Napęd robota podwodnego

[Zolw2305]

Witam, zaczynam przygotowania do pracy inżynierskiej z AiR, którą będzie skonstruowanie robota podwodnego. Jak wiadomo we wszystkim co ma pracować w środowisku wodnym pojawia się problem uszczelnienia. Najlepszym rozwiązaniem byłby zakup gotowych modułów napędowych, tego typu http://www.nauticexpo.com/prod/sub-atlantic/auv-and-rov-thruster-27362-182393.html . Jeżeli ktoś zajmował się kiedyś tego typu modelami/robotami podwodnymi i ma namiary na jakiś sklep modelarski posiadający w swoim asortymencie takie zestawy napędowe, to byłbym wdzięczny za informację. W googlach niestety żadnego polskiego sklepu, który sprostałby moim potrzebom nie znalazłem, a ze sklepami modelarskimi wiadomo jak jest, czasem są dobre a nie koniecznie posiadają stronę internetową, stąd moja powyższa prośba.

[KD93]

A jakiej wielkości ma być ten robot i na jakiej głębokości ma operować? Modelarze radzą sobie z tym problemem bodajże wykorzystując wały i smarując je, wały są do kupienia w sklepach modelarskich. Smar blokuje wodzie dostęp do wnętrza.

http://www.modelarski.com/modelarstwo-Wa%C5%82y_nap%C4%99dowe,251.html

[Bobby]

KD, ale jak by nie było nie można porównywać za bardzo pływania po powierzchni (gdzie ciśnienie jest stosunkowo małe i woda nie wleje się do łódki) do pracy w zanurzeniu, choćby 2m (ciśnienie wyższe już o 0,2atm). Zolw, poszukaj na elektrodzie tematu właśnie z taką łodzią podwodną sterowaną zdalnie, była wykonana prawie w 100% w warunkach domowo-warsztatowych.

[klonyyy]

Jeśli masz do dyspozycji magnesy neodymowe możesz zrobić coś takiego :

[Armir]

Po co te magnesy ?

[KD93]

To jest ten temat z elki:

http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic558839.html#2886440

A tu jest filmik prezentujący modele pływające w basenie, widać modelarze sobie jakoś z tym radzą:

[ Dodano: 03-02-2011, 09:19 ]

A tu znalazłem jeszcze, jakiego uszczelnienia użył autor posta na elce:

http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic558839-30.html#2903558

Pręt w uszczelce gumowej, wklejonej silikonem.

[ Dodano: 03-02-2011, 09:23 ]

No i jest jeszcze jedno ale. Jak pewnie każdy kto przeczytał ten temat zauważy, że nie ma żadnych zdjęć oraz z filmików z pływania tą 'jednostką', zatem o tym że to potrafi pływać wiemy tylko z przekazu konstruktora. (Quad-rotor? )

[klonyyy]

magnesy się przyciągają i w ten sposób poruszają śrubą po 2-giej stronie szczelnej obudowy

[OldSkull]

U nas na uczelni budowano "batyskaf" - podobno pływa. Jako napęd wykorzystano gotowe silniki do modeli łodzi podwodnych. Nawet gotowe moduły balastowe do zanurzania.

[Zolw2305]

A jakiej wielkości ma być ten robot i na jakiej głębokości ma operować?

Gotowej konstrukcji jeszcze nie mam, więc dokładnych wymiarów nie podam, ale w przybliżeniu będzie to konstrukcja prostopadłościanu o wymiarach mniej więcej 0,6m x 0,5m x 0,3m, głębokość zanurzenia do 2m.

Klonyyy, myślałem już wcześniej o odizolowaniu silnika i śruby za pomocą magnesów neodymowych i jeżeli nie znajdę gotowych modułów to mam zamiar właśnie ten sposób wykorzystać.

OldSkull właśnie o takie gotowe silniki, czy moduły do modeli łodzi podwodnych mi się rozchodzi, zaoszczędziłoby to trochę pracy, bo pracy dużo a czasu coraz mniej U was na uczelni, tzn na Politechnice Poznańskiej?

