Manta Drive: Vërtetimi i konceptit për një sistem shtytës ROV .: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:30

Çdo automjet zhytës ka dobësi. Çdo gjë që shpon trupin (dera, kabllo) është një rrjedhje e mundshme, dhe nëse diçka duhet ta shpojë anën dhe të lëvizë në të njëjtën kohë, potenciali për rrjedhje shumëfishohet.

Ky udhëzues përshkruan një sistem lëvizës që eliminon nevojën për boshtet e makinës për të shpuar trupin e një ROV ("Automjeti i operuar në distancë" - një nëndetëse robot e kontrolluar me tela), dhe gjithashtu heq mundësinë reale të ngatërrimit ose bllokimit të shtytësve rrotullues nga bimët nënujore ose linjat e varura. Gjithashtu mund të krijojë automjete që kanë një efekt shumë më pak dëmtues në habitatet që ata janë përdorur për të hetuar, për shkak të mungesës së një "larjeje" dhe për shkak se mungesa e shtytësve rrotullues do të zvogëlojë rrezikun e dëmtimit të kafshëve në Manta Drive takime.

Hapi 1: Koncepti

E gjithë ideja e Manta Drive u frymëzua nga një vizitë në një akuarium ku anëtarët e publikut patën një shans për të pilotuar automjete të vogla lëvizëse gjatë një kursi pengesash. Mora shikimin tim të parë në ROVs dhe kuptova dy gjëra:

• Kishte shumë vende që uji të arrinte në brendësi të ROV -ve
• ROV -të nuk dukeshin mirë - ishin thjesht kuti dhe nuk dukeshin të dizajnuara për të notuar. Atyre u mungonte eleganca që shoqëroj me kafshët që notojnë.

Mendimi i mëvonshëm gjithashtu mori në konsideratë fuqinë-shtytësit e revolucionit të lartë të përdorur nga ROV-të më goditën si të etur për pushtet. Mund të jem gabim dhe nuk e kam testuar konsumin e energjisë të Manta Drive, por kjo është një konsideratë dytësore. Ndërsa endesha në akuarium, ROV -të luanin në mendjen time dhe e gjeta veten duke i krahasuar me secilën kafshë që pashë. Si u krahasuan? A mund të përsëritet lëvizja notuese e kafshës në mënyrë elegante, në një mënyrë që ruan integritetin e bykut*? Duke parë peshqit si rrezet, kastravecat e detit dhe peshqit e gurit, kuptova se metoda më elegante e shtytjes ishte fini i valëzimit. Unë gjithashtu kuptova diçka të rëndësishme - peshqit nuk rrjedhin. Një bosht rrotullues duhet të shpojë plotësisht bykun, duke punuar përmes një vrimë në byk. Nga ana tjetër, një lëvizje reciproke (lart-poshtë) mund të funksionojë përmes një membrana fleksibël, të papërshkueshëm nga uji, e cila mund të fiksohej fort rreth çdo pjese lëvizëse pa u shqyer. Më tej kuptova se membranat fleksibël mund të prishen, por magnetët jo, dhe magnetët mund të veprojnë përmes çdo materiali jo-magnetik pa kufizime. Bëni bykun të ngurtë, por jo magnetik, dhe rreziku i rrjedhjeve për shkak të sistemit të lëvizjes eliminohet plotësisht._{* Oh, unë shkova në Star Trek për një sekondë atje!}

Hapi 2: Materialet dhe Mjetet

E tëra që bleva në të vërtetë për këtë projekt ishin magnetët - magnet të vegjël, të pakëndshëm neodymium nga ebay. Pjesa tjetër ishte bërë nga materiali që unë tashmë i kisha të grumbulluar në derdhjen time - lëndë druri, skewers bambuje dhe një palë stilolapsa të vdekur. Në mënyrë të ngjashme, nuk kërkoheshin mjete të specializuara-një sharrë hekuri e vogël me tehe për dru dhe metal, një armë me zam të nxehtë, stërvitje dhe mjetin tim të shumëfishtë. Shëndeti dhe Siguria Ju do të përdorni gjëra të nxehta, gjëra të mprehta dhe gjëra shumë të çuditshme. Kini kujdes. Kini kujdes të veçantë me magnet neodymium - ata mund të fshihen me dhimbje dhe do të copëtohen nëse lejohen të fluturojnë së bashku.

Hapi 3: Kornizat

I kam prerë dy stilolapsa të zbrazët në pesë gjatësi afërsisht të barabarta secila-tre për të marrë brinjët e mantas, dy për t'i larguar ato.

Vetë korniza është bërë nga tre gjatësi të prera nga druri i mbeturinave - baza është e gjatë rreth 10 cm, pjesët fundore janë të gjata rreth 3 cm dhe janë shpuar pranë pjesës së sipërme, duke përdorur një kthesë me diametër të njëjtë me skewers bambu. Unë e ngjita drurin së bashku, pastaj e kalova bambunë nëpër vrimat dhe pjesët e stilolapsit.

Hapi 4: Brinjët

Shtytja aktuale e Manta Drive bartet nga brinjë të thjeshta. Këto janë të lidhura me mekanizmin e drejtimit nga magnetët.

Lehtë I futa skelat e bambusë në vrimat e magneteve dhe i ngjita në vend të nxehtë, pastaj e ngjita bambuun në tre nga pjesët e stilolapsit në kornizë.

Hapi 5: Makina aktuale

Brinjët janë të lidhura, nëpërmjet forcave magnetike, me mekanizmin e vozitjes.

Në një ROV të përfunduar, magnetët e brendshëm ndoshta do të lëviznin nga motorët ose servot. Në këtë model, unë thjesht përdor më shumë leva, versione të shkurtuara të brinjëve.

Hapi 6: Lidhja dhe Disku

Makina nuk është menduar që magnetët të jenë në kontakt të drejtpërdrejtë dhe gjithsesi e mposht objektin.

Në ROV përfundimtare, do të ketë një byk jo magnetik midis brinjëve dhe makinës. Ajri jo-magnetik bën të njëjtën gjë, kështu që gjithçka që më duhej ishte një grup ndarësish për të mbajtur të dy grupet e magneteve larg. Më shumë lëndë druri (6 cm e gjatë, nëse jeni të interesuar), me copa bambuje për ta ndaluar atë të rrëshqasë në njërën anë.

Hapi 7: Punimi i modelit

Operacioni është, në parim, shumë i thjeshtë: kur levat lëvizin brenda ROV, spines lëvizin nga jashtë. Truku është të lëvizësh brinjët në një sekuencë të dobishme. Në këtë video, unë bëra një "kllapa" të thjeshtë nga më shumë bambu, e rrëshqiti atë mbi levat e vozitjes dhe e përdori atë për të lëvizur levat në një sekuencë valore bazë. Në ROV përfundimtare, levat do të lëvizeshin thjesht nga një bosht me kamerë i drejtuar nga një motor i vetëm. Për më shumë kontroll, duke lejuar "valë" me gjatësi dhe frekuencë të ndryshme, secila levë mund të lëvizet individualisht nga një servo-motor i kontrolluar nga mikro-procesori.

Hapi 8: Hapat e ardhshëm

Natyrisht, modeli i paraqitur në hapin 7 nuk do të drejtojë asgjë. Një ROV i përfunduar do të ketë një rresht brinjash në secilën anë të bykut, dukshëm më shumë brinjë se tre. Midis brinjëve, ROV do të ketë ose një membranë të vetme, kështu që valëzimet në membranë do të sigurojnë forcën shtytëse. Kthimi i drejtimit të valës ndryshon shtytjen. Unë synoj që ky Udhëzues të jetë lirshëm i disponueshëm për të tjerët që të përdorin për të ndërtuar të tyren ROV shumë më lirë se pajisjet profesionale të disponueshme aktualisht. Duke përdorur makinën e lidhur me magnet, byk mund të jetë i lehtë për t'u buruar, dhe i lehtë për t'u bërë i papërshkueshëm nga uji. Unë imagjinoj se do të funksiononte bukur me një gjatësi të tubave të kanalizimeve plastike me diametër të madh si byk. Pajisjet e ngjeshjes që përputhen lehtë mund të mbyllin skajet e tubit. Ndryshimet për të lejuar që një aparat fotografik të shihet, ose një kabllo kontrolli të kalojë mund të bëhen të papërshkueshëm nga uji shumë lehtë, sepse ata nuk do të kenë nevojë të lejojnë lëvizje. Për përdorim aktual, ROV -të e mundësuar nga Manta Drive, unë pres, do të jenë kryesisht automjete hobi, të përdorura për të eksploruar misteret e pishinës ose kanalit lokal. Sidoqoftë, do të shpresoja që nxitja të mund të merrej nga studiues "seriozë", pasi mund të përdoret për t'i bërë ROV -të më të fshehta - me një byk të formës dhe ngjyrës së përshtatshme, një Manta Drive ROV mund të maskohet si një peshk i madh guri, ose edhe një rreze Manta aktuale. Kjo do t'i lejojë ata të bashkëveprojnë me peshqit e gjallë më natyrshëm, në një mënyrë të ngjashme me Roboshark të BBC -së ose Robot Tuna të Laboratorit Draper, por me më pak pengesa teknologjike për të kërcyer (dhe shumë më lirë!)

Çmimi i dytë në Konkursin Robot Instructables dhe RoboGames