Comments 204
Художник, говорите? Да Винчи тоже числился художником. Отличная работа с интересными подробностями и неведомыми нюансами!
Здорово! Теперь не плохо-бы оснастить её видеосистемой и датчиками ориентации для более стабильного и лёгкого управления, получится подводный fpv дрон без провода (почти).
Возможно какойнить OrangePI Zero окажется дешевле и функциональнее в качестве мозга и WiFi. Хотя и жор батарей у него будет поболее отдельных модулей.
У меня есть малинка, но за питон или линукс пока страшно браться
Ну для Arduino там упрощенный код и куча библиотек, все сводится просто к использованию библиотеки готовой, задавая пару параметров и всё. В отличие от питона. Я его пробовал и еще продолжу изучать, а то малина дорогая, надо что-то с ней сделать уже)
Тогда сразу еще несколько подсказок, может пригодится. Если бы мне хватило мотивации на такой проект, я бы:
— поставил бы серву непрерывного вращения (continuous rotation servo, winch servo) и не парился с драйверами и ковырянием шестеренок.
— Судя по фоточкам, опять драйвер моторов L293D. Не используйте его, он на 40% вашей мощности греет воду. Возьмите драйвер на мосфетах напр tb6612fng или drv8833 или подобный.
— ушел бы с ардуины на более современный контроллер, напр взгляните на плату Nucleo-L432KC Отлаживать все проще, мозгов больше, всеми моторами и сервами можно управлять не задействуя процессор, с таймеров, никаких больше 5В, все сразу на 3.3. В этом случае можно взять линкит который НЕ дуо.
— поставьте датчик давления, напр MS5837, стабилизируйте глубину им.
— поставьте электронный компас (магнетометер), но подальше от силовой электроники и моторов. Они очень часто бывают вместе с акселерометром на одном чипе.
— хинт — MEMS гироскоп скорее всего бесполезен на такой лодке, у них всех ноль плывет.
— еще было бы полезно 2 шприца в разных частях лодки и акселерометер, тогда можно управлять лодкой по дифференту.
— зачем вам зарядник прямо в лодке?

Собирали из того что было, серва, драйвер, ардуина… Цель была сделать proof of concept подводного аппарат с изменяемой плавучестью, для себя в основном, ну и поделиться с общественностью если получится, поэтому множество спорных решений.
Больше датчиков в следующих версиях, все будем стараться проверить на работоспособность по максимуму. Но пока скорость разработки не велика: идей много, средств, времени и мотивации не хватает. Но с такой популярностью статьи намного веселее работать, спасибо всем.
Переход с ардуины на другой МК будет когда упрёмся во что-то, и скорее всего перейдём на малину уже.
Зарядника внутри лодки нет, только плата балансировки аккумуляторов, так как их у нас 2 в данной версии. Зарядка производится с зарядного устройстваа через герморазъем.
П. С. Кто не понял — я соавтор данного изделия =)
Да я все понимаю, просто идеек накидал. Баланс можно тоже из лодки можно убрать, для 2х банок придется просто 3й провод наружу вывести, и баланс снаружи цеплять.
Малина хороша, но больше по размеру и жрет много, да и видео по вафле передает так себе. Вот еще плата интересная, я с таким чипсетом развлекался, внутри снова линух, но жрет намного меньше, а видео передает лучше. Если взять вебкамеру с аппаратным MJPEG кодером, то ее хватит на передачу внятного видео с минимальной задержкой.
www.aliexpress.com/item/32854291597.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.10272497DtD7ZU&algo_pvid=ffe46def-407c-4443-b367-da23beecb1a4&algo_expid=ffe46def-407c-4443-b367-da23beecb1a4-25&btsid=0ab6fa7b15831521499186871e16fb&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_

О! Спасибо за информацию может быть попробуем, выглядит интересно.
И предусмотреть возможность автоматизированной подводной дозарядки АКБ :)
Действительно интересно, что не технарь взялся и сделал такой проект.
Я, кстати, немного изучал этот вопрос. Там какой-то бывший военный набрал команду спецов и клепают сидят на болотах. То есть не то чтобы они совсем плохие у них, просто материалы сложно завезти в болота незаметно, а делают их со знанием дела.
Молодцы.
В реальных подлодках кабели использовались из особо чистой меди. Можно считерить и поставить посеребрёные, проводимость у них лучше, сечение можно уменьшить.
В качестве модуля изменения плавучести на ум приходит резиновая груша (клизма), в ней сложнее измерять расход, зато легче нажимается.
Сопротивление шприца действительно может быть довольно большим, поршень вставлен слегка внатяг. Можно также попробовать старинный стеклянный шприц, там на поршне резиновое уплотнительное кольцо, которое неплохо скользит по стеклу.
Удачных погружений!
Спасибо! Идея и грушей интересная, стоит рассмотреть. Стеклянный шприц я искал, но не нашел, к сожалению, чтобы прям надежный был.

Да, просто чем больше обьем, тем быстрее всплытие и погружение. И проще настроить нейтральную плавучесть, добавляя и снимая камеру с крепления, например.

Попробуйте сделать цилиндр самостоятельно. Делается из трубы и простой токарной детали (пример поршня)
А вообще не нужен на простых подлодках пузырь. Мы делали с нулевой плавучестью и двигателями глубины и погружались на 10м: image

Спасибо, я думаю в дальнейшем делать из трубы. Я изучал уже вашу работу, годно!
У нас правда немного другие цели, я хочу аппарат который будет держать глубину бесконечно долго, по моему желанию. Для долгих изучений дна и ради экономии энергии.

Так если плавучесть нулевая, аппарат и будет на любой глубине висеть неподвижно. Движки глубины включаются только во время маневра.
Нет, плотность воды на разных глубинах меняется, чтобы держать глубину — нужно супер точно изменять плавучесть, небольшими порциями.

Вода — это несжимаемая жидкость до глубины около 10-15 метров, так как даже разностью растворимости газов можно по идее принебречь.
Если Вы не строите глубоководный батискаф, то не стоит усложнять себе жизнь.

Подождите, с какой это стати она до глубины 10-15 несжимаемая, а дальше сжимаемая?
Ну и 10-15 метров это не то, что я хочу от подлодок, моя цель добиться рано или поздно погружения на сотню.
Полагаю, имеется в виду что на таких глубинах степень сжатия и соответственно изменением плавучести можно пренебречь.

Нельзя, будет всплывать. Особенно если 10 метров глубины, придется поддерживать глубину, хоть и с небольшими энергозатратами.

Изменение плотности воды под давлением действительно не велико — примерно на 1 кг/м3 на 250 метров глубины, при прочих равных. Однако на плотность воды влияют её температура — около 3 кг/м3 на 20 °C; солёность (между пресной и морской до 50 кг/м3, в среднем 10-15, в пресном водоёме различия в единицы в зависимости от местоположения и кучи других факторов) и другие экзотические факторы вроде пузырьков газа, локального звукового давления от пролетевшего самолёта и притяжение Юпитера, конечно же.
То есть изменения плотности все таки есть с течением времени, хоть и от 0,1% примерно, что даёт для нашей подлодки от 2 до 30 (при наихудших условиях) граммов измененной плавучести.
Всё это можно скомпенсировать маленьким 10 кубовым шприцом (вряд ли будут худшие условия), что скорее всего и будем реализовывать для поддержания глубины и точной настройки.
Однако мы проектируем всплывающий аппарат, и его максимальная надводная часть напрямую зависит от балластного объема. Если понадобится высота выше, будем использовать надувную юбку в надводном положении, а на данный момент проектируем из расчёта балласта не более 10% от всего объёма (для уверенного всплытия так как не были до конца уверены в герметичности всех соединений), по факту сейчас около 9,5%, каким бы большим не казался шприц.
Вам скорее всего придется менять технологию производства для глубин 50+ м, поэтому зачем Вы сейчас заморачиваетесь на тему энергосбережения и глубоководного погружения? Ваша основная проблема — это сами механизмы, которые обеспечивают основной функционал. Например, системы стабилизации, шприц со шпилькой (оцените, сколько места остается по факту пустым).
К тому же я бы посоветовал Вам задуматься о приобретении простого 3d принтера для проекта, так как это позволит создать модульную систему с отсеками, облегчит монтаж и настройку всего, что «понавешано». К тому же он пригодится для изготовления масштабной модели настоящей подводной лодки, так как труба больно круглая и неустойчивая на малых скоростях (да и удобство размещения в ней такое себе).
Из дополнительных средств разработки, наверное, стоит еще освоить программы типа KiCad, САПР (из бесплатных freecad), OpenFOAM или FlowVision (помогут увидеть проблемы со стабилизацией).

