Манипулятор подводный своими руками

Сборка подводного необитаемого аппарата

Шаг первый: что такое ROV и как это работает
ROV — это дистанционно управляемое подводное транспортное средство, которое находится под прямым управлением человека-оператора на поверхности. ROV может плавать, останавливаться, зависать и поднимать объект или образцы воды, грунта на поверхность с помощью манипулятора или другого механического устройства.

У данного подводного робота, который сделал мастер, нет никакого манипулятора или какого-либо механического устройства, чтобы поднимать какие-либо объекты на поверхность.

Работает это следующим образом:
Когда вертикальное подруливающее устройство создает тягу, поднимающую воду вверх, робот движется вниз. Когда горизонтальные подруливающие устройства создают обратную тягу, он движутся вперед.

Шаг второй: выбор конструкции для аппарата
Существует два основных вида самодельных аппаратов.
1) Конструкция Seafox.
2) Конструкция Seaperch.
После долгих размышлений мастер решил делать аппарат с дизайном Seafox.

Конструкция этого аппарата следующая:
Две трубки в верхней части и нижняя часть с грузом для удержания баланса в воде. Верхние трубки заполнены воздухом, закрыты торцевыми крышками и полностью герметичны. Нижняя часть заполнена небольшими стеклянными шариками с отверстиями, через которые может поступать вода.

Шаг пятый: камера
Изображение с камеры FPV не качественное, поэтому мастер рекомендует использовать экшн-камеру, такую как GoPro, с водонепроницаемым футляром.

У камеры есть три провода, подключаем их следующим образом:
VCC >>> Положительная клемма аккумулятора (+)
GND >>> Отрицательный вывод аккумулятора (-) и провод заземления кабеля RCA.
Signal >>> Сигнальный провод кабеля RCA.
Корпус для камеры нужно сделать водонепроницаемым.

Шаг шестой: управление
Аппарат управляется с земли посредством контроллера на Ардуино. Контроллер собирается в пластиковой коробке.
Для управления используются четыре кнопки без фиксации.

Шаг восьмой: провод
Для связи аппарата с контроллером управления мастер использовал провода длиной 30 метров. Два провода для TX и RX, еще два провода для сигнала камеры и заземления. Чтобы соединить 4 провода вместе, он использовал термоусадочную трубку диаметром 10 мм.
Другой вариант, использовать уличный провод для интернета.

Управление работает только для длины не более 40 метров.

Шаг девятый: переделка трюмной помпы в подруливающее устройство
Двигатели, одна из основных частей аппарата. Для этого проекта можно использовать любые щеточные подруливающие устройства. Мастер использует помпу из-за ее характеристик.

Для всех трех подруливающих устройств он использует мощные трюмные насосы. Эти насосы уже водонепроницаемые и очень мощные.
Чтобы превратить трюмный насос в подруливающее устройство, нужно удалить часть отмеченную белым и прикрепить гребной винт к валу двигателя.

Шаг одиннадцатый: питание
Сначала мастер попробовал питание по проводу с берега, но устройство работало с перебоями. Тогда он решил установить батарею на самом аппарате. Он использовал свинцово-кислотный аккумулятор 12В 7Ач. Аппарат потребляет около 14 А для всех двигателей и электроники. Аппарат может работать в воде около 30 минут.

Естественно, необходимо сделать для батареи водонепроницаемый корпус.

Источник

DIY: Робот-подводная лодка для исследования акватории Москвы-реки. Часть 1

Это краткая история создания подводного автономного робота менеджером очень среднего звена. Текущей целью является создание актуальной карты фарватера Москвы-реки. При поиске нет проблем найти такую карту, но вызывает вопрос ее актуальность. Русло реки постоянно меняется. Происходит эрозия берегов реки и меняется карта фарватера. Эти процессы особенно заметны, учитывая питание Москвы-реки снеговое (61 %), грунтовое (27 %) и дождевое (12 %). Конечной целью является создание многофункционального подводного робота для исследование морских глубин. Мировой океан, покрывающий 2/3 поверхности Земли, изучен всего на 5%. Для создания автономного робота нужен простой «автопилот».

