Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Robot do eksploracji stawów, rzek, studni.

wceko 01 Jan 2012 22:43 6154 37
Wago
  • #1
    wceko
    Level 11  
    Witam!
    Planuję wykonać robota do eksploracji wszelkiej maści jezior, stawów i innych wodnych zbiorników. Całość ma wyglądać mniej więcej tak:
    Robot do eksploracji stawów, rzek, studni.
    Z tym, że uwzględniam miejsce na dołączenie dodatkowych segmentów takich jak m.in wysięgnik, ramię.
    W I wersji planowana głębokość schodzenia = 10 m. maks.
    Zasięg 25 metrów.
    Odbiór sygnału z kamery za pomocą laptopa. Zasilanie akumulator 12 V.
    Pierwsza faza będzie polegać na wykonaniu ramy.
    Nie wiem do końca jaki materiał wybrać.
    Na 70% jestem zdecydowany zakupić blachę aluminiową - 2 mm. Nie wiem jak się takowa zachowuje( wytrzymałość, odporność na wszelkiego rodzaju uderzenia).
    Druga opcja to polistyren - 4-6 mm. Również nie znam materiału, jego zachowania, właściwości.
    Następna szkopuł to dobór odpowiedniego kabla.
    Robot będzie w jak najprostszej postaci. Wszystkie funkcje obsługiwane za pomocą włączników hebelkowych on/off, a obroty silników (3) regulowane za pomocą potencjometrów.
    Pragnę poznać wasze opinie, czy też sugestie. W tej fazie projektu w szczególności tyczy się to wyboru materiału na ramę. Możecie również zgłaszać swoje propozycje - jestem na nie otwarty.
  • Wago
  • #2
    Daniel z Łowicza
    Level 2  
    Według mnie aluminium będzie lepszym rozwiązaniem, nie będziesz miał problemów z pęknięciami przy zbyt mocnym dokręceniu śrub przy wąskich elementach i przy mocowaniu "czegoś tam" na dziurach na brzegach blachy. W razie potrzeby możesz lutować aluminium (na allegro są takie specyfiki) w celu np: dodania dodatkowego wspornika po testach próbnych. Przy spotkaniu takiego "rozpędzonego" robota z kamieniem/ścianą polistyren może ulec pęknięciu, aluminium powinno się co najwyżej odkształcić co jest lepsze niż ciągnięcie na kablach urwanego elementu do powierzchni w celu naprawy. Może to ci pomoże: Link i Link Jednak nie sugeruj się do końca tym co napisałem, miech inni się jeszcze wypowiedzą.
  • #3
    wceko
    Level 11  
    Dzięki za linki, ale ciągle chodzi mi po głowie czy blacha 2 mm wystarczy, aby wszystko było sztywne.
  • #4
    Madrik
    moderator of Robotics
    W wodzie słodkiej, aluminium może być. Z tym, że połączenia główne i stałe, powinny być wykonane metodą spawania w odpowiedniej, dla danego stopu aluminium - technologii.

    Polistyren to twarde, dość kruche tworzywo sztuczne w postaci granulek...
    To, jakie będzie mieć właściwości zależy od typu obróbki jakiej zostanie poddany.
    Pieniony polistyren to "zwykły" styropian, taki jak na ocieplenia.
    Ekstrudowany, to taki, jak stosowany w tackach piankowych pod mrożonki. Wzory dostępne w każdej zamrażarce.
    Występuje też pod innymi postaciami. Nie wiem, jaka interesuje ciebie.

    Generalnie projekt jest duży i skomplikowany. I nie będzie łatwy. Grunt to dobry plan budowy i rozwiązanie problemów przed budową.
  • Wago
  • #5
    McRancor
    VIP Meritorious for electroda.pl
    wceko wrote:
    Dzięki za linki, ale ciągle chodzi mi po głowie czy blacha 2 mm wystarczy, aby wszystko było sztywne.


    Zależy jaka będzie masa całkowita 2mm raczej przy niewielkiej masie. Aluminium najlepiej nitować, bo śruby będą podatne na rdzewienie, lutowania nie polecam, bo trzeba mieć do tego na prawdę porządną lutownicę (kilkaset Watt) i trochę wprawy żeby miało to sens, lepiej już chyba dać do pospawania.
  • #6
    RitterX
    Level 39  
    Gięcie aluminium nawet 2mm grubości wymaga odpowiedniego promienia, który znajdziesz w podręczniku inżyniera mechanika lub czymś podobnym. Powinieneś zastosować aluminium konstrukcyjne takie, które nadaje się do spawania choć mam podobną opinię jak Kolega McRancor w kwestii połączeń. Sama blacha 2mm wygięta jak na powyższym zdjęciu bez usztywnień nie będzie stanowiła sztywnej klatki. Na fotografii widać, że główna płyta sondy znajduje się pod pływakami stabilizatora a boki i dół są niejako tylko przytwierdzone. Możesz zawsze posiłkować się aluminiowymi C-ownikami czy wręcz profilami zamkniętymi celem zapewnienia sztywności podstawy. Tak na marginesie sonda z fotografii jest bardzo malutka. Wystarczy porównać "gwiazdki" oświetlenia LED z całością.
    Sprawa wysięgnika jest dosyć skomplikowana i jeśli ma on podnosić ciężary o wadze nawet pojedynczych kilogramów to albo sonda będzie musiała mieć w osi chwytaka pływaki o sporej długości albo czynny układ wyważenia oparty o komory balastowe. 10m kabla zasilająco-transmisyjnego także waży swoje.
  • #7
    puszupek24
    Level 2  
    kolego zrób ramę z gotowych profili aluminiowych, dostępność świetna, ceny przystępne (jak na alu) i materiał ma już odpowiednie właściwości konstrukcyjne
  • #8
    Tommy82
    Level 41  
    Weź gotową ramę z jakiegoś chińskiego agregatu prądotwórczego.
  • #9
    k124l
    Level 20  
    Witam .
    Ramę robota możesz zbudować tak jak koledzy wyżej pisali z profili alu a jako elektronikę sterującą to polecam zaprogramować jakiś mikroprocesor w miarę prosto i tanio ale cały projekt robota będzie trochę kosztował .
  • #10
    wceko
    Level 11  
    Może macie jakieś oryginalne pomysły na ulepszenia czy też dodatki?
  • #11
    McRancor
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Na razie zbuduj cokolwiek sensownego, potem będziesz ulepszał.
  • #12
    wceko
    Level 11  
    Rzecz jasna, tylko niektóre założenia należy uwzględnić przed zbudowaniem prototypu.
  • #14
    wceko
    Level 11  
    płetwa wrote:
    Może to Ci pomoże, konstrukcja wydaje się prosta:

    http://futureblog.pl/2007/09/zrob-to-sam-podwodny-robot/

    A i na forum jest obszerna dyskusja:

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic359956.html#9425346


    Płetwa, robot będzie prezentowany publicznie, musi być estetyka zarówno materiału jak i mojej własnej pracy. Więc pomysł odpada.

    Dostałem dzisiaj pocztą blachę alu 2 mm i jestem w pełni usatysfakcjonowany. Sztywność niemal stali, a zarazem lekkość. Zaczynam pracę. Pod ołówek i linijkę wędruje projekt.
  • #15
    płetwa
    Level 31  
    wceko wrote:
    Może macie jakieś oryginalne pomysły na ulepszenia czy też dodatki?


    Im więcej propozycji tym łatwiej Ci będzie wybrać optymalne rozwiązanie.
  • #16
    wceko
    Level 11  
    A co sądzicie o sterowaniu, spełni ono swoją role?
  • #17
    puszupek24
    Level 2  
    to zależy kolego. najprościej będzie sterować analogowo, przy pomocy np skrętki 6-8 żyłowej możesz wysłać odpowiednia ilość sygnałów załączających poszczególne przekaźniki. Musisz zastanowić się ile elementów będziesz sterował. Myślę, że powinieneś najpierw rozwiązać problem wyporności konstrukcji i zastanowić się nad obsługą zbiorników balastowych. Wg mnie dobrym rozwiązaniem będą 2 zbiorniki w górnej części (jak na twoim zdjęciu). Musimy je teraz napełnić cieczą lub powietrzem, ja zamontowałbym dodatkowy zbiornik z powietrzem pod ciśnieniem, albo (co jest prostszym i efektywniejszym rozwiązaniem) użył gotowych, wymiennych 88 gramowych butli CO2 (strzelectwo pneumatyczne). Potem montujesz elektrozawory - po dwa na zbiorniki balastowe (jeden u góry aby powietrze mogło ustąpić miejsca cieczy, drugi u dołu gdy zbiornik będzie napełniany gazem, aby znów woda z niego uciekała a nie na odwrót) no i kolejny za kapsułą z gazem aby w wybranym momencie napełniała balast.
    Takie rozwiązanie zajmuje ci 2 kanały na sterowaniu. Silnik - przód-tył - 2 kanały, ster (przy pomocy kolejnego wirnika - większa kontrola i nie musi sie poruszać do przodu aby obracać) kolejne 2 kanały, przydałby się jeszcze wirnik odpowiedzialny za wychylenie przód-tył i kolejny na boki - to ci zjada 4 kanały i mamy już 10+masa na dwóch powiedzmy żyłach - 2 skrętki nie twoje. Potem pytanie co dalej - kamera - kolejny kabel do transmisji video. Jeśli chcesz sterować zdalnie sytuacja jest trudniejsza i duuzo bardziej kosztowna. Taka moja koncepcja, na cyfrowym sterowaniu się nie znam więc nie wypowiadam.
    ps. Nie wiem czy to najszczęśliwszy pomysł z tą blachą aluminiową, dużo babrania się, a tak naprawdę na gotowych profilach efekt lepszy i dużo mniej pracy
  • #18
    wceko
    Level 11  
    A silniki jakie polecacie?
    Mam na oku jeden od wkrętarki, nie znam jego parametrów, tyle tylko, że jest na 12 V.
    Druga opcja to modelarski - do łodzi, 18000 - 31000 rpm. na 6 V.
  • #19
    Madrik
    moderator of Robotics
    Zbuduj konstrukcję. Będziesz znał jej realne parametry - dobierzesz silnik.
    Na etapie, gdy nie masz nic, poza pomysłem - dobieranie takich podzespołów jak napęd, nie ma większego sensu. Spora szansa na to, że nie trafisz w potrzeby i będziesz zmuszony kupować je po raz drugi.
  • #20
    wceko
    Level 11  
    Witam,
    Chciałbym się jeszcze was poradzić.
    Muszę pracować jednocześnie nad ramą i elektroniką, ponieważ mam ograniczony czas.
    Z tego względu chciałbym się was poradzić co do wyboru układu do potencjometru regulującego obroty silnika. Silniki będą od wkrętarki, na 12v. Natężenie nie będzie przekraczać 8 A. Szukałem na elektrodzie jakiś schematów i jedne co znalazłem to :

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic312736.html#1591774 - pwm
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1296809.html

    Jeżeli ktoś ma inny ciekawy schemat i spełniający swoją rolę to prosiłbym o propozycję.
  • #21
    Madrik
    moderator of Robotics
    Skoro masz wkrętarkę i silnik z niej, to masz także regulator prędkości i kierunku.
    Trzeba tylko przewody przedłużyć.
  • #22
    wceko
    Level 11  
    Madrik wrote:
    Skoro masz wkrętarkę i silnik z niej, to masz także regulator prędkości i kierunku.
    Trzeba tylko przewody przedłużyć.