Пустое место нужно, чтобы воздух внутри мог сжаться при заборе воды шприцем.


Спасибо за софт, поизучаю.


Корпус на 3д принтере будет затратнее и менее надёжным, чем из металла. Я запариваюсь ради опыта и интереса, то что в статье это первый простенький проект, в планах то гораздо сложнее аппараты.

Исходя из своей практики работы с производством из дюрали и печати на принтере, могу сказать, что не всегда изделия из полимеров оказываются менее прочными, чем изделия из той же дюрали (вопрос лишь в правильном проектировании) (буквально на той неделе заказчики принесли деталь от привода какой-то машины из abs). Насчет себестоимости: когда столкнетесь с ценами на фрезеровку (особенно чего-то скругленного) у Вас мнение кардинально поменяется.
На самом деле в кораблестроении можно применять PLA, у которого предел упругости будет несколько больше, чем у abs и hips. Печатать им легче.
Попробуйте просто поспрашивать стоимость производства фрезерованных изделий в своей области, а потом уже выводы делайте.


P.S. если будете отдавать на производство детали, узнаете много нового о допусках и посадках :-)

Это хобби проект, сделан практически полностью как изначально было запланировано _ДЕШЕВО_ и работает.
Из неудавшихся планов оказался только сухой двигатель, и то скорее всего причина была не в нашем самопальном дрейдвуде, но до пуска оставались сутки и пришлось присобачить подводные движки.
Цели экономии места не стояло даже рядом, зачем нам место экономить, у нас не квадрокоптер, чем больше пустого пространства — тем больше полезная нагрузка, в этой версии она была не очень полезная, ну так потому что не заморачивались. Вы удивитесь, сколько балласта таскают за собой реальные подводные лодки, при том что места внутри всё равно очень мало. ПП трубы стоят 300 рублей, весят 600 грамм, 600 грамм ПЛА от Бестфиламент, допустим, стоит 900 рублей + электроэнергия на печать часов 60 минимум. Это к слову о прототипировании первого экземпляра на 3д принтере.
Алюминий использовать скорее всего не будем, потому что есть желание поплавать в морской воде.
Естественно дальнейшая разработка идёт у нас и с применением 3д печати и САПР и расчётов. Как раз готовится следующий ролик. Вы не единственный кто умеет пользоваться САПР и знает о допусках. Но гвозди микроскопом забивать не обязательно.
Бывает ещё и температура. Можно попасть в теплый слой и булькнуть сильно глубже расчётного. Можно попасть в холодный — и подпрыгнуть.
На ПЛ при всплытии запросто можно услышать команду «принимать ускоренно с обоих бортов». А прт погружении — «два насоса — за борт».
Хотя для объема в 3-4л, наверное, это будет гомеопатия.
поршень сильно приклеивается к стенкам шприца

Шприц нужно покупать специальный, для перфузоматов, типа BD Perfusion.
В помпе для воды (что одевается на 18-литровую флягу) внутри приличных размеров полиэтиленовый сильфон.
В медицине также используются подобные вещи
image
Наилучшим, на мой взгляд, будет применение перистальтического насоса с малым внутренним диаметром трубки. У такого насоса легко рассчитать приблизительный момент на валу с расположением «всасывателя» снизу, так как можно обойтись силой гидростатического давления воды (в приблизительном случае рассчитывается через площадь сечения трубки) на максимальной глубине, помноженным на радиус вращения катков.
Преимущества такого решения: возможно больший кпд, упрощение управления мотором, разнесение накопителей и самого насоса, меньший занимаемый объем (по сравнению со шприцем). Также легко рассчитывается перекачанный объем жидкости путем применения энкодера или датчика давления.
К тому же можно сделать систему контроля уровня (чтобы с мешочками не заморачиваться), размещением нескольких баков внутри судна и применением клапанной системы для выбора, куда лить.
Перестальтический насос малых размеров вообще может выдать хотя бы две атмосферы?

Зависит от шланга и вращающего момента. В принипе, не думаю, что с этим могут возникнуть проблемы, если не гнаться за заоблочной производительностью.
Сам делал такой насос — нехило так давит.

Может. Давление сервы на шланг зависит от его обьема и диаметра насоса(чем больше — тем больший момент нужен). Если делать маленький(3-4см) из силиконовой трубки для аквариумов — думаю, и 3-4 можно получить при серве в 5вт мощности. Ресурс будет небольшой, но для подлодки хватит.
Плата ESP-01 должна работать от 3.3 В, а не от 5 В.… От пяти вольт нормально работает, но очень сильно греется.

Задется мне на проводах там падает 1-2 В, потому esp8266 и не дохнет.
на проводах, по подсчетам в приложении на смартфоне, где-то 0.18 падает. У меня перед антенной на всякий случай еще и резисторчик небольшой пристроен, может и он спасает.

Да лучше купить какую-нибудь lm1117-3.3 за несколько центов. Esp-шка жплко, нельзя так издеваться.

Да, причем у меня есть преобразователи 5 в 3.3, не помню по какой причине не установил.
резистор в цепи питания? и сколько? и почему его нет на схеме?
Прошу прощения, ошибся. У меня там на схеме делитель напряжения стоит из резисторов, и делитель на логику, иначе не хотела работать от 5В логики поступающей с Arduino. Питание в моей версии от отдельного аккумулятора для антенны, он максимум 4.2В, выходит. А вот в схеме я сейчас поставлю стабилизатор и обновлю её, спасибо, важное замечание.
Учтите, что для запуска на Ладоге вам по правилам необходим флажок габаритный на внешней части(чтоб моторка не наехала).
Также если уж у вас есть внешняя часть, проведите туда трубку в 2мм толщиной и обычный шарик детский, будет у вас компенсатор давления для вашего устройства плавучести, не прийдется клеить стыки.
А вообще для устройства плавучести проще поставить перестальтический насос и две емкости, одна из шарика/презерватива, другая — пустая бутылка.
Насос делается элементарно, в бутылку может загнать до 3х атмосфер. Бутылки от газировки держат до 8. В результате у вас в две емкости бутылки компенсатор. К бутылке подсоединится стандартными фитингами для аквариумов.
izobreteniya.net/samodelnyiy-peristalticheskiy-nasos
Хм, схема с шариком не выглядит надежной, это ведь не герметичное решение, а точнее его сложно сделать герметичным. Мы думали добавить еще один шприц с поршнем наружу, возможно в следующей версии так и сделаем
Почему не выглядит надежным? Шарик возьмите большой, не надувайте.
Оставьте в конце трубы отсек(чисто чтоб не пробить шарик), в герметичной переборке дырку под трубку(уплотнить двумя шайбами), на конец трубки распорку-штуцер(чисто чтоб шарик не соскакивал) и прикручиваете шарик. Все это собирается из копеечных фитингов для аквариумной подачи воздуха и силиконовых шлангов оттуда же.
Ну или велокамеру для коляски, но она тяжелее. Зато можно подобрать размер так, чтоб ровно вокруг трубы обернулася.
Когда вы в него переносите воздух, он надувается и выжимает из отсека воду, столько, сколько нужно. Мембрана. Просто не поперечная(как в шприце), а как в накопителях насосный станций.
Можно просто взять шарик 18" с резинкой на конце и натянуть вдоль корпуса. Его не так легко пробить. lenty.kiev.ua/p713211957-vozdushnyj-shar-pastel.html

Кстати, для больших моделей еще делают отдельный механизм авто-подьема. На случай отказа СУ. Типа отдельная схемка со своим питанием, которая пробивает балон СО2 через 2 часа и наполняет большой шар воздухом, в результате яркий буй вылетает из воды и лодку можно найти. А дальше по бую и леске ручками достается подлодка.
А, так я не так просто понял. Я думал шар не надувной, а как поршень, который по трубе ходит туда сюда :)
Да, спасибо за идею, включил в список экспериментов!
Еще, кстати, есть схемы насосов из шприцев(малых, 2 кубика) с использованием обратных клапанов от тех же аквариумов. Но там надо два насоса(он же только в одну сторону работает).
Поищу. Я вообще думал заказать компрессор небольшой для аэрографа, прям мелкие существуют, но что-то дороговато, да и самостоятельно собрать будет интереснее, еще раз спасибо.
Зачем вам для аерографа? Тогда уж берите обычные аквариумные. Там гдето 0.3атмосферы, они мембранные(поршень на мембране)
Этого недостаточно для продувки цистерны, на глубине в 10 метров нужно использовать уже одну атмосферу, насколько я знаю.
+1 атм к атмосферному давлению на поверхности, если точнее. На 20 метров +2, и так далее.
К бутылке подсоединится стандартными фитингами для аквариумов.


Со смартфона не весь комментарий отобразился, поэтому я не понял сначала систему, спасибо, очень интересно.
Дедушка, судя по фото, паять внука таки научил. Весьма аккуратно, маленький непропай на чёрном разъёме не считается. Не поплавить там пластик это надо суметь.

Спасибо за статью — очень интересно.

Про шприц и трудно сдвинуть:
В пластиковом шприце поршень чуть больше чем внутренний диаметр корпуса. И из за этого пластик корпуса немного растягивается поршнем. Когда поршень стоит, то пластик корпуса его обжимает и сдвинуть очень трудно.
Как уже выше упомянули, гораздо проще сдвинуть поршень в стеклянном шприце. Там стеклянный корпус и поршень гораздо меньше внутреннего диаметра корпуса, а уплотнение резиновыми кольцами. И там смазка может быть полезна.
Спасибо за подробный отзыв!
Да, тоже замечал, что поршень растягивает стенки, это видно, если смотреть под большими углами. Я вот думаю попробовать из металла еще, все равно положительную плавучесть нужно чем-то сбивать, почему бы не полезной нагрузкой.

В следующий раз на поиски хороших проводов уделю больше времени.

МГТФ попробуй.
Здорово! Мне как-то случалось участвовать в запуске радиоуправляемых катеров, самой нужной вещью оказалась маленькая лодка. Катера регулярно срывались с управления и за ними приходилось плавать.
Моторы надо искать с магнитной передачей момента на вал, любой сальник в итоге выдавит и мотор зальет.

Надо прийти к воздушному насосу и баллону высокого давления. Вы сможете менять плавучесть раздельно по передней и задней цистерне.

Нужно думать на тему вертикальных рулей. Рули кстати говоря, так же могут быть магнитоуправляемыми.

Кабель к банке наверху в итоге наберет на себя всяких водорослей и прочего мусора, полчаса поплавать — ОК, долго — не выйдет. Нужна автономность — всплыли, зарядили батарейки, получили «полетное задание», нырнули. То есть, нужен эхолот и инерциальная система на полупроводниковых гироскопах.
Кабель в планах сматывать в носовую часть, но уже в другой подлодке, конечно. Автономные программы также планируются.

Насчет моторов с магнитной передачей, вот они для рулей идеальные, да, в планах потестировать. А для винтов что-то страшно, там скорость вращения приличная, либо трением протрет что угодно, либо просто отвалится от скорости, особенно если шустрый задний ход включить.

С компрессором и баллоном давления да, думали, искали. У нас дебаты с коллегой на этот счет. Компрессор жрет очень много, гораздо больше сервопривода толкающего шприц. А вот грузик внутри перемещать не так уж и сложно для правки дифферента.

Еще насчет водорослей — мы их на самом деле очень боимся, думаем даже корпус покрывать лентой тефлоновой или каким-то еще покрытием специальным. Для яхт точно существуют специальные краски, но может есть что-то более серьезное, тем более нам не так много нужно.

Спасибо за конструктивный отзыв!
Смотка кабеля не очистит его от водорослей и пластиковых пакетов. Надо будет решать вопрос с плавучестью бытылки, иначе лодку к поплавку подтянет.

Не понял, что протрет мотор? Мотор крутит условно говоря магнит внутри лодки. Винт стоит снаружи лодки, и к его валу прикреплен магнит, все это дело вращается в воде.

А вы пробовали вытолкнуть из шприца воду на глубине погружения ложки в 10-20-30м? Что то мне боязно за сервопривод и сам шприц. Компрессор жрет предсказуемо, это важно. Не менее важно и то, что процедура получения положительной плавучести требует просто срабатывания клапана. Если будет 2 резурвуара, передний и задний, это даст гарантию всплытия при отказе клапана. А если поставить клапана нормально закрытые, то это будет вообще автономной системой — можно потерять все управление и питание, а лодка всплывет!
Да, не отчистит, это нерешенная проблема, но без антенны скучно, сложно управлять. Я пока еще не могу написать полноценный ИИ для Arduino, которому смогу рассказать по телефону (через 3G модуль, конечно) что я от него хочу :)
А так можно будет управлять удаленно в режиме почти реального времени, получая одну плохую картинку в секунду, например.

Про магниты — не совсем верно понял тогда. Видел самодельную систему, там рули и держались за счет магнита и вращались, поэтому рано или поздно место вращение бы просто истерлось без подшипников. Опять же вопрос подшипников под водой сложный.

Вот для проверки шприца — как раз делаем камеру давления. Точнее уже почти сделали. Наполняется водой с прослойкой воздуха, накачивается до 3 или 4 атмосфер и пробуем давить шприц в подлодке. 4 атмосферы это уже 40 метров глубины, тут уже просто за сам корпус подлодки страшно…

А экстренное всплытие хотели делать газовыми баллонами для пневматики. Система, которая прокалывает баллон и надувает шар (или аналог). Там 50 атмосфер в баллончике, поэтому парочка таких — точно поднимут полностью затопленную подлодку. Но система одноразовая и это большой минус, конечно.
Для серьезных подлодок большего размера — однозначно на компрессоре остановились.
Грубо говоря, машинка двигает магнит, на руле около корпуса второй магнит. Руль следует за машинкой. Для руля направления нужна будет хитрая направляющая, но вопрос решаемый, 3D принтеры уже в каждом доме.

У вас получается отдельная аварийная система, которую просто надо возить. Сама она как я понимаю не сработает, нужно электричество чтобы проколоть баллон.

Кстати, а какие задачи то у лодки? Тут не слишком давно был цикл статей про подводную связь аквалангистов и подводную же навигацию, довольно компактное оборудования получилось.
Можно ссылку на цикл статей по связи? Я видел тут организацию звукового «GPS» под водой и передачу видео звуком на 1км.

А у аварийной системы своё питание для таких экстренных случаев и оно не тратится ни на что, только поддерживается заряд.

Задачи у данной лодки — просто набраться опыта. У следующей — хотим отправить куда-то подальше и неделю управлять ею через 3G или GPRS сети. Под водой много интересностей!
Можете поделиться ссылкой на звоковую передачу информации?

А по поводу недели, вы учтите, что там есть водоросли и потом за ней придется нырять (друг в октябре за нашей нырял)
4 атмосферы это уже 40 метров глубины, тут уже просто за сам корпус подлодки страшно

Я бы за сам корпус особо не боялся… скорее за соединения, но и их можно получше проклеить или проложить прокладками. Свои GoPro я таскал на 35 метров где-то, ни капли воды внутри не было (т.е. даже прокладки держат нормально), внешний кейс у них из обычного (на вид довольно тонкого) поликарбоната. То же применимо к кейсу для беззеркалки… да что там, китайский LED-фонарик — и тот держит 30 м (само собой, надо следить за прокладками). Это я уже не упоминаю про наручные часы Casio за 25 долларов с Амазона, которые 10 лет ныряли куда бог пошлет, потом были перебраны дома (не заводским инструментом) для замены батарейки, после чего спокойно отныряли серию на 30 метров. Не боги горшки обжигают, 30-40 метров — глубоко, но не ужас-ужас. Поставьте качественные, неповрежденные прокладки на все критичные сочленения, промажьте их силиконовой смазкой, и проверяйте последовательно на глубинах 10-20-30м.

Система, которая прокалывает баллон и надувает шар (или аналог)

Если соберетесь делать, примите в расчет расширение баллона при всплытии. В противном случае он может лопнуть в процессе расширения, чем немало осложнит и так уже аварийную ситуацию. Можно поставить клапан аварийного стравливания, такие стоят на компенсаторах плавучести у дайверов (исходя из тех же соображений).
Насчет моторов с магнитной передачей, вот они для рулей идеальные, да, в планах потестировать. А для винтов что-то страшно, там скорость вращения приличная, либо трением протрет что угодно, либо просто отвалится от скорости, особенно если шустрый задний ход включить.

Нифига с ними не случится — проверено временем и шаловливыми ручонками:
здесь такое решение применялось
image

Некоторые инженерные решения были очень любопытны. Корпус лодки, к примеру, был проницаем и заполнялся водой. «Пиковский» мотор находился в герметичном полистироловом цилиндре, а передача крутящего момента на вал гребного винта осуществлялась с помощью магнитной связки.

И спасибо за офигенную статью!

Спасибо!

Ого, какой продукт интересный) да, мы уже обсудили поняли как можно удерживать вал, будем пробовать.
Такая магнитная муфта ещё и как предохранительный элемент работает, в случае клина гребного вала или наматывания на винт фигни какой-нить, типа водорослей/обрывков сетки.
хоть бы ссылку показали на такие моторы? или предлагается изготовить самостоятельно? (впрочем, подозреваю, это не так уж и сложно?)

а вот как камеру цеплять для fpv — задачка.
на буйке с антенной поставить ретранслятор? (10 м из толщи воды до поверхности пробьет?)
вместо файфая, кстати, можно бы было попробовать более дальнобойные модули…
Не, из под воды это всё ерунда, каким бы ни был ЭМ сигнал — вода и поглощает и отражает хорошо. В антенну установим потом 3g модуль и будем управлять из дома вообще :)

Ссылки на моторы имеются уже на Ютубе под роликом.
так я про про камеру. смотреть интереснее, что происходит под водой (тем более что проекторы есть). камеры вроде по spi работают? они смогут на таком расстоянии? как вариант — ethernet — тогда можно и управление по нему реализовать.

Так, на данном моменте я не могу ничего толкового ответить, так как нуб ещё. Я не думаю, что 10 метров кабеля станут проблемой, на крайняк да, ethernet и метров 30 гарантированно потянет для стабильной передачи видео.

Витуху тогда в режиме полудуплекса: 8 пар слишком жирно даже с применением многожильного кабеля. 10 Мб/с для 1080p HEVC должно хватить за глаза.

Зачем spi. Обычный аналоговый сигнал pal вполне работает на 10м кабеле и требует 1 жилу. А вот spi на 10м испытывает проблемы с фронтами. Проверено

IMHO.


  1. Лучше выбирать форму блюдца, как у Кусто. Двигатели утопить в корпус и, тем самым, используя противофазу, разворачиваться на месте при желании.
  2. Я бы лично не стал развивать идею со шприцами. В блюдце можно поставить мембрану, по диаметру всего блюдца, в дне блюдца сделать отверстия для забора и слива воды (как в дуршлаге), а всю гидравлику или механику по управлению мембраной установить внутри герметичного корпуса лодки.
  3. В качестве плавучей антенны лучше использовать стандартный дайверский буй — тем самым можно избежать столкновений с плавсредствами типа моторных лодок.
1. Хм, интересная идея, недавно как раз обсуждали с коллегой дископланы советские и применение некоторых решений на их базе в подводной тематике.

2. С мембраной да, выше как раз предложили использовать какое-то «гибкое» решение, будем думать.

3. Почитаю про буи такие, даже не знал о их существовании. Спасибо!
Идея «мембранного блюдца» мне напоминает идею постройки вакуумного дерижабля. Помните его основную проблему?

Давление внутри лодки должно быть равно забортному.

Давление внутри лодки должно быть равно забортному.

Тогда мембрану должен толкать не поршень и не шток, а само давление воздуха. Т.е., другими словами, нужен баллон со сжатым воздухом. Чтобы погрузиться (получить отрицательную плавучесть) нужно стравить воздух из корпуса лодки, при этом мембрана вдавится водой в корпус. Для всплытия (чтобы получить положительную плавучесть) воздух из баллона запускается в корпус лодки — мембрана этим воздухом выталкивается вниз.


Здесь важна простота механики — минимум деталей. Просто резиновая мембрана. Ну, и самое сложное — баллон со сжатым воздухом и надёжный клапан стравливания воздуха. Но этого добра, насколько я знаю, навалом — можно попробовать использовать какой-нибудь дайверский Spare Air.


http://podvox.by/raznoe/utility/topic-320.html

Мысли вслух…
Разбирая электрические бытовые тонометры, восхищался миниатюрностью компрессоров (видимо, мембранные насосы) в них. Возможно, сможете их использовать. Сейчас из похожего нашёл на Ali JQB2438274 — пишут DC 3-6 V 400-650mmhg. На Amazon пишут 100 kPa при 6 Вольтах. В тонометре ещё клапан выпуска, для подлодки тоже нужен. Но я не искал.
Не готов разбираться, как делать расчёты, но чисто умозрительно при погружении насосу будет «помогать» давление воды и 50 кПа позволит погрузиться глубже, чем на 5 метров. А может я и неправ. Однако рыбы в плавательном пузыре вряд ли развивают десятки атмосфер избыточного давления. (Это к замечанию о продувке цистерны).
Воздушные шары обычно из недолговечной резины, подбирать что-то из небольших надувных игрушек (ПВХ пластикат). Загонять воздух можно в алюминиевые банки, но тяжело делать к ним штуцер.
А ещё есть немало хороших сальников, но использовать в такой конструкции проблематично.
Что-то не могу найти такой на Ali, по запросу JQB вижу только воздушные слабенькие совсем.
Номер (SKU?) Ali 4000391369288 (вставляем в поле поиска) «Микро Мини 370 мотор воздушный насос Самовсасывающий молокоотсос»
А для привода интересные мотовинты (но их Вы скорее всего видели), вероятно с уплотнением вала 32884137488. Если в пластике сделать качественное отверстие с натягом, можно посадить на анаэробный акриловый герметик (резьбы, сантехнический, уплотнительный), через сутки удалить незатвердевший, снаружи дать обмазку силиконовым герметиком, а изнутри добавить жёсткости суперклеем и для особого фанатизма потом ещё и эпоксидкой (напрямую эпоксидка на PP бессмысленно). Вариант: копус из PP, съёмные торцы ABS или акрил хороший (напр.советское оргстекло). Тогда многое можно вклеивать.
Молокоотсос для подлодки звучит сурово.
На самом деле этого мало, давление у него совсем слабое, нужно на 2-3 атмосферы хотя бы.
Идея в том, чтобы закачивать воздух из мягкого баллона, на который давит забортная вода, в жёсткий сосуд. Однако это обеспечит только погружение. Для всплытия всё же нужен насос, который будет противодействовать давлению воды на глубине. Например есть на 310 кПа, цена под 3 тыс. (№ Али 32911621799). И сосуд будет вакуумироваться. (Тонкостенные алюминиевые банки не пойдут. Есть хорошие бутылки из-под водки «Белуга», искать у барменов.) Идея конечно сыровата.
Но гораздо сложнее и дороже, например сжимать с помощью ходовых винтов пневмоподушку, накачанную, скажем до 3 атм. Тоже так себе идея. Аналог Вашей со шприцем, но помощнее.
Становится ясно, почему на больших лодках и используют сжатый воздух.

