ROV Bawah Air: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Instruksi ini akan menunjukkan kepada Anda proses membangun ROV yang berfungsi penuh yang mampu mencapai 60 kaki atau lebih. Saya membangun ROV ini dengan bantuan ayah saya dan beberapa orang lain yang telah membangun ROV sebelumnya. Ini adalah proyek panjang yang memakan waktu sepanjang musim panas dan bagian dari awal tahun ajaran.

Langkah 1: Desain

Agar ROV tetap stabil di dalam air, Anda memerlukan desain yang memiliki bobot di bagian bawah dan memiliki pelampung di bagian atas. ROV pertama dibuat oleh Steve dari ROV Homebuilt. Situs webnya memiliki banyak desain ROV serta tautan ke situs web ROV lainnya. Dia juga memasukkan beberapa instruksi How To di situsnya. Saya menemukan situs ini sangat berharga dalam membangun ROV saya, dan akan merekomendasikannya kepada siapa pun yang tertarik untuk membangunnya sendiri. ROV kedua dibuat oleh Jason Rollette di Rollette.com Desainnya sedikit berbeda tetapi masih sangat efektif. Untuk ROV saya, saya memutuskan pada tabung tengah yang besar dengan dua tabung kecil yang terletak di kedua sisi, sedikit di bawah tabung tengah.

Langkah 2: Bingkai

Ini adalah awal dari kerangka yang saya buat untuk ROV. Saya memotong jendela plexiglas dan mengampelasnya agar pas di dalam pipa. Ini adalah pipa ABS Jadwal 40, yang biasa digunakan untuk pembuangan kotoran. Saat menyambung pipa ini, pastikan Anda menggunakan lem pelarut yang khusus dibuat untuk merekatkan ABS. Semen PVC normal tidak akan berfungsi atau membuat ikatan yang buruk yang bisa bocor. Saya juga menggunakan sealant laut untuk menutup plexiglas dan mencegah air masuk. Di bagian belakang, saya menggunakan sumbat sekrup jika saya perlu mengakses baterai atau elektronik lagi. Saya perlu membungkus benang dengan pita teflon agar kedap air. Setelah beberapa pengujian, saya menemukan bahwa colokan sekrup bocor, jadi saya beralih ke tutup ujung karet yang memiliki penjepit pita untuk mengamankannya.

Langkah 3: Pendorong

Salah satu fitur terpenting dari ROV adalah pergerakan. Saya menemukan bahwa kebanyakan orang menggunakan pompa lambung kapal laut sebagai alat dorong. Pompa Bilge memiliki banyak keunggulan. Mereka dimaksudkan untuk terendam, mereka cukup kuat dan mereka mudah ditambahkan ke ROV yang ada. Sebagian besar menggunakannya dalam konfigurasi mereka saat ini, tetapi saya memilih untuk menggunakan baling-baling untuk meningkatkan daya dorong. Saya mengikuti instruksi di ROV Homebuilt. Di bagian Cara, ia memiliki instruksi untuk mengubah pompa lambung kapal untuk menggunakan penyangga. Baling-baling berasal dari Model Pelabuhan, mereka memiliki pilihan plastik yang bagus dan beberapa penyangga kuningan yang bagus, dengan berbagai ukuran. Saya menggunakan 4 Pompa lambung kapal Aturan 1100 GPH, 2 untuk maju, mundur dan berputar, dan 2 untuk naik dan turun. Langkah 1: Potong semua rumah putih pompa lambung kapal, tapi hati-hati jangan sampai memotong rumah motor merah Langkah 2: Gunakan obeng untuk mencongkel impeller, benda biru untuk mengekspos poros motor. Langkah 3: Saya menggunakan adaptor penyangga untuk pesawat terbang untuk memasang baling-baling ke poros. Ini memiliki sekrup yang disetel, dan saya baru saja mengencangkan mur pada hub berulir pada penyangga untuk menguncinya pada posisinya. Saya harus memasang kembali adaptor penyangga karena agak terlalu besar. Sebagai tindakan pencegahan ekstra, saya menggunakan pengunci ulir untuk menyegel rakitan bersama-sama. Karena utasnya tidak sejajar, saya terpaksa mengetuk kembali adaptor penyangga. Meskipun tampak mudah, butuh waktu yang cukup lama untuk melakukannya dengan benar.

