Arduino RC Amfibische Rover - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

De afgelopen maanden hebben we een op afstand bestuurbare rover ontwikkeld die zich zowel op het land als op het water kan voortbewegen. Hoewel een voertuig met vergelijkbare kenmerken verschillende aandrijfmechanismen gebruikt, hebben we geprobeerd alle voortstuwingsmiddelen te bereiken door alleen wielen te gebruiken.

Het voertuig bestaat uit een drijvend platform met een paar wielen die zijn geïntegreerd met een propeller. Het hart van het systeem is de veelzijdige Arduino UNO die de motoren en verschillende mechanismen aanstuurt.

Volg om de transformatie tussen de terrestrische en de aquatische vorm van de Amfibische Rover te zien!

Als je het project leuk vond, stem dan op ons in de wedstrijden (rechtsboven)

Stap 1: Fusion 360 gebruiken om het concept te ontwikkelen

We begonnen met het maken van een schets van dit project en al snel realiseerden we ons hoe complex het is om een amfibische rover te bouwen. Het belangrijkste is dat we te maken hebben met water en mechanismen die in werking treden, twee aspecten die moeilijk te combineren zijn.

Daarom ontwikkelden we binnen een week met behulp van de gratis 3D-modelleringssoftware van Autodesk, Fusion 360 genaamd, onze eerste ontwerpen om het wiel opnieuw uit te vinden! Het hele proces van modelleren was gemakkelijk te leren met wat hulp van Instructables' eigen 3D Design Class. De volgende stappen benadrukken de belangrijkste kenmerken van ons project en geven een beter begrip van de innerlijke werking van de rover.

Stap 2: De wielen ontwikkelen

Na veel brainstormen kwamen we tot de conclusie dat het gaaf zou zijn als we het aandrijfsysteem van de rover zouden kunnen gebruiken om zowel op het land als op het water te werken. Hiermee bedoelen we in plaats van twee verschillende manieren om de rover te verplaatsen, ons doel was om beide in één mechanisme te integreren.

Dit leidde ons tot een reeks prototypes van wielen met flappen die open konden, waardoor ze het water efficiënter konden verplaatsen en zichzelf voortstuwen. De mechanismen op dit wiel waren veel te complex en hadden verschillende gebreken, dit gaf inspiratie voor een veel eenvoudiger model.

Eureka!! We kwamen op het idee om een propeller in het wiel te smelten. Dit betekende dat het op het land soepel zou rollen, terwijl in het water de draaiende propeller het naar voren zou duwen.

Stap 3: Een draaiende as maken

Met dit idee in gedachten hadden we een manier nodig om twee modi te hebben:

1. In de eerste zouden de wielen evenwijdig zijn (zoals een normale auto) en zal de rover op het land rollen.
2. Voor de tweede modus zullen de achterwielen zo moeten draaien dat ze achteraan staan. Hierdoor kunnen de propellers onder water worden gedompeld en wordt de boot naar voren geduwd.

Om het plan van het draaien van de achterwielen uit te voeren, dachten we aan het monteren van servomotoren aan de motoren (die verbonden zijn met de wielen) om ze terug te draaien.

Zoals te zien is op de eerste foto (die ons eerste model was), realiseerden we ons dat de boog die werd gecreëerd door het ronddraaien van de wielen, de carrosserie hinderde en daarom moest worden verwijderd. Dit zou echter betekenen dat een groot deel van de spleet open zou staan voor water dat naar binnen zou kunnen komen. Wat natuurlijk rampzalig zou zijn!!

De volgende afbeelding toont ons uiteindelijke model, dat het vorige probleem oplost door het lichaam boven het draaivlak te tillen. Dat gezegd hebbende, een deel van de motor is ondergedompeld, maar aangezien deze motor een plastic versnellingsbak heeft, is water geen probleem.

Stap 4: Draaieenheid

Deze eenheid is het mechanisme achter de rotatie van het achterwiel. De gelijkstroommotor moest aan de servomotor worden bevestigd, dus bouwden we een "brug" die op de motor en in de servohoorn past.

Omdat de motor een rechthoekig profiel heeft wanneer hij wordt gedraaid, bestrijkt hij een gebied met de vorm van een cirkel. Omdat we met water te maken hebben, kunnen we geen mechanismen hebben die enorme gaten blootleggen. Om dit probleem op te lossen, waren we van plan om een ronde schijf te bevestigen om het gat te allen tijde af te dichten.

Stap 5: Voorste stuurmechanisme

De rover maakt gebruik van twee stuurmechanismen. In het water worden de achterste twee servomotoren gebruikt om de positie van de propeller te regelen, wat resulteert in links of rechts draaien. Terwijl op het land het voorste stuurmechanisme wordt gebruikt, bestuurd door een servomotor aan de voorkant.

Aan de motor is een schakel bevestigd die, wanneer deze naar het wiel wordt geduwd, deze rond de "Gouden as" op de afbeelding laat draaien. Het bereik van de draaihoek is ongeveer 35 graden, voldoende om snelle scherpe bochten te maken.

Stap 6: Transformatiebeweging

Tweede plaats in de Arduino-wedstrijd 2017

Eerste prijs in de Wheels Contest 2017

Tweede prijs in de Remote Control Contest 2017