Arduino RC Amphibious Rover: 39 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Under de senaste månaderna har vi utvecklat en fjärrstyrd rover som kan röra sig både på land och på vatten. Även om ett fordon med liknande funktioner använder olika mekanismer för framdrivning försökte vi uppnå alla framdrivningsmedel genom att använda hjul ensam.

Fordonet består av en flytande plattform med ett par hjul som är integrerade med en propeller. Kärnan i systemet är den mångsidiga Arduino UNO som styr motorerna och olika mekanismer.

Följ vidare för att se omvandlingen mellan den terrestra och vattenformen av Amphibious Rover!

Om du gillade projektet rösta på oss i tävlingarna (högst upp till höger)

Steg 1: Använd Fusion 360 för att utveckla konceptet

Vi började med att göra en skiss av det här projektet och vi insåg snart komplexiteten i att bygga en amfibisk rover. Nyckelfrågan är att vi har att göra med vatten och mekanismer som verkar, två aspekter som är svåra att kombinera.

Därför utvecklade vi inom en vecka med Autodesks gratis programvara för 3D -modellering som heter Fusion 360 våra första mönster för att återuppfinna hjulet! Hela modelleringsprocessen var lätt att lära sig med hjälp av Instructables egen 3D -designklass. Följande steg belyser nyckelfunktioner i vårt projekt och ger en bättre förståelse för roverns inre funktioner.

Steg 2: Utveckla hjulen

Efter mycket brainstorming kom vi fram till att det skulle vara häftigt om vi lyckades använda roverns drivsystem för att fungera både på land och på vatten. Med detta menar vi istället för två olika sätt att flytta rovern vårt mål var att integrera båda i en mekanism.

Detta ledde oss till en serie prototyper av hjul som hade klaffar som kunde öppna sig, vilket gav det möjlighet att flytta vatten mer effektivt och driva sig framåt. Mekanismerna på detta hjul var alldeles för komplexa och hade flera brister, detta gav inspiration till en mycket enklare modell.

Eureka !! Vi fick idén att smälta in en propeller i hjulet. Detta innebar att den på land skulle rulla smidigt, medan den i snurrande propellern skulle skjuta den framåt.

Steg 3: Skapa en svängningsaxel

Med den här tanken i åtanke behövde vi ett sätt att ha två lägen:

1. I den första skulle hjulen vara parallella (som en vanlig bil) och rovern kommer att rulla på land.
2. För det andra läget måste bakhjulen svänga på ett sätt som är bak. Detta gör att propellrarna kan sänkas under vatten och skjuta båten framåt.

För att genomföra planen att svänga bakhjulen tänkte vi montera servomotorer på motorerna (som är anslutna till hjulen) för att rotera dem bakåt.

Som framgår av den första bilden (som var vår första modell) insåg vi att bågen som skapades av hjulens roterande störde kroppen och därför behövde tas bort. Detta skulle dock innebära att en stor del av slitsen skulle vara öppen för att vatten skulle komma in. Vilket uppenbarligen skulle vara katastrofalt !!

Nästa bild visar vår slutliga modell, som löser det tidigare problemet genom att lyfta kroppen ovanför det svängbara planet. Som sagt en del av motorn är nedsänkt, men eftersom denna motor har en plastväxellåda är vatten inte ett problem.

Steg 4: Svängningsenhet

Denna enhet är mekanismen bakom bakhjulets rotation. Likströmsmotorn behövde anslutas till servomotorn så vi byggde en "Bridge" som passar på motorn och in i servohornet.

Eftersom motorn har en rektangulär profil när den roteras täcker den ett område med formen av en cirkel. Eftersom vi har att göra med vatten kan vi inte ha mekanismer som avslöjar stora luckor. För att lösa detta problem planerade vi att fästa en cirkulär skiva för att alltid täta hålet.

Steg 5: Frontstyrningsmekanism

Rovern använder två styrmekanismer. I vatten används de två bakre servomotorerna för att styra propellerns position vilket resulterar i att man svänger åt vänster eller höger. Medan på land används den främre styrmekanismen som styrs av en främre servomotor.

Fäst på motorn är en länk som när den trycks mot hjulet får den att svänga runt den "gyllene axeln" på bilden. Svängvinkelns räckvidd är cirka 35 grader tillräckligt för att göra snabba skarpa svängar.

Steg 6: Transformation Mouvement

Tvåa i Arduino -tävlingen 2017

Första priset i hjulkonkurrensen 2017

Andra pris i fjärrkontrolltävlingen 2017