Langkah 4: Navigasi

Untuk menentukan ke arah mana ROV menghadap, saya menggunakan kompas elektronik. Ini adalah kompas elektronik Dinsmore 1490. Saya mendapatkannya dari Zargos Robotics. Saya menggunakan skema ini untuk membuat representasi visual dari arah. Satu catatan: Kompas ini tidak memiliki Utara. Anda tinggal memilih arah sebagai utara, dan sisanya akan berbaris. Ini juga sangat sensitif terhadap kemiringan, beberapa derajat dan itu akan kacau. Ia merasakan perubahan medan magnet bumi, jadi pastikan Anda menempatkannya cukup jauh dari magnet, seperti yang ada di motor. Jika Anda memerlukan info lebih lanjut tentang kompas, periksa situs ini

Dalam gambar, empat kabel dalam casing perak akan muncul ke permukaan dan berinteraksi dengan komputer untuk menunjukkan ke arah mana saya menghadap. Saya sedang menulis sebuah program yang akan memutar gambar robot untuk menunjukkan arah. Namun, ini mungkin memakan waktu cukup lama jadi untuk saat ini saya mungkin hanya menggunakan LED. Untuk kompas kompensasi kemiringan, lihat yang ini di Sparkfun. Ini jelas merupakan yang teratas, tetapi juga membawa label harga yang besar EDIT: Saya menghapus ini karena ketidakmampuannya untuk mempertahankan arah yang stabil. Ini kemungkinan besar karena kemiringan yang tidak dapat ditangani kompas, bersama dengan gangguan pembesar.

Langkah 5: Kamera

Tentunya Anda membutuhkan kamera untuk dapat melihat apa yang sedang terjadi, bukan? Ada beberapa cara yang berbeda untuk pergi ketika mendapatkan kamera. Jika Anda berencana untuk pergi cukup dalam, maka kamera inframerah hitam dan putih akan menjadi taruhan yang baik. Untuk air yang lebih dangkal, warna juga berfungsi dengan baik, dan juga menunjukkan lebih banyak detail (mis. warna?). Jika Anda benar-benar menginginkan gambar yang bagus, gunakan kamera bawah air khusus. Harganya sedikit lebih mahal, tetapi Anda tidak perlu khawatir tentang enklosur, dan sering kali beralih ke penglihatan malam secara otomatis dengan penerangan IR bawaan saat tidak ada cukup cahaya. Saya menggunakan kamera warna $30 dari Spark Fun. Ini memiliki output RCA yang akan saya lampirkan ke komputer saya. Di sini terpasang ke mount yang siap dipasang. Kartu PC terhubung ke kamera melalui RCA, dan juga dilengkapi dengan program untuk melihat dan menangkap umpan video

Langkah 6: Lampu

Saya membutuhkan beberapa lampu yang cukup terang dan juga efisien. LED persis seperti itu, dan saya menemukan beberapa di Spark Fun Electronics. Saya menggunakan dua LED 3 watt, dan sejujurnya, mereka menyilaukan. Mereka menjadi sedikit bakar, jadi pastikan untuk menggunakan heat sink untuk memperpanjang umur LED. Spark Fun menjual papan breakout aluminium yang memiliki tempat solder untuk kawat dan juga berfungsi sebagai heat sink. Mereka juga memiliki warna LED yang berbeda. Saya memasang LED ke dudukan yang saya buat dari braket L untuk menahannya di tengah viewport. untuk membuatnya lebih mudah untuk diubah, saya menguncinya ke strip aluminium sehingga dapat disesuaikan atau diganti. Gambar-gambar tidak menunjukkan seberapa terang benda-benda ini sebenarnya. Setelah mencari satu detik, saya memiliki bintik-bintik di penglihatan saya

Langkah 7: Kontrol: Sisi ROV

Ini mungkin bagian tersulit dari keseluruhan proses pembangunan. Saya telah melihat banyak pendekatan berbeda untuk mengendalikan ROV. Jason Rollette menggunakan mikrokontroler, yang merupakan cara terbaik untuk melakukannya. Dia memiliki kontrol analog penuh dari semua motor, dan data ditransmisikan melalui kabel Ethernet Cat 5e. Namun, kecuali Anda memiliki sarana untuk mencetak papan sirkuit dan memprogram mikrokontroler, ini bukan yang termudah untuk dirakit. Jason memiliki diagram sirkuit dan PCB di situsnya di sini Atau Anda dapat menggunakan relai untuk menghidupkan dan mematikan motor. ini tidak sebagus kontrol jangkauan penuh, tetapi jauh lebih sederhana dan mudah. Di ROV Homebuilt, Steve menggunakan relai untuk mengontrol Seafox, dan dia memiliki panduan yang baik untuk merakit sejumlah motor yang dikendalikan relai. Ini adalah salah satu dari 4 pengontrol kecepatan yang saya gunakan untuk kontrol pendorong