Dzięki wszystkim za szybkie i rzetelne odpowiedzi, jakby ktoś jeszcze miał coś ciekawego w temacie do powiedzenia to śmiało, zwłaszcza jeżeli chodzi o sprzedaż gotowych modułów napędowych (namiary na sklep itp)

[Diver]

Witam

Wykonanie takiego robota samemu to pół roku czasu pod warunkiem , że wiesz co to "trym"

Ja wykonałem swojego w wolnych chwilach. Zakres operacyjny jak na razie testowany to 2 m w basenie ale powinien śmiało zejść do 20 m (3 atm) (ograniczenie ze względu na kabel 25 m i silniczki )

Konstrukcja oparta na zanużeniu dynamicznym tj. neutralnie pływalny ROV zanuża się pod wpływem ciągu ze śrub napędowych.

(p.s. konstrukcja statyczna posiada system balastowy (od groma opcji). )

Napęd to 6 silników od pompy zenzowej 450 gph (wg producenta do głębokości 8 m) - możesz zamówić z netu za 50 zł za sztuke. W mojej konstrukcji 2 silniki odpowiadaja za prace w pionie (zanurzenie/ wynurzenie) i 4 za pracę w poziomie ( rotacja, skręty , ciąg na wprost i wstecz) .

Sruby napędowe mają śr. 5 cm zamówione w necie - dostaniesz bez problemu.

Konstrukcja z rur PVC sztywnych. Wg danych technicznych powinna wytrzymac do lekko ponad 150 m głębokości. - możesz dostac w sklepie hydraulicznym lub podobnym "praktikerze" .

parametry takich rur poniżej

http://nibco.com.pl/pl/rury_i_ksztaltki_z_pvc-u

Rury są szczelnie sklejone za pomocą cementu do do PVC-U i tworzą system wypornościowy.

Robot posiada 5 szt. oświetlenia + 1 niedzialajaca przy kamerze (bo kabel nawalił).

1 kamere mini na stale i jedna w obudowie mojego patentu ( z aparatem cyfrowym sony - szerokokątny obiektyw - skierowanym pod kątem 45 stopni w dół) (kamera w aluminiowej obudowie testowana do 35 m)

Kabel sterujący jest 20 żyłowy. Sterowanie wykonane z jojsticków analogowych, kilku regulatorów i stabilizatorów napięcia jak i filtrów przeciwzakłóceniowych.

Zabawa na całego.

Mojego robota przerabiałem już kilkakrotnie bo miałem mnóstwo koncepcji i trzeba było wszystko przetestować. ostatecznie jest zmontowany , przetestowany na basenie i czekam aż się lód roztopi w jeziorach...

Załączam kilka zdjęć żebyś miał jakiś obraz. (p.s. zdjęcia z różnych etapów pracy dodane w kolejności od najstarszego do najnowszego. Ostateczna konstrukcja wygląda jak na ostatnich obrazkach)

Koszt samych materiałów do wytworzenia to ok 3000 PLN , bo nie wiadomo co się nada a co nie. (Dużo elementów które kupiłem starczyło by na wykonie 3/4 następnego robota )

(Oczywiście koszt podany bez kamer)

Wszystko zasilane z akumulatora 12 V ( oprócz kamery szerokokątnej)

Waga ok 10 kg

Jak się wie co i jak to powinno się zmieścić w 2000 PLN.

pozdrawiam

Paweł

[GruX]

Pierwsze co przychodzi mi na myśl pod hasłem uszczelnienie wału to simmerring i chyba to jedyne słuszne rozwiązanie;)

[Diver]

jeżeli to ma pływać do 2 m pod wodą to rozwiązanie z uszczelnianiem wału to robota jak ktoś ma dużo czasu, dlaczego:

1. wymaga to precyzji wykonania

2. każde dodanie długości do wału będzie powodować bicie śruby (im dłuższy wał tym musi być to precyzyjniej wykonane )

3. smar musiał by być wymieniany co jakiś czas, bo praca pod ciśnieniem to nie praca na powietrzu.

4. Tańszym rozwiązaniem byłoby kupienie pompy zęzowej , która jest już uszczelniona . Są pompy o zanurzeniu od 8 do 20m. Wystarczy przeszukać internet. Do działania ROV wystaczy min 3 x napęd (1x pion, 2x poziom)

Ja zastosowałem coś takiego:

http://www.aura.szczecin.pl/index.php?a=&str=773&kat=60&podstr=0&prod=633

Po zdjęciu osłonki od śruby i ścięciu części obudowy taki silnik nadaje się do użycia pod wodą

5. Do tego śruby napędowe i łaczniki na wał

np.:

http://www.modelarski.com/modelarstwo-Akcesoria_do_modeli_p%C5%82ywaj%C4%85cych,21.html

Mocowanie silnika z pompy wg. konstrukcji np za pomocą obejmy.

