многофункциональный экспериментальный аппарат
Пока не пришла комплектуха из Китая решил поэкспериментировать с подводной частью.
Пришлось забраковать вариант разворота по азимуту за счет маневрового моторчика в горизонтальной плоскости. Вместе с полезным разворотом камеры вокруг кабеля подвеса, ее начинает раскачивать из стороны в сторону.
Изображение с ТВ камеры начинает недопустимо раскачиваться из стороны в сторону. Нужно управление разворотом строго вокруг вертикального подвеса камеры.
Попробовал для начала простейший вариант с отдачей от вращения центробежной крыльчатки на моторчике от сервы. Ставится вдоль кабеля подвеса камеры. Вроде неплохо.
Собрал из разного сантехнического мусора бокс для камеры. На термоклей посадил стеклышко из галогенной лампы. Вроде герметично.
Вот только слишком плавучесть положительная. Приходится дополнительный груз подвешивать.
В окончательной редакции погружная часть стала выглядеть, как на фото.
Но это оптимально лишь по моим критериям и задачам. Для спокойных водоемов, но с мутной водой, и в условиях слабой освещенности.
Не требуются глубины более 15-20м, и возможность заныривать в люки и иллюминаторы затонувших кораблей.
Только общий осмотр дна и фауны, визуальные поисковые работы, рыбалка.
Постарался обойти главный недостаток существующих систем подводного видеонаблюдения - засветку катинки от собственной подсветки. Это особенно проявляется в мутной воде при использовании излучателей, установленных непосредственно в боксе с ТВ камерой.
Пересвеченная ближняя взвесь перед объективом блокирует автоматическую электронную диафрагму камеры.
Световой поток от подсветки должен попадать в съемочный сектор непосредственно в зоне объекта съемки.
Для этого я использовал узко направленную подсветку, смещенную от оси визирования ТВ камеры, и попадающую в ее поле зрения на достаточном удалении от объектива.
Сегодня немного поэкспериментировал с имеющимися на руках эхолотами. По своим возможностям и цене они не отличаются особо. Разница в радиоканале передачи данных на приемник - 433мГц и 2,4гГц.
Оба в зависимости от расположения планет и помеховой обстановки в эфире вытягивают не более 40-50м. Этого вполне достаточно для “ближних” заплывов.
Их передатчики работают от питания 3…3,7В. Однако, в эхолоте с каналом на 433мГц при питании от 12В борта плав средства можно заменить выходной каскад передатчика на более мощный.
ru.aliexpress.com/item/…/32820610184.html
Дальность возрастет до 100-150м.
Собрал испытательный стенд для проверки показаний. В нем можно менять уровень воды в пределах 1,2м.
Гораздо больше понравилась работа (черного) эхолота с каналом 2,4гГц. Показывает уровень питания и датчика, и приемника. Хорошо видит рыбу, и “скользящие” отражения от боковых стенок камеры.
Стало любопытно, почему электролиз не затронул внутреннюю обвязку щеток. Ответ нашел в статьях про электролиз воды в замкнутых объемах.
Оказывается, по мере воздействия тока на воду в замкнутом объеме при выделении газа увеличивается внутренний подпор объема, препятствующий смене в нем находящейся воды.
Сопротивление воды существенно увеличивается снижая интенсивность электролиза. Внутри моторчика появляется некий коллоидный раствор, выступающий в роли внутренней смазки. То есть, при даже не самой идеальной герметизации моторчика, он может прекрасно работать в открытой воде. По крайней мере несколько сезонов точно.
Видел в ютубе ролик о надувной лодке и моторе от шеток автомобиля, Автор говорил что без герметизации изделие отработало 6 сезонов.
“Герметизация” в правильном понимании этого слова, как таковая не требуется. Но обязательно должны быть выплонены необходимые защитные действия. Одинаково важные как для бесколлекторных, так и коллекторных двигателей.
В первую очередь должны быть хорошо заизолированы все намоточные провода, открытые контакты и пайки (лