Arduino RC Amphibious Rover: 39 vaihetta (kuvilla)

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

Parin viime kuukauden aikana olemme kehittäneet kauko -ohjattavan roverin, joka voi liikkua sekä maalla että vedellä. Vaikka ajoneuvo, jolla on samankaltaiset ominaisuudet, käyttää erilaisia voimansiirtomekanismeja, yritimme saavuttaa kaikki käyttövoimat käyttämällä vain pyöriä.

Ajoneuvo koostuu kelluvasta alustasta, jossa on pari pyörää, jotka on integroitu potkuriin. Järjestelmän ytimessä on monipuolinen Arduino UNO, joka ohjaa moottoreita ja erilaisia mekanismeja.

Seuraa nähdäksesi muutoksen Amphibious Roverin maanpäällisen ja vesimuodon välillä!

Jos pidit projektista, äänestä meitä kilpailuissa (oikeassa yläkulmassa)

Vaihe 1: Konseptin kehittäminen Fusion 360: n avulla

Aloitimme tekemällä luonnoksen tästä projektista ja pian ymmärsimme amfibisen roverin rakentamisen monimutkaisuuden. Keskeinen kysymys on se, että käsittelemme vettä ja toimivia mekanismeja, joita on vaikea yhdistää.

Siksi kehitimme viikon kuluessa Autodeskin ilmaisen Fusion 360 -nimisen 3D -mallinnusohjelmiston avulla ensimmäiset mallimme pyörän keksimiseksi! Koko mallinnusprosessi oli helppo oppia Instructabelin oman 3D -suunnitteluluokan avulla. Seuraavat vaiheet korostavat projektimme keskeisiä piirteitä ja antavat paremman käsityksen roverin sisäisestä toiminnasta.

Vaihe 2: Pyörien kehittäminen

Aivoriihen jälkeen tulimme siihen tulokseen, että olisi hienoa, jos onnistuisimme käyttämään roverin käyttöjärjestelmää työskentelemään sekä maalla että vedellä. Tarkoitamme tällä kahden erilaisen tavan siirtää roveria sijaan tavoitteemme oli yhdistää molemmat yhteen mekanismiin.

Tämä johti meidät sarjaan prototyyppejä pyöristä, joissa oli läpät, jotka saattoivat avautua ja antoivat sille mahdollisuuden siirtää vettä tehokkaammin ja liikkua eteenpäin. Tämän pyörän mekanismit olivat aivan liian monimutkaisia ja niissä oli useita puutteita, mikä antoi inspiraation paljon yksinkertaisemmalle mallille.

Eureka !! Saimme ajatuksen kiinnittää potkuri pyörään. Tämä tarkoitti sitä, että maalla se rullaisi tasaisesti, kun taas vedessä pyörivä potkuri työntäisi sitä eteenpäin.

Vaihe 3: Kääntöakselin luominen

Tämän ajatuksen mielessä tarvitsimme tapaa saada kaksi tilaa:

1. Ensimmäisessä pyörät olisivat yhdensuuntaisia (kuten tavallinen auto) ja rover rullaa maalla.
2. Toisessa tilassa takapyörien on käännettävä siten, että ne ovat takana. Näin potkurit voidaan upottaa veden alle ja työntää venettä eteenpäin.

Suorittaaksemme suunnitelman kääntää takapyöriä ajattelimme asentaa servomoottoreita moottoreihin (jotka on liitetty pyöriin) kääntääksemme ne takaisin.

Kuten ensimmäisessä kuvassa (joka oli alkuperäinen mallimme), huomasimme, että pyörien pyörimisen aiheuttama kaari häiritsi runkoa ja siksi se oli poistettava. Tämä tarkoittaisi kuitenkin sitä, että suuri osa raosta olisi avoin veden pääsylle sisään. Mikä olisi tietysti tuhoisaa !!

Seuraavassa kuvassa näkyy viimeinen mallimme, joka ratkaisee edellisen ongelman nostamalla korin kääntötason yläpuolelle. Tämä sanoi, että osa moottorista on veden alla, mutta koska tässä moottorissa on muovinen vaihteisto, vesi ei ole ongelma.

Vaihe 4: Kääntyvä yksikkö

Tämä yksikkö on takapyörän pyörimisen takana oleva mekanismi. DC -moottori oli kiinnitettävä servomoottoriin, joten rakensimme "sillan", joka sopii moottoriin ja servosarvean.

Koska moottorilla on pyöristettynä suorakulmainen profiili, se peittää ympyrän muotoisen alueen. Koska käsittelemme vettä, meillä ei voi olla mekanismeja, jotka paljastavat suuria aukkoja. Tämän ongelman korjaamiseksi suunnittelimme kiinnittävän pyöreän levyn reiän tiivistämiseksi aina.

Vaihe 5: Etuohjausmekanismi

Rover käyttää kahta ohjausmekanismia. Vedessä takaosan kahta servomoottoria käytetään ohjaamaan potkurin asentoa, mikä johtaa kääntymiseen vasemmalle tai oikealle. Kun taas maalla etuohjausmekanismia käytetään etummaisen servomoottorin ohjaamana.

Moottoriin on kiinnitetty lenkki, joka pyörää kohti painettuna saa sen kääntymään kuvan "kultaisen akselin" ympäri. Kääntökulma on noin 35 astetta riittävä nopeaan jyrkkiin käännöksiin.

Vaihe 6: Muutoksen kiinnitys

Toinen sija Arduino -kilpailussa 2017

Ensimmäinen palkinto Wheels -kilpailussa 2017

Toinen palkinto kauko -ohjauskilpailussa 2017