Ну так да, у нас как раз в планах для серьезной версии подлодки приобретать микро-компрессор хотя бы на 4-5 атмосфер.

60 на всасывание, т.е. в жёстком сосуде (или в длинной трубе, концом погружённой в жидкость) создаст вакуум 40 кПа. На нагнетание 100

Это максимум с 7-8 метров можно будет всплыть, я не думаю что эта китайская помпа будет сосать на 60кПа.

Плата ESP-01 должна работать от 3.3 В, а не от 5 В. Причем как логика, так и питание. Если логику я настроил через преобразователь уровня, то вот с питанием уже было лень возиться и я просто приклеил маленького ребенка радиатора на чип. От пяти вольт нормально работает, но очень сильно греется. Радиаторчик в итоге помогает не спалить чип.


Чип сгорит так. Греются защитные диоды скорее всего.

Если хотите сделать «лень возиться» — то используйте два-три диода, как показано тут. Все лучше, чем палить ESP. Хоть всё равно колхоз.



Компонентов на 1 больше, чем в нормальной схеме на линейном регуляторе и двух кондерах)
С шприцем, конечно идея ужасная. Модуль управления плавучестью, надеюсь, вынесен в отдельный корпус?
Уже предложили здравую идею с перистальтическими насосами, но я подозреваю, что под давлением у них будут проблемы. Встречал еще такой вариант — на вал наматывается гибкий шланг из резины или латекса, для погружения он разматывается и вбирает в себя воду, для всплытия сматывается и вода вытесняется. Только камера с шлангом должна быть с клапаном, который надо предварительно откалибровать, иначе подлодка всплывет не до конца.

Вот орковский способ сделать магнитную муфту www.youtube.com/watch?v=wvfPQZEO6LA годится он только для сервоприводов.

Да, магнитную передачу момента уже обсуждаем тут, я тоже считаю, что это годится только для сервопривода, некоторые утверждают, что тягой винтов так можно управлять.


Как раз после этого ролика и обсуждали с коллегой такое решение для рулей

очень здорово, вы большой молодец!
чтобы не получалось как под катом «я у мамы инженер» — найдите в ближайшем ГСК токаря — он за три секунды вам шпильку в размер загонит и можно будет использовать муфту с алиэкспеса. ну и для прочих узлов можно всяких фланцев понаточить, чтобы поксиполом не колхозить.
удачи!

Спасибо! Да, токарь не помешает, уже ищу и хочу вообще заказать металлический аналог шприца, цилиндр ровнейший (трубу) и поршень с углублениями для резиновых колец.

ой-ой! если вы хотите получить гидроцилинд — лучше загуглите что-то типа «гидроцилиндр комплектующие» и покупайте готовые компоненты (токарь там тоже потребуется для торцовок/подгонок). изготавливать гидроцилиндр полностью через токаря — это будет либо очень недешевое мероприятие либо очень некачественное. если внутреннюю поверхность оставите «из под резца» — он вам резинку подерёт моментально. либо нужен круглошлифовальный станок с высокоскоростным шпинделем внутреннего шлифования — это довольно редкий аппарат.
вам советовали емкость с гибкими стенками (типа клизма) и насос — мне кажется это дельный совет, оно сильно проще и меньше весить будет. если все же решите делать из металла (можно кстати и из алюминия и из пластика, какое у вас там давление...) — обращайтесь, могу помочь с вопросами типа как токарь может, как не может, где лучше делать за один установ, а где можно дать допуск в миллиметр.
Ну про поверхность из-под резца тоже разная получается. Зависит от многих факторов. Я получаю зеркало на алюминии. К сожалению, нашел только такой пример: image
Если прям стараться, то намного лучше
ну понятно, обороты по-больше, съем поглубже, металл помягче и у вас место реза начинает переходить точку плавления и получается «зеркало». но во-первых это очень угадать надо, если к размеру подойдете так, что останется снять десятку — то уже вряд ли так получится. во-вторых, то что выглядит как зеркало не всегда имеет соответствующую шероховатость.
другое дело, что у автора размеры более-менее свободные, можно поршень подгонять под цилиндр… ну в общем результат сильно не гарантирован
на чем точите? тв-шка?
Ну тут на самом деле очень сильно зависит от пластин. Спец пластины и десятку у меня гладко снимают. В крайнем случае всегда можно дополирнуть. Я подогнал поршень к трубе, он воду всасывает. Надо дальше тестировать.
Точу на китайском станке клоне Sieg SC3. Фрезерую на Optimum BF20. Есть самодельные станок для фрезеровки печатных плат и мелкий самодельный принтер.
да, у вас пожалуй идеальные условия для того что нужно автору, китайцы дают лучшую чистоту и пластины дают лучшую чистоту.
у меня иж 611, резцы по старинке напаянные покупаю. все хочу попробовать сменные пластины…
Китайские станки нужно доводить до ума сильно. У меня перепритерты направляющие (шабрить было сильно лень и не нужно), заменены подшипники, заменены шестерны, заменен узел планшайбы, заменены вкладки ластохвостов и резцедержка.
Пластины специальные реально сильно влияют. У них даже заточка другая.

А про оплавление заготовки в месте реза можно какую-то информацию, первый раз слышу о таком, сам точил и отливал алюминий, но подобного эффекта с учетом подачи сож не видел.
притерты направляющие — это как? пастой притирали станину к каретке супорта?
про оплавление — это чисто умозритеные заключения. не знаю получится ли так на китайце, но если на диаметре 50мм дать заглубление 1мм и подачу 0,1мм/об — там никаких сомнений не остается )) без сож разумеется, она у меня выкинута, ибо гараж не отапливается.
Все ластохвосты. Они у меня были кривоваты относительно друг друга. Да, люди наверное делают по-другому, я взял притирку клапанов и собственно говоря притер. Если бы это был станок класса хотя бы optimum то, наверное надо было бы по-другому действовать, но этот слишком плох, чтобы париться. Единственный плюс это то, что все, включая станину можно отдельно купить.
Я снимаю на таких же заглублениях, но на диаметрах в 2 раза меньше и алюминий не течет. Ну и я контролирую нагрев и у меня рядом СОЖ, иначе можно и пластину недешевую загубить.
взял притирку клапанов
я не специалист в подобных делах, но есть подозрение, что чугун должен был шаржироваться алмазной (или эльборовой или какая она там..) пылью и сейчас когда вы елозите поперечкой — вы продолжаете ее притирать, что черех непродолжительное время приведет к ее выработке.
на таких же заглублениях
да… тв-16 так не может…

Я естественно убрал весь абразив после. А почему тв не может? У вас жесткости больше чем у меня.