Как сделать доступный и простой автопилот для DIY-проектов и проплыть на нем по Москве-реке?

Москва-река это главная водная артерия города Москвы, длина в пределах города 80 км. Ширина реки внутри города меняется от 120 до 200 м, от самой узкой части возле Кремля до самой широкой вблизи Лужников. Принято считать, что скорость течения реки 0,5 м/с. Вполне благоприятные условия для испытания робота.
Возможно, было бы эффективнее и проще сделать лодку, но задача сделать подводного робота кажется много интереснее.

Конструкция

Робот-подводная лодка для исследования акватории Москвы-реки.

Примерное расположение элементов я видел таким.

Установка коллекторного двигателя

Серво-привод управления рулем

Серво-привод управления рулем глубины

В шутку можно сказать что я готовлюсь к конкурсу X-Prize.

The registration deadline is 30 June, 2016 (11:59 PM UTC/4:59 PM PST). The registration fee is $2,000.00 USD.

Целью является разработка автономного подводного робота, а не ROV’а. (Remotely operated underwater vehicle).

Электронная часть не отличается сложностью и качеством сборки
Arduino nano + L293D + Bluetooth + 3 серво + Power bank (Отдельное спасибо интернет-магазину, который продавал такие по 3 цента). Отдельно подключается к Power bank смартфон Samsung Galaxy S3 для поддержания заряда. Связь смартфона с Arduino осуществляется по Bluetooth.

Программная часть управления

«Мы встречаем свою судьбу на пути, который избрали, чтобы уйти от нее»
Жан де Лафонтен

Я всегда старался избегать программирования на Android. Когда появлялась возможность разработки даже легкого приложения с возможностью в действии познакомится с Android, я пасовал.
Но час настал! Действительно, хватит тратить деньги на шильды для Arduino. Все что нужно уже есть в отслуживших смартфонах. Под рукой оказался Samsung Galaxy S3 и немного магии.
Как порядочный ГИК я задал вопрос на тостере. Возможно я спрашивал сложно. Возможно плохо сформулировал вопрос. И похоже это было скорее не на вопрос. Но в ответ я получил совсем не то, что ожидал.
Яндекс мне в бухту! Все запросы «Android GPS», «Программирование Android GPS» и прочее давали ответы, которые решительно не работали на Android Studio.
Каким же облегчением для меня стала находка SL4A. Оказывается можно прототипировать и программировать на Android, используя Python. Управляют, ведь, даже ракетами.

SL4A Python

Если у Вас есть телефон Android, а он у Вас есть. Вы же ГИК, а не любитель приторных фруктов.
Устанавливаем на выбор программу для распознавания QR-кодов.
Для использования SL4A необходимо установить на телефон приложение.

Интерпретатор языка Python находится здесь.

Или QPython3

Писать программы на телефоне возможно, но занятием увлекательным это не назовешь.

Источник: http://habrahabr.ru/post/134184/
Перенаправим весь локальный трафик, поступающий на порт 9999 в Android-устройство (примем, что сервер слушает порт 46136):
$ adb forward tcp:9999 tcp:46136
Осталось создать переменную окружения и настройка закончена:
$ AP_PORT=9999
Осталось добавить файл android.py в папку с библиотеками Python’а, и все, теперь можно писать приложения на компьютере, запускать их, и результат можно буждет видеть сразу на телефоне. Для запуска helloWorld на Android-устройстве теперь достаточно ввести в интерпретаторе Python:
>>>import android
>>>droid = android.Android()
>>>droid.makeToast(«Hello, world!»)

В первой строчке импортируется библиотека android, затем создается объект droid, с помощью которого используются API Android’a. Крайняя строка выводит сообщение «Hello, World!» на экран устройства.
Теперь самое время, чтобы познакомиться поближе с API, которое предоставляет SL4A.

