Arduino RC Amphibious Rover: 39 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ในช่วงสองสามเดือนที่ผ่านมา เราได้พัฒนารถแลนด์โรเวอร์ควบคุมระยะไกลที่สามารถเคลื่อนที่ได้ทั้งบนบกและในน้ำ แม้ว่ารถที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันจะใช้กลไกการขับเคลื่อนที่แตกต่างกัน แต่เราพยายามที่จะบรรลุทุกวิถีทางในการขับเคลื่อนโดยใช้ล้อเพียงอย่างเดียว

ยานพาหนะประกอบด้วยแท่นลอยพร้อมล้อคู่ที่รวมเข้ากับใบพัด หัวใจสำคัญของระบบคือ Arduino UNO อเนกประสงค์ที่ควบคุมมอเตอร์และกลไกต่างๆ

ติดตามชมการเปลี่ยนแปลงระหว่างสัตว์บกและสัตว์น้ำของรถสะเทินน้ำสะเทินบก!

หากคุณชอบโครงการนี้ โหวตให้เราในการแข่งขัน (มุมบนขวา)

ขั้นตอนที่ 1: การใช้ Fusion 360 เพื่อพัฒนาแนวคิด

เราเริ่มต้นด้วยการสร้างภาพร่างของโครงการนี้ และในไม่ช้าเราก็ตระหนักถึงความซับซ้อนของการสร้างรถแลนด์โรเวอร์สะเทินน้ำสะเทินบก ประเด็นสำคัญคือเรากำลังรับมือกับน้ำและกลไกที่กระตุ้น สองด้านที่รวมกันได้ยาก

ดังนั้นภายในหนึ่งสัปดาห์โดยใช้ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง 3 มิติฟรีของ Autodesk ชื่อ Fusion 360 เราจึงพัฒนาการออกแบบครั้งแรกของเราเพื่อสร้างวงล้อขึ้นมาใหม่! ขั้นตอนทั้งหมดของการสร้างแบบจำลองนั้นเรียนรู้ได้ง่ายด้วยความช่วยเหลือจากคลาสการออกแบบ 3D ของ Instructables ขั้นตอนต่อไปนี้เน้นคุณลักษณะหลักของโครงการของเราและให้ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการทำงานภายในของรถแลนด์โรเวอร์

ขั้นตอนที่ 2: การพัฒนาล้อ

หลังจากการระดมความคิดกันหลายครั้ง เราก็ได้ข้อสรุปว่าคงจะดีถ้าเราใช้ระบบขับเคลื่อนของรถแลนด์โรเวอร์เพื่อทำงานทั้งบนบกและในน้ำ ด้วยเหตุนี้เราจึงหมายถึงแทนที่จะใช้สองวิธีในการเคลื่อนย้ายรถแลนด์โรเวอร์ เป้าหมายของเราคือการรวมทั้งสองอย่างเข้าเป็นกลไกเดียว

สิ่งนี้นำเราไปสู่ชุดล้อต้นแบบที่สามารถเปิดออกได้ ทำให้สามารถเคลื่อนน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและขับเคลื่อนตัวเองไปข้างหน้า กลไกของล้อนี้ซับซ้อนเกินไปและมีข้อบกพร่องหลายประการ ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้โมเดลที่เรียบง่ายกว่ามาก

ยูเรก้า!! เรามีแนวคิดที่จะรวมใบพัดเข้ากับล้อ นี่หมายความว่าบนบก มันจะหมุนอย่างราบรื่น ในขณะที่อยู่ในน้ำ ใบพัดที่หมุนอยู่จะผลักมันไปข้างหน้า

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างแกนหมุนรอบแกน

เมื่อคำนึงถึงแนวคิดนี้ เราต้องการวิธีที่จะมีสองโหมด:

1. อย่างแรก ล้อจะขนานกัน (เหมือนรถทั่วไป) และรถแลนด์โรเวอร์จะกลิ้งบนพื้น
2. สำหรับโหมดที่สอง ล้อหลังจะต้องหมุนในลักษณะเดียวกับล้อหลัง ซึ่งจะทำให้ใบพัดจมอยู่ใต้น้ำและดันเรือไปข้างหน้า

เพื่อดำเนินการตามแผนการหมุนล้อหลัง เราคิดว่าจะติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์กับมอเตอร์ (ซึ่งเชื่อมต่อกับล้อ) เพื่อหมุนกลับ

ดังที่เห็นในภาพแรก (ซึ่งเป็นโมเดลเริ่มต้นของเรา) เราตระหนักว่าส่วนโค้งที่เกิดจากการหมุนของล้อ เข้าไปรบกวนร่างกาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องถอดออก อย่างไรก็ตาม นี่หมายความว่าช่องขนาดใหญ่จะเปิดให้น้ำเข้าไปได้ ซึ่งแน่นอนว่าจะเป็นหายนะ!!

รูปภาพถัดไป：โมเดลสุดท้ายของเรา ซึ่งแก้ปัญหาก่อนหน้านี้ได้ด้วยการยกตัวขึ้นเหนือระนาบการหมุน ที่กล่าวว่าส่วนหนึ่งของมอเตอร์จมอยู่ใต้น้ำ แต่เนื่องจากมอเตอร์นี้มีกล่องเกียร์พลาสติก น้ำจึงไม่ใช่ปัญหา

ขั้นตอนที่ 4: การหมุนหน่วย

หน่วยนี้เป็นกลไกที่อยู่เบื้องหลังการหมุนของล้อหลัง จำเป็นต้องต่อมอเตอร์กระแสตรงเข้ากับเซอร์โวมอเตอร์ เราจึงสร้าง "สะพาน" ซึ่งพอดีกับมอเตอร์และเข้าไปในฮอร์นเซอร์โว

เนื่องจากมอเตอร์มีรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเมื่อหมุน มอเตอร์จะครอบคลุมพื้นที่ที่มีรูปร่างเป็นวงกลม เนื่องจากเรากำลังเผชิญกับน้ำ เราจึงไม่สามารถมีกลไกที่เปิดเผยช่องว่างขนาดใหญ่ได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เราวางแผนที่จะติดแผ่นกลมเพื่อปิดรูตลอดเวลา

ขั้นตอนที่ 5: กลไกการบังคับเลี้ยวด้านหน้า

รถแลนด์โรเวอร์ใช้กลไกบังคับเลี้ยวสองแบบ ในน้ำ เซอร์โวมอเตอร์ด้านหลังสองตัวถูกใช้เพื่อควบคุมตำแหน่งของใบพัดส่งผลให้เลี้ยวซ้ายหรือขวา ในขณะที่บนบก กลไกการบังคับเลี้ยวด้านหน้าจะถูกควบคุมโดยเซอร์โวมอเตอร์ด้านหน้า

สิ่งที่แนบมากับมอเตอร์คือตัวเชื่อมซึ่งเมื่อผลักเข้าหาล้อจะทำให้หมุนรอบ "เพลาทองคำ" ในภาพ ช่วงของมุมเดือยอยู่ที่ประมาณ 35 องศาเพียงพอที่จะทำการหักเลี้ยวอย่างรวดเร็ว

ขั้นตอนที่ 6: การเปลี่ยนแปลง Mouvement

รองชนะเลิศการแข่งขัน Arduino 2017

รางวัลที่หนึ่งในการประกวดล้อ 2017

รางวัลที่สองในการประกวดการควบคุมระยะไกล 2017