опятьже, если я все правильно понимаю, шаржированную поверхность можно очистить только путем шлифования/шабрения, просто тряпкой/водой/ацетоном не вытрешь.
А почему тв не может
я имел ввиду, что у вас станок имеет габариты сопоставимые с тв-16 (если я правильно по фото оценил), но существенно большую жесткость
габариты может и да, но я удивлен, что вы считаете, что китаец жесче.
кстати, есди найдете маленький гидрораспределитель (типа трехходовой клапан) — можете сделать 2 емности (спереди и сзади) и накачивать их одним насосом
«Углубления» называются канавками. Ну и, если будете заказывать точёный поршень с канавками под кольца, либо скажите токарю «канавка под кольцо 032-035-19» (изучите ГОСТ9833 на предмет стандартных колец, и применяйте только их — их гарантированно можно купить в любом крупном городе), либо сами в ГОСТе посмотрите размер канавки под ваше кольцо и задайте его на чертеже. Намёк — канавка шире чем кольцо, причём порядочно шире. Для более лёгкого хода лучше «просадить» размер под кольцо (диаметр вала на дне канавки) на 0.1...0.3 мм, но надо проверить, как будет держать давление.

Никакого ровнейшего цилиндра, к слову, не надо. Обычная бесшовная труба. Для перфекционистов — нержавеющая (вот, например, 12Х18Н10Т 30 × 2 × 100 мм за 170 рублей), а так и обычная алюминиевая из леруа подойдёт. К трубе выточить/выпилить пару фланцев, листовая резина, а лучше фторопласт, для уплотнения, шпильки по наружной стороне для стяжки — и всё, готово. Типа как на картинке:

Причём, я нарисовал самый простой, но не самый здравый вариант — тут при вращении сиреневой ходовой шпильки будет крутиться и поршень, что не очень гут в плане износа колец и создаваемого ими сопротивления. Хотя, если не усердствовать и не пытаться переместить механизм за 2 секунды — почему бы и нет.
З.Ы. Ну и гильзу цилиндра надо как-то зафиксировать между фланцами. Хотя бы выровнять и приклеить эпоксидкой, что ли. Иначе при работе может съехать. В идеале, конечно, проточить нормальные фланцы, с удерживающими поверхностями. И трубу отторцевать. Но в этом случае легче купить готовый гидро/пневмоцилиндр.
Ну скажем так не обычная бесшовная труба, а с внутренней поверхностью шероховатости Ra3.2 минимум, а лучше 1.6. Как делать поршни мы знаем, спасибо. К терминологии не цепляйтесь, он всего лишь художник :)
На конец можно поместить редуктор и сделать что-то типа того, что сейчас делаю я:
image
// humor mode on
вы, простите, эти шестерни зажимали в дрель и торцевали фиксируя твердосплавную пластину между пальцев?
нет, прям на редукторе напильником торцевал
// humor mode off

лень было делать красиво, все равно не видно снаружи и на функционал не влияет.
А что за пластик на корпусе? Что-то инженерное, или бытовой? (цвет похож на ultem, но это ведь не ultem, правда?)
PETG из sopytka. Между стальной гайкой, запресованной в алюминиевую шестерню и пластиком стоит бронзовая шайба. Все проектировалось и точилось дома. Шестерни точить довольно весело.
Возможно имеет смысл сделать аварийное всплытие. При пропадании тока на электромагните высыпается железная дробь и аппарат всплывает. Гарантировано всплывет при выходе из строя системы управления — если сразу система не сможет не обесточить электромагнит, то просто надо дождаться, когда аккумулятор сядет.
Такое используется на батискафах.

Аварийное а планах, пока что это или баллон с газом для пневматики, или химический реактив. С отдельным питанием просто, как только перестает с ардуино поступать сигнал определенный — запуск экстренной системы всплытия

У вас уже есть мешок с гайками в качестве балласта — может, можно просто его сбрасывать?
Этого недостаточно, экстренное всплытие должно быть с большим запасом плавучести. Если внутрь подлодки наберётся вода, то просто сбросив мешочек мы ничего не добьемся.
Баллончик от сифона/пневматики и клапан + какой-нить надувной мешок дадут вам такой запас плавучести, что вынырнет
как эти лодки.

Да, полимерные цистерны обсуждаем уже в комментариях выше.


Насчёт насоса — нужно чтобы насос мог выдавать хотя бы 2 атмосферы..

Тоже часто думал о том как сделать подлодку.
С идеей
Лучше выбирать форму блюдца, как у Кусто.

Согласен.
Аварийное всплытие с отпусканием груза удерживаемого магнитом согласен
Но нужно 2 магнита постоянный и электро. Постоянный для компенсации 90% веса груза.
Саму подлодку я бы делал как сейчас делают дирижабли. Подъёмная сила компенсирует около 99 веса. Этакий подводный квадрокоптер. Пока есть тяга все ок и мы под водой).
Да растет количество двигателей это минус. Все пустые отсеки заполнить какой нибудь пеной на подобие монтажной. Даже при протечке есть шансы не затонуть.

Такой вариант делал какой-то студент и засветился по всем новостям, но это совсем не автономно, нужно ядерную батарейку с собой возить, чтобы оставаться постоянно погруженным)

Так у вас буй намечается сверху, ставьте на него солнечную батарею пленочную, 5-10вт вытянете. Они водостойкие и вандалоустойчивые.
Поделюсь своим опытом постройки подлодки (ROV) с глубиной на 10м и более (дальше кабель не позволил).
  1. Не использовать UART для передачи инфы между ROV и буем. Только rs485. На больших кабелях фронты сигналов UART танцую как хотят
  2. Не использовать пузырь, если не уверены в его надежности и нужности. Очень небольшая положительная плавучесть вполне достаточна. Просто добавьте двигатели глубины
  3. Лучше поставить не esp, а что-то более дальнобойное
  4. А еще безколлекторные моторы с доппропиткой эпоксидной смолой шикарно работают под пресной водой. Проверено на 2х подлодках

Ну и пользуясь случаем вот видео с нашими погружениями:
Видео

Да, как я выше написал, мы уже изучали ваш проект, он очень годный!


Ещё раз тут отвечу тогда по пунктам:


  1. Спасибо за совет, трудности уже возникали на нашем пятиметровом, будем менять метод передачи данных.


  2. Нашим целям такое решение не подходит. Требуется долго (возможно и больше суток) находиться под водой, изучая дно. Если все это время тратить энергию на поддержание глубины, то это максимум на полчаса с нашими аккумуляторами (5 Ач).


  3. ESP использовал из-за простоты настройки, Remote XY меня этим спас, самостоятельно что-то накодить с возможностью управления со смартфона я бы не смог. Учтите, что это мой первый код в принципе). Далее я поставлю в антенну 4g или 3g модуль и хочу управлять из дома вообще.


  4. Бесколлекторные уже закуплены и готовятся к тестам как раз) правда я так и не понял какие лучше, инраннеры или аутраннеры для подводных экспериментов. В теории, это инраннеры, так как у них у ротора гораздо меньше площадь смачиваемой поверхности.


С методом передачи можно вообще схитрить. Мы вообще не парились (уже осень приближалась и решили не париться) и гнали PWM напрямую. За счет малой частоты там все легче. Сейчас на новый проект уже будут ставиться rs485.

Инранеры сильно дороже стоят, а преимущества не так очевидны.
В общем, если нужен будет совет-обращайтесь, но лучше в вк
  1. Посмотрите openROV.COM и не мучайтесь. Там и список деталей, и наборы деталей, и готовые аппараты. Дорого.
  2. Для аварийного всплытия делайте автономный блок без электроники. Или кусочек сахара между контактами (кригсмарине, вроде, так делали), или химический замедлитель и газовая реакция. Учесть замедление реакции от холода и возможное ускорение от давления.
    По кастомным железкам готов помочь
ого, как заинтересовала сообщество ваша подлодка, уже и с запчастями готовы помочь, и советы дельные дают, это все очень здорово
Плата ESP-01 должна работать от 3.3 В, а не от 5 В. Причем как логика, так и питание. Если логику я настроил через преобразователь уровня, то вот с питанием уже было лень возиться и я просто приклеил маленького ребенка радиатора на чип. От пяти вольт нормально работает, но очень сильно греется. Радиаторчик в итоге помогает не спалить чип.

facepalm.jpg

Мы его уже изучали. Пришли к выводу, что связь без провода не для нас.