Z kolei kupowanie gotowych rozwiązań , które są przeznaczone do typowych ROV ' ów to wydatek kilku tysięcy Eur i jest to zazwyczaj sprzęt który schodzi więcej niż na 2 m , tj. na jakieś ponad 100 m ale do tego musi być już specjalna konstrukcja no i dochodzą koszty związane z doprowadzeniem zasilania (zasilane AC) No chyba że kolega ma granta z uczelni.

Na kamery//kamerę proponuje dwie opcje:

lampa najazdowa np.: Brilux gran 200

http://www.brilux.pl/produkty.aspx?act=p_sp&p_id=314

o klasie szczelności IP 67 . Od strony uszczelki i szkła hartowanego jest ip 68 (uszczelkę wypada wysmarować smarem silikonowym takim jak do oringów do kamer podwodnych)

Lampa ta ma z tyłu dwie dziurki z systemem uszczelnienia przeciw zalaniu deszczem. Ale to można ominąć zalewając część wnętrza żywicą epoksydową, a do jednej z dziurek wcześniej przymocować śrubę do mocowania.

Doskonale nadaje się na aparaty cyfrowe kompaktowe (tu mamy autofokus i dużą czułość matrycy na światło.)

Druga opcja na kamery mini (te za 65 zł) to albo kupienie również miejszych obudów do lamp Ip 68 lub kupienie latarek "nemo 7l" i zalanie żywicą epoksydową (wymaga niestety precyzji i jest trochę kłopotliwe - zarąbać się idzie).

Na oświetlenie opcje identyczne jak na kamery.

p.s. do wszystkich urządzeń zasilanych "z góry" (tj. z powierzchni) należy stosować filtry przeciwzakłuceniowe (kondensator o dużej pojemności równolegle podpięty i cewka z kilkoma zwojami wpięta szeregowo).

jeszcze trochę fotek gotowego do pracy :

Poniżej link do sklepu, który może się przydać przy projekcie. Mają "stosunkowo" niskie ceny

http://www.crustcrawler.com/products/urov2/index.php

pozdrawiam

Paweł

[Gnat_89]

Diver mógłbyś przybliżyć budowę swojej konsoli? Musze stworzyć konsolę do takiego robocika i nie wiem czy nie mnie to nie przerośnie i nie kupić zwykłego joysick'a . Z góry dzięki za pomoc.

[Diver]

Zależy co masz na myśli mówiąc zwykły joystik ?

Bo są joystiki potencjometryczne i na mikrostykach na ten przykład....

Jak weźmiesz potencjometryczne to się w tym zakopiesz na amen...bo wymaga dodatkowej elektroniki...a co za tym idzie miejsca w obudowie.

Proponuje Joystiki na mikrostykach + mikroprzekaźniki, z których można zrobić odpowiedni układ logiczny w zależności ile silników będziesz miał w robocie i za co będą odpowiadały ruchy joystika.

Zastosowanie przekaźników ma to do siebie , że wytrzymują konkretny amperaż, a niestety najsłabsze silniki to zawsze te 2 Ampery...

Schematu Ci nie narysuje bo robiłem to na bieżąco z głowy, bo nie miałem czasu na dokumentację.

Ale mogę Ci powiedzieć co powinno być, żeby było nie zawodne:

-bezpieczniki (ja zastosowałem również te automatyczne w celu zwiększenia ochrony)

-regulatory napięcia , albo jak kto woli obrotów silnika

-stabilzatory napięcia/prądu do oświetlenia LED

- stabilizatory napięcia do zasilania kamery/kamer

-filtry przeciwzakłóceniowe - te najlepiej zrobić od strony robota

-opcja z przełacznikami mechanicznymi niezależna od przekaźników, tak na wszelki wypadek.

Jeżeli ktoś jest zainteresowany kupnem tego robota to go chętnie sprzedam...cena ok 3000 PLN bez możliwości negocjacji w dół, jedynie w górę ...niestety już nie mam na niego czasu...

pozdrawiam

Paweł

[Diver]

a tu link na kanał youtube z filmikami wykonanymi robotem na kilku mazurskich jeziorach...no i troszkę filmów z moich nurkowań, ale tych nie oglądajcie

https://www.youtube.com/user/WodniakSzuwarek

Może ktoś znajdzie przyjemność w oglądaniu tego...

pozdrawiam

Paweł