Arduino RC Amphibious Rover: 39 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

I løpet av de siste par månedene har vi utviklet en fjernstyrt rover som kan bevege seg både på land og på vann. Selv om et kjøretøy med lignende funksjoner bruker forskjellige fremdriftsmekanismer, prøvde vi å oppnå alle fremdriftsmidlene ved å bruke hjul alene.

Kjøretøyet består av en flytende plattform med et par hjul som er integrert med en propell. I hjertet av systemet er den allsidige Arduino UNO som styrer motorene og forskjellige mekanismer.

Følg med for å se transformasjonen mellom den terrestriske og vannformen til Amphibious Rover!

Hvis du likte prosjektet, stem på oss i konkurransene (øverst til høyre)

Trinn 1: Bruk Fusion 360 til å utvikle konseptet

Vi begynte med å lage en skisse av dette prosjektet, og vi skjønte snart kompleksiteten ved å bygge en amfibisk rover. Det sentrale spørsmålet er at vi har å gjøre med vann og mekanismer som virker, to aspekter som er vanskelige å kombinere.

Derfor utviklet vi i løpet av en uke av Autodesks gratis 3D -modelleringsprogramvare kalt Fusion 360 våre første design for å finne opp hjulet på nytt! Hele modelleringsprosessen var lett å lære med litt hjelp fra Instructables egen 3D Design Class. Følgende trinn fremhever viktige trekk ved prosjektet vårt og gir en bedre forståelse av roverens indre virkemåte.

Trinn 2: Utvikle hjulene

Etter mye brainstorming kom vi frem til at det ville være kult hvis vi klarte å bruke roverens drivsystem til å jobbe både på land og på vann. Med dette mener vi i stedet for to forskjellige måter å flytte roveren på, var målet vårt å integrere begge i en mekanisme.

Dette førte oss til en serie prototyper av hjul som hadde klaffer som kunne åpne seg, noe som ga det muligheten til å bevege vann mer effektivt og drive seg fremover. Mekanismene på dette hjulet var altfor komplekse og hadde flere feil, dette ga inspirasjon til en mye enklere modell.

Eureka !! Vi fikk ideen om å smelte en propell inn i hjulet. Dette betydde at den på land ville rulle jevnt, mens den i vann ville den spinnende propellen skyve den fremover.

Trinn 3: Opprette en svingende akse

Med denne ideen i tankene, trengte vi en måte å ha to moduser på:

1. I den første ville hjulene være parallelle (som en vanlig bil) og roveren vil rulle på land.
2. For den andre modusen må bakhjulene svinge slik at de er bak. Dette gjør at propellene kan senkes under vann og skyve båten fremover.

For å utføre planen om å svinge bakhjulene, tenkte vi på å montere servomotorer på motorene (som er koblet til hjulene) for å rotere dem tilbake.

Som sett på det første bildet (som var vår første modell) innså vi at lysbuen som ble opprettet ved at hjulene svingte, forstyrret kroppen og derfor måtte fjernes. Dette ville imidlertid bety at en stor del av spalten ville være åpen for vann som skulle komme inn. Som åpenbart ville være katastrofalt!

Det neste bildet viser vår siste modell, som løser det forrige problemet ved å løfte kroppen over svingplanet. Når det er sagt, er en del av motoren nedsenket, men siden denne motoren har en girkasse i plast, er ikke vann et problem.

Trinn 4: Pivoterende enhet

Denne enheten er mekanismen bak rotasjonen av bakhjulet. Likestrømsmotoren måtte festes til servomotoren, så vi bygde en "Bridge" som passer på motoren og inn i servohornet.

Siden motoren har en rektangulær profil når den roteres, dekker den et område som har form av en sirkel. Fordi vi har å gjøre med vann, kan vi ikke ha mekanismer som avslører store hull. For å fikse dette problemet planla vi å feste en sirkulær plate for å tette hullet hele tiden.

Trinn 5: Frontstyringsmekanisme

Roveren bruker to styremekanismer. I vann brukes de to bakre servomotorene for å kontrollere propellens posisjon, noe som resulterer i sving til venstre eller høyre. Mens på land brukes den fremre styremekanismen kontrollert av en servomotor foran.

Festet til motoren er en lenke som når den skyves mot hjulet får den til å svinge rundt den "gylne akselen" på bildet. Området for svingvinkel er rundt 35 grader tilstrekkelig for å gjøre raske skarpe svinger.

Trinn 6: Transformasjonsmouvement

Runner Up i Arduino -konkurransen 2017

Førstepremie i hjulkonkurransen 2017

Andre pris i fjernkontrollkonkurransen 2017