Langkah 8: Kekuatan

Saya memutuskan untuk membawa baterai di ROV saya agar lebih mandiri dan mengurangi jumlah kabel yang muncul ke permukaan. Ini adalah salah satu dari dua baterai 12 volt 2.5 amp jam yang saya beli dari Battery Mart. Saya telah menghubungkannya ke konektor Deans Ultra sehingga dapat dengan mudah dilepas jika diperlukan. Karena daya tarik pendorong, saya mungkin perlu memasukkan sirkuit pengisian daya untuk menjaga baterai tetap habis. Mereka akan dibawa dalam dua tabung samping, dan menambah bobot yang sangat dibutuhkan untuk ROV

Langkah 9: Kontrol: Permukaan

Sekarang kita memasuki ranah piloting yang sulit. Dua orang yang saya ajak bicara menggunakan laptop untuk mengontrol ROV mereka, menggunakan keypad atau joystick untuk menggerakkan ROV. Ini bagus karena yang Anda butuhkan hanyalah ROV, kabel kontrol, dan laptop Anda.

Saya ingin kontrol analog penuh tanpa menggunakan mikrokontroler, jadi saya memutuskan ESC, Pengendali Kecepatan Elektronik. Ini pasti sudah tidak asing lagi bagi setiap orang yang memiliki model pesawat atau mobil. Saya membutuhkan pengontrol kecepatan mundur, dan menemukan beberapa di Bane Bots. Mereka dicolokkan ke Penerima di dalam ROV, dan antena dipasang ke salah satu kabel Cat 5. Dari sana saya menggunakan Remote control Hitec saya dengan kristal dan frekuensi yang sesuai. Cahaya dikendalikan oleh sakelar yang dioperasikan oleh servo. Kompas belum diatur, tetapi saya pikir saya mungkin hanya menggunakan banyak LED daripada mencoba menghubungkannya dengan laptop saya. EDIT: Sejak itu saya telah memutakhirkan sistem kontrol saya menggunakan mikrokontroler Arduino dan pengontrol servo. Saya akan memposting hasil saya segera setelah saya menyelesaikan uji coba laut.

Langkah 10: Tether

Untuk menghubungkan ROV ke pengontrol, saya menggunakan kabel Ethernet Cat 5e sepanjang 100 kaki. Ini memiliki 8 kabel, yang cocok dengan rencana saya dengan baik. Saya mungkin menambahkan kabel kedua jika saya memiliki lebih banyak fitur yang perlu saya jalankan, tetapi untuk saat ini terlihat bagus. Ini adalah pleno dengan peringkat Cat 5, artinya dapat ditarik melalui dinding menggunakan pita ikan. Penutupnya menyusut rapat dan memiliki tali nilon tipis di dalamnya yang membantu mendistribusikan beban ke seluruh kabel. Ini membuatnya lebih tahan lama dan mengurangi kemungkinan saya merusak kabel karena tegangan beban. Saya perlu menambahkan pelampung ke kabel karena mungkin akan tenggelam karena beratnya. Konektor yang saya gunakan adalah konektor Bulgin Buccaneer Ethernet. Ini memudahkan pengangkutan ROV dengan memisahkan kabel dan robot. Bulgin menguji konektornya secara menyeluruh, dan ini seharusnya dinilai hingga 30 kaki selama 2 minggu dan 200 kaki selama beberapa hari. Karena saya berencana untuk tidak lebih dari 100, ini masih dalam batas.

Langkah 11: Pengujian

Pertama kali ROV melihat air, saya mengujinya di kolam paman saya. Seperti yang diharapkan, ROV terlalu apung. Sejak itu saya telah menambahkan bobot timbal yang saya beli di toko berburu untuk menambah bobot pada papan luncur. Tembakan timah akan lebih disukai karena lebih halus dan lebih mudah digunakan, tetapi sangat mahal. Lead juga memungkinkan saya untuk menyesuaikan ballast dengan tingkat presisi yang wajar jika saya perlu mengubah berat di tempat. Total pemberat yang dibutuhkan adalah sekitar 8 lbs, cukup berat. Tes berikutnya akan dilakukan di kolam lain, dan semoga menjadi danau! Jika Anda berencana menggunakannya dalam air asin, bukan ide yang buruk untuk membilasnya sesudahnya untuk mencegah korosi.

Saya akan mencoba memposting beberapa video dalam waktu dekat untuk menunjukkan bagaimana benda ini bekerja di dalam air