    Mylisz się, mam tylko i wyłącznie silnik.
  • #23
    wceko
    Level 11  
    Ostateczna wybór. Regulator pwm na ne555 spełni swoją rolę?
  • #24
    płetwa
    Level 31  
    Kolego WCEKO wyżej podałem Ci link do obszernego tematu na temat budowy podobnego urządzenie, tam są wszystkie odpowiedzi na zadawane przez ciebie pytania wystarczy tylko przeczytać.
  • #25
    wceko
    Level 11  
    Dziękuje wszystkim za pomoc. Projekt jest na ukończeniu. Planowany termin zakończenia prac - 1 marca.
    Zwracam się do was jeszcze z jednym zapytaniem dot. oświetlenia. Wiadomo, że w wodzie na dodatek mętnej efekty świetlne raczej słabo wypadają.
    Zastanawiam się jakie diody wybrać do oświetlania pola widzenia kamery. Mam na oku flux'y, 14 k mcd.
    Halogeny nie pasują mi do wyglądu i będę miał kłopoty z ich zasilaniem.
    Jeżeli macie ciekawe propozycje - piszcie.
  • #26
    RitterX
    Level 39  
    3W LED Cree o strumieniu świetlnym rzędu 180lm. Świetlówka 8W ma ~340lm tak dla porównania.
  • #27
    Madrik
    moderator of Robotics
    W naszych ciemnych i mętnych wodach, jedynym sensownym źródłem światła jest ksenonowa lampa wyładowcza - HID. Takie, które używają nurkowie.
    Diody mają światło do niczego. Szybko się rozprasza i nie uwidacznia szczegółów.

    Jeżeli nie chcesz dawać HID-a, to albo halogeny albo zwykłe ksenony żarowe.
    Strumień świetlny czy jasność w kandelach to tylko wabiki na klientów.
  • #28
    saskia
    Level 39  
    W metnej wodzie, oprocz oswietlenia zainstaluj chocby najtansza echo sonde.
    Zaoszczedzisz na awariach i plataniu kabli zasilajacych o jakies podwodne galezie, prety, itp.

    Polskie literki...

    Nie posiadam.
  • #29
    Madrik
    moderator of Robotics
    saskia wrote:
    W metnej wodzie, oprocz oswietlenia zainstaluj chocby najtansza echo sonde.
    Zaoszczedzisz na awariach i plataniu kabli zasilajacych o jakies podwodne galezie, prety, itp.


    Nic z tego kolego. Najtańsze echosondy to raczej rozbudowany czujnik parkowania.
    Marny zasięg, marna rozdzielczość. Żeby uzyskać jakiś sensowny odczyt, minimum to echosonda cztero lub więcej wiązkowa, generująca wielowymiarowy obraz dna.

    Te typowo wędkarskie z większości półek cenowych, uśredniają wszystkie odczyty do jednego wymiaru. Tak jakbyś wziął dioramę, postawił przed prześcieradłem i oglądał jej cień. O szczegółach jej budowy na tej podstawie nic nie wywnioskujesz.

    Echosondy wędkarskie pozwalające uzyskać choć namiastkę realnej rzeźby dna to koszty paru ładnych tysięcy.
    Echosonda za 100zł to tylko beznadziejny gadżet wyglądający jak tamagochi z przeceny. Jeżeli do tego większość odczytów interpretuje jako ikonki rybek, zamiast realnego obrazu odbieranych ech, to jej przydatność jest zerowa.
  • #30
    RitterX
    Level 39  
    LEDy mocy mają porównywalną sprawność świetlną z HID. Wybierając takie z małym kątem świeceniam można dla oprawy "penetracji" dodać odbłyśnik oraz soczewkę kolimacyjną dedykowaną do LED.
    HID jak również przetwornica ją zasilająca generuje sporo zakłóceń.