Построение пути. Выбор точек

Используя Яндекс.карты или Google.maps выбираем точки по центру реки. Это примерный маршрут. Для тестов и наладки использую усеченную версию точек.
[55.671110, 37.686625],[55.668448, 37.675467],[55.660847, 37.671776],[55.654649, 37.671175]

Как сделать доступный и простой автопилот для DIY-проектов из andoid телефона и 70 строк кода?

Батарея:
droid.batteryStartMonitoring() — началo работы с батареей.
droid.batteryStopMonitoring()
droid.batteryGetHealth() — возвращает состояние батареи (1-неизвестно, 2-хорошее, 3 — перегрев, 4 — мёртвая, 5 — перегрузка, 6 — неизвестный сбой)
droid.batteryGetStatus() — возвращает статус батареи (1 — неизвестно, 2 — заряжается, 3 — разряжается, 4 — не заряжается, 5 — максимальный заряд)
droid.batteryGetTechnology()
droid.readBatteryData() — данные о батарее.
droid.batteryGetTemperature()
droid.batteryGetVoltage()
droid.batteryGetLevel()

Bluetooth:
droid.checkBluetoothState() — проверяет включён ли Bluetooth
droid.toggleBluetoothState() — включает если в скобках True и выключает, если False
droid.bluetoothAccept() — принимает соединение
droid.bluetoothActiveConnections() — проверяет, есть ли подключения
droid.bluetoothGetConnectedDeviceName()
droid.bluetoothMakeDiscoverable() — в скобках можно указать промежуток времени в секундах
droid.bluetoothStop()

Wi-Fi:
droid.checkWifiState() — проверяет включён ли Wi-Fi
droid.toggleWifiState() — включает если в скобках True и выключает, если False
droid.wifiStartScan()
droid.wifiGetScanResults()
droid.wifiGetConnectionInfo()

Другие настройки:
droid.checkAirplaneMode() — проверяет включён ли режим «В самолёте»
droid.checkRingerSilentMode() — проверяет включён ли беззвучный режим
droid.checkScreenOn() — включён ли экран
droid.toggleRingerSilentMode() — включает беззвучный режим
droid.toggleAirplaneMode()
droid.toggleVibrateMode()

Получение информации о настройках:
droid.getMaxMediaVolume()
droid.getMaxRingerVolume()
droid.getMediaVolume()
droid.getRingerVolume()
droid.getScreenBrightness()
droid.getScreenTimeout()
droid.getVibrateMode()

Установка параметров:
droid.setMediaVolume()
droid.setRingerVolume()
droid.setScreenBrightness()
droid.setScreenTimeOut()

В планах:

• Настройка отправки данных по Bluetooth на arduino.
• Получение с arduino данных о глубине. Глубину буду измерять ультразвуковым датчиком.
• Отправка данных о текущем положении и измерений глубины на сервер.
• Доработка конструкции. Лодка должна быть с нулевой плавучестью, чтобы глубину можно было изменять рулями глубины. Возможно от конструкции подводной лодки придется уйти к надводному аппарату.
• Тест, тест, тест

P.S.: Почему я решил написать пост до запуска робота? Я хочу найти единомышленников. Если у Вас есть желание — делайте своего робота. Отличный повод собраться на майских праздниках на аквапробег по Москве-реке на роботах! По всем вопросам можете писать мне ВК. Просьба сделать репост, может быть кто-то из Ваших друзей захочет принять участие в аквамарафоне.

Напоминаю:
Конкурс роботов-газонокосилок пройдет в Сколково 3 июня. Все желающие могут попробовать себя в робототехнике. По итогам конкурса мы хотим отобрать команду для стартапа. Мы будем делать первый российский коммерческий робот-мульчатор. Ценные призы и подарки для всех участников.

Источник