Механический колхоз весьма прикольный ))) при всех игрушечности 3D принтеров, автору явно стоит закупится подобным инструментом )))

Ну, коллега уже его приобрел, кстати говоря. И уже доя нового ролика используем!)

Давление в герметичной части возрастает, при заборе воды в шприц?

Возрастает, об этом сказано в роликах и статье, и из-за этого возникли проблемы с герметизацией корпуса, который изначально делали герметичным от давления снаружи, и не учли давление изнутри.

Упс, вы это уже описывали. Извините...


А если использовать принцип изменеия плавучести, который применяется в классическом подводном аппарате?
Сжатый воздух (аэрозольный баллон со впаянным золотником доя подкачки) и балластная цистерна. Есть, конечно, недостатки, такие как:


  • Органиченное количество сжатого возлуха на борту.
  • Невозможность более "тонко" управлять плавучестью.

Выше уже приводили реализацию магнитной муфты на примере игрушки подводной лодки на проводах. Как мне кажется, самый оптимальный вариант.
Не могу найти более менее понятное фото, где видна конструкция.
Она очень похожа на устройство счетчика-водомера. Та так же применяется магнитная муфта.

Очень круто!
Но у меня сразу возник один вопрос — если уж есть плавающая часть (антена), да и судя по комментариям она должна быть крупной и видимой на случай присутствия лодок на водоеме, то почему не рассматривается вариант о капитальном таком плотике, на котором и разместить как аккумуляторы так и механизм сматывания провода?

Намного более емкие акумы использовать можно будет, даже их замену без всплытия можно будет проводить, и вместе с тем, в самой лодке освободится все это место…

UPD а при подледной съемке так хоть неделями можно будет не всплывать, если уж питание «сверху» приходить будет :)
Но у меня сразу возник один вопрос — если уж есть плавающая часть (антенна), да и судя по комментариям она должна быть крупной и видимой на случай присутствия лодок на водоеме, то почему не рассматривается вариант о капитальном таком плотике, на котором и разместить как аккумуляторы так и механизм сматывания провода?

Ну так концепция ломается — у автора подводная лодка с прицепом антенной, а вы предлагаете плот с мотором на привязи :))
Видать я не так выразился, какое-то недопонимание…
Подлодка остается как есть, просто питание будет вынесено из самой субмарины на плот с антеной (раз уж все-равно что-то видимое и объемное плавает на поверхности и от него идут провода к лодке).
Плавучая станция есть в очень-очень далеких планах, только она не на привязи будет, а предназначена для стыковки, подзарядки и, возможно, каких-либо еще функций с подлодками.
закончилось разработкой игры про подледные океаны Европы

Так а где же ссылка на игру??
Eternice

Игра еще на самой ранней стадии разработки, но в группе ВК можно найти больше инфы листая стену, арты в Инстаграме. Другие соцсети пока что не поддерживаем.

Ого, жирный проект, прямо как мы и планируем, по мобильной связи. Годнота!

правда связь по мобильному интернету была нестабильна, поэтому я перешёл на простую локальную сеть, и задержка более чем в 10 раз уменьшилась
Сначала я нашел человека, разбирающегося в подводных лодках не понаслышке, он помогал мне с теорией и тестами.

Надо ещё разбирающегося в электронике, чтобы не было массовых overkill'ов (лазерный дальномер вместо механических или оптических концевиков или более подходящей "сервы", "полноразмерные" провода на линии данных USB) и facepalm'ов (линейный стабилизатор для ардуины, неверное питание WiFi).

Ну мне нужно было с чего-то начать. Расскажите, что не так с линейным стабилизатором для ардуино?
Неверное питание Wi-Fi я сразу указал) Схему исправлю и перезагружу файлик.

Расскажите мне как определять точное положение поршня более удобным методом? Сервопривод максимум может 360 градусов давать в показаниях. Какие еще способы? Концевики только укажут, крайние положения.

Про провода тоже сразу упомянул, что с ними много проблем возникло, проект первый ведь, я набрался опыта.
Можно шаговик применить, например 28byj-48 stepper (есть либы для ардуины и тп). Не уверен что мощи именно у этого хватит, но сможете задавать положение штока просто послав на шаговик нужное кол-во импульсов.
Концевики правда все равно будут нужны, что бы задать крайние положения.
И еще у шаговиков минус — в случае превышения нагрузки, они «теряют шаги» и соответсвенно положение (в смысле импульсы вы послали, а вал не повернулся).
Решение тут 2:
1. Ставить шаговик заведомо более мощный.
2. Добавлять датчик положения ( есть шаговики с встроенным энкодером, но стоят уже не мало).
P.S. Проблема с торможеннием скетча это не проблема лазерного датчика расстояния, а кривой либы/ее использования. Если хотите его юзать в fast режиме, придется курить даташит, и писать свою либу/модифицировать существующую.
шаговик мощный и с энкодером выйдет за рамки 160-ти рублей, потраченных на дальномер)
+ да, у него пропадают шаги, и более того, энкодер тоже их теряет периодически.
Так что я продолжу использовать дальномерчик, он не прожорлив, прост и удобен)
Расскажите, что не так с линейным стабилизатором для ардуино?

Низкий КПД. Поскольку для всякой "дистанционной" аппаратуры одно из главных качеств — время работы, то сюда просится импульсный.


Расскажите мне как определять точное положение поршня более удобным методом?

С сервами не знаком. Бывают-ли они для линейного перемещения?
А так — можно энкодер нацепить на вал. Или сделать риски на рейке и парой отражательных оптронов сделать линейный энкодер.
А если сделать измерение забортного давления, то можно выравниваться по нему и оставить только концевики.

Количество забранной воды в цистерну не пропорционально забортному давлению, а является величиной задаваемой пользователем для погружения/всплытия/удержания положения. Чем энкодер проще дальномера? Надо считать шаги и хранить их в энергонезависимой памяти, потому что в случае отключения питания, перезагрузки электроники мы перестанем знать где находится поршень, а этого не хотелось бы. Можно конечно прогнать до какого либо концевика, но зачем ставить 4 инструмента (2 концевика, энкодер, считыватель энкодера), когда можно обойтись одним?)
Скажите, а изначально цель была именно сделать именно погружающееся устройство с отсеком переменного объема? Если у вас все равно передатчик на поверхности, то может быть проще сделать типа «плавучий кран» — основное устройство надводное или полупогруженное, а «приборный блок» с камерой и датчиками опускается лебедкой на нужную глубину. В случает критического отказа как минимум искать проще.
По поводу медицинских шприцов, в том числе по опыту работы с инфузоматами — у них эластичность стенки меняется со временем и или заметно вырастает усилие движения поршня или теряется герметичность. Мне кажется перед длительной «боевой» эксплуатацией стоит погонять выбранную марку шприца «на отказ».
На глубине метров усилие на поршень пусть 4 см диаметром будет порядка 13 кг на каждые 10 метров если я ничего не перепутал. Не возникнет ли корпусе и поршне шприца пластической деформации при длительном нахождении на глубине? Выдержит ли шпилька? Мб стоит собрать «испытательный стенд» убедиться что через N часов работы не возникнет внезапный отказ. То же касается эластичных трубок перистальтических насосов, особенно самодельных. Они еще и при понижении температуры эластичность потеряют.
И еще вопрос не совсем по конкретной теме к тем кто понимает радиотехнику.
А подскажите, если мне в условиях отсутствия радиосвязи (под землей, под водой) нужно обеспечить кабельную связь с устройством, на котором уже есть комплект радиоаппаратуры и согласованные с ним радиопульты: радиомодули с ардуиной, типовая радиомодельная аппаратура — возможно ли для этого использовать коаксиальный кабель и при каких условиях если возможно. Я догадываюсь, что при простом соединении жилой приемника и передатчика я сожгу как минимум одного из них, но ведь можно их как то согласовать? Или если не паять жилу коаксиала, а разместить ее параллельно антеннам приемника и передатчика не поучится что то типа «пассивного ретранслятора»? Интересует передача на расстояние порядка 100 метров именно радиосигнала по коаксиалу, вариант подключится к тренерскому разъему или цифровой части и гнать по rs485 или подобному в конкретной ситуации не интересует.
Изначально цель была именно подлодка. В идеале я её вижу такой:
Закинули аппарат на озеро в зоне действия 3g сетей, уехали и управляем, включаем HD камеру для записи в память чего-то интересного, а управляем с совсем простенькой, чтобы передачу осуществлять можно было.
Какие фичи должны быть:

0. Камера на антенне для разведки местности.
1. Сматывающаяся\убирающаяся антенна. Для РФ актуально, на озерах можно встретить быдло, которое захочет глянуть что там на проводе плавает. А так нажал кнопочку дома — подлодка включила нужную программу — смотала антенну и залегла на дно на сутки. Всплыла антенной — отчиталась, всплыла вся, пошла дальше на другое место.
2. Другие автономные программы. Например, опуститься на глубину примерно в метр ото дна (определять дно можно легко), даже если не позволяет антенна, то опускаться несмотря ни на что, лишь бы не был увеличен максимальный предел заранее заданный. Включить прожектора — сделать снимки HD камерой по кругу — всплыть и передать их поштучно. Я проанализировал их дома — дал новые координаты — поплыла дальше.
3. Обязательное GPS отслеживание.
4. Система экстренного всплытия (много версий прорабатываем, но нужна плавучесть раза в два большая, чем если бы всю подлодку затопило водой.
5. Модули боковой тяги (чтобы на месте вращать можно было).
6. Солнечные панели на всей верхней части корпуса. Сутки заряжается — часик плавает. Да, тема сложная, особенно покрытие и защита от тины. Всё нуждается в тестах. Именно для этого у нас должен быть большая возможная изменяемая плавучесть, подлодка должна всплывать хотя бы до половины корпуса, чтобы эффективно заряжаться и не быть больше чем на половину в воде.
7. Было что-то еще важное, но я уже не помню :) Может Oceloteg вспомнит.

По поводу тестирования — ДА, это прям в самых ближайших планах, сделать стенды и домашний «бассейн» для тестирования всего и вся. Особенно шприцев.

Шпилька 8мм точно выдержит. А вот сервопривод не потянет, если будут такие же застревания как сейчас. Будет перебирать разные подходящие шприцы. Также для проверки их на глубину — уже приготовили камеру давления. По камере давления, наверное, отдельную статью напишу.
Спасибо за статью, прям мечта детсва была собрать подлодку.
Вот как закон архимеда на физике в классе 7 рассказали, так сразу и появилась. Корпус планировался из консервных банок, а капитаном чудо плавсредства хомяк.
Хорошо что руки не дошли до исптытаний :)))
Тоже была мысль создать подводную лодку, только иначе.
1. Рама из дюралевых уголков, фиксированные верхние и нижние плиты из нержавейки, часть механики в нижнем прямоугольном отсеке, между верхней и нижней плитой — стальная ёмкость (жёсткий корпус), между верхней и нижней плитой — мягкий корпус + стяжки (на основе потолочных шпилек), в качестве балластных цистерн — банки из-под пива в количестве 8-12 штук (в первой и последней четвертях корпуса). Электродвигатель, рули горизонтальные и вертикальные (глубины), пара-тройка аккумуляторов из бесперебойников.
2. Отцепляемый балласт на ватчдоге (если лодка давно не получает сигнала от передатчика, она должна всплывать).
3. Два резервных канала связи (микрофон и обычная акустика с частотной модуляцией; GPRS/2G/3G/4G — «свисток» в «рубке — стеклянной банке»). Основной канал — Wi-Fi (+ есть идея цеплять оптоволокно, как в американском проекте Trident OpenROV www.youtube.com/watch?v=43Vkc3ae95I )
4.Внизу стеклянная полусфера с автомобильным регистратором (+ было бы желательно транслировать картинку с обеих камер — верхней и нижней) и прожекторной подсветкой; не помешала бы возможность крутить хотя бы одну из камер.
5. Возможность навеса оборудования (манипуляторов, металлоискателей)
Цель создания «игрушки» — обследование дна рек в районе затонувших кораблей; очень интересуют некоторые участки дна на Волге и Ветлуге.

Есть ещё одна идея подобной «игрушки» с более мелким пузырём и более плоским корпусом — но вместо «рулей глубины» четыре винта по типу квадрокоптера: резкий «взлёт» за счёт этих винтов позволит поднимать не только себя, но и что-то ещё со дна.
Да, интересный вариант. Выше на один комментария я описал наши цели, местами похожи:
Забыл добавить: для аварийного продува цистерн (ну несерьёзно закачивать воздух в баллоны и обратно) можно использовать или баллончики от сифонов, или вода + карбид (опасно, карбид сильно греется, да и ацетилен — газ горючий), или соду+уксус.
На случай встречи с быдлом аппаратик желательно иметь достаточно весомый и устойчивый к вскрытию. Оснащать ли его гарпунами или выстреливаемыми якорями (иное быдло плавает в том числе и на надувных лодках) — вопрос открытый. Хотя лазерная указка не помешает.
При всех прелестях дальнего управления выпускать этот аппарат за пределы дальности видимости — чрезвычайно опасно. Штука дорогая, а потерять довольно легко.
А по поводу компа — сейчас много SBC клепают. Возможно, даже третьего кубика хватит (cubietruck).
Да, про баллон от сифона я уже тут писал, мы прорабатываем одну из идей с этим связанную. Прокалыватель с автономным питанием нужен и с отдельной ардуиной герметичной (так как нужно будет несколько возможных вариантов обрабатывать), можно просто залить эпоксидкой.
Вместо соды с уксусом можно использовать сухую смесь лимонной кислоты с содой. Активируется автоматически при протечке, даже если вся электроника уже вырубилась.
Кстати интересно как законодательно у нас регулируются обследования дна рек, особенно если найдешь что-то материально или исторически ценное.

Не знаю, как законодательство, но чисто по человечески, об исторически ценном надо тихо сообщать археологам.

Узнали, что просто пишешь в археологическое общество, если представляет ценность, то оценивается и государство 50% выплачивает, но забирает находку, если ценности не представляет — оно полностью твоё.

карбид сильно греется, да и ацетилен — газ горючий


Вокруг для охлаждения несколько миллионов литров воды ;) Думаю, нагрев не актуален. Но все же проще сбрасывать с электромагнита железяку.

лазерная указка не помешает

Но и не сильно поможет.

На случай встречи с быдлом аппаратик желательно иметь достаточно весомый и устойчивый к вскрытию.


Надежнее будет раскрасить под ядрЁну бомбу («радиационная опасносте», «изделие №100500», зловещий таймер обратного отсчета и прочее ;)) Но могут возникнуть другие проблемы ;)))
я хочу просто камеру на поплавок поставить, и в случае чего — уход под воду вместе с антенной на 12 часов. Ну и смена позиции под водой на максимум заряда аккума.
отличная самоделка. я б еще уменьшил электронику, разместив все на одной печаточной плате)
Да, печатная плата в планах. Когда завершим проект и получим то что хотим — сразу закажем печать.
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.