve renkli bir gövdeye sahip bir Manta Drive ROV, büyük bir taş balığı olarak gizlenebilir veya hatta gerçek bir Manta ışını. Bu, BBC'nin Roboshark veya Draper Laboratuvarı'nın Robot Tuna'sına benzer şekilde, canlı balıklarla daha doğal bir şekilde etkileşime girmelerini sağlayacaktır, ancak sıçramak için daha az teknolojik engelle (ve çok daha ucuza!)

Instructables ve RoboGames Robot Yarışmasında İkincilik Ödülü