Arduino RC lưỡng cư Rover: 39 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Trong vài tháng qua, chúng tôi đã phát triển một loại máy dò điều khiển từ xa có thể di chuyển cả trên cạn và trên mặt nước. Mặc dù một chiếc xe có các tính năng tương tự sử dụng các cơ chế đẩy khác nhau, chúng tôi đã cố gắng đạt được tất cả các phương tiện đẩy chỉ bằng cách sử dụng bánh xe.

Xe gồm bệ nổi với cặp bánh được tích hợp chân vịt. Trung tâm của hệ thống là Arduino UNO đa năng điều khiển các động cơ và các cơ chế khác nhau.

Hãy cùng theo dõi để xem sự biến đổi giữa dạng trên cạn và dạng dưới nước của Tàu đổ bộ nhé!

Nếu bạn thích dự án, hãy bình chọn cho chúng tôi trong cuộc thi (ở góc trên bên phải)

Bước 1: Sử dụng Fusion 360 để phát triển khái niệm

Chúng tôi bắt đầu bằng việc phác thảo dự án này và chúng tôi sớm nhận ra sự phức tạp của việc chế tạo một chiếc tàu lặn lội nước. Vấn đề mấu chốt là chúng ta đang giải quyết vấn đề nước và các cơ chế vận hành, hai khía cạnh khó kết hợp với nhau.

Do đó, trong vòng một tuần sử dụng phần mềm tạo mô hình 3D miễn phí của Autodesk có tên là Fusion 360, chúng tôi đã phát triển các thiết kế đầu tiên của mình để phát minh lại bánh xe! Toàn bộ quá trình tạo mô hình rất dễ học với một số trợ giúp từ Lớp thiết kế 3D rất riêng của Guiductables. Các bước sau đây nêu bật các tính năng chính của dự án của chúng tôi và hiểu rõ hơn về hoạt động bên trong của bộ định tuyến.

Bước 2: Phát triển bánh xe

Sau rất nhiều suy nghĩ, chúng tôi đã đưa ra kết luận rằng sẽ rất tuyệt nếu chúng tôi sử dụng được hệ thống truyền động của rover để hoạt động cả trên cạn và trên mặt nước. Điều này có nghĩa là chúng tôi thay vì hai cách khác nhau để di chuyển rover, mục tiêu của chúng tôi là tích hợp cả hai vào một cơ chế.

Điều này dẫn chúng tôi đến một loạt các nguyên mẫu bánh xe có cánh lật có thể mở ra, mang lại cho nó khả năng di chuyển nước hiệu quả hơn và tự đẩy về phía trước. Các cơ chế trên bánh xe này quá phức tạp và có một số sai sót, điều này đã tạo cảm hứng cho một mô hình đơn giản hơn nhiều.

Eureka !! Chúng tôi có ý tưởng kết hợp một cánh quạt vào bánh xe. Điều này có nghĩa là trên cạn, nó sẽ lăn trơn tru, trong khi ở dưới nước, cánh quạt quay sẽ đẩy nó về phía trước.

Bước 3: Tạo Trục xoay vòng

Với ý tưởng này, chúng tôi cần một cách để có hai chế độ:

1. Trong lần đầu tiên, các bánh xe sẽ song song (giống như một chiếc ô tô bình thường) và người lái sẽ lăn trên đất liền.
2. Đối với chế độ thứ hai, bánh sau sẽ phải quay theo cách mà chúng ở phía sau. Điều này sẽ cho phép các chân vịt chìm dưới nước và đẩy thuyền về phía trước.

Để thực hiện kế hoạch xoay các bánh sau, chúng tôi đã nghĩ đến việc gắn các động cơ servo vào các động cơ (được kết nối với các bánh xe) để xoay chúng trở lại.

Như đã thấy trong hình ảnh đầu tiên (đó là mô hình ban đầu của chúng tôi), chúng tôi nhận ra rằng vòng cung được tạo ra bởi sự quay của các bánh xe, đã can thiệp vào thân xe và do đó cần phải được loại bỏ. Tuy nhiên, điều này có nghĩa là một phần lớn của khe sẽ bị hở để nước tràn vào. Điều này rõ ràng sẽ là thảm họa !!

Hình ảnh tiếp theo cho thấy mô hình cuối cùng của chúng tôi, giải quyết vấn đề trước đó bằng cách nâng cơ thể lên trên mặt phẳng xoay. Điều đó nói rằng một phần của động cơ bị ngập nước, nhưng vì động cơ này có hộp số bằng nhựa nên nước không phải là vấn đề.

Bước 4: Đơn vị xoay vòng

Bộ phận này là cơ cấu đằng sau sự quay của bánh sau. Mô tơ DC cần được gắn vào mô tơ servo, vì vậy chúng tôi đã chế tạo một "Cầu nối" phù hợp với mô tơ và vào còi servo.

Vì động cơ có dạng hình chữ nhật khi quay, nó sẽ bao phủ một khu vực có dạng hình tròn. Bởi vì chúng ta đang xử lý nước, chúng ta không thể có cơ chế để lộ ra những khoảng trống lớn. Để khắc phục sự cố này, chúng tôi đã lên kế hoạch gắn một đĩa tròn để bịt kín lỗ vào mọi lúc.

Bước 5: Cơ chế chỉ đạo phía trước

Người lái sử dụng hai cơ cấu lái. Trong nước, hai động cơ servo phía sau được sử dụng để điều khiển vị trí của cánh quạt dẫn đến quay trái hoặc phải. Trong khi trên cạn, cơ cấu lái phía trước được sử dụng bởi một động cơ servo phía trước.

Gắn liền với động cơ là một liên kết mà khi được đẩy về phía bánh xe sẽ làm cho nó quay quanh "Trục vàng" trong hình. Phạm vi góc xoay khoảng 35 độ đủ để thực hiện các cú ngoặt nhanh chóng.

Bước 6: Biểu đồ chuyển đổi

Về nhì trong Cuộc thi Arduino 2017

Giải nhất cuộc thi Wheels 2017

Giải Nhì cuộc thi Điều khiển từ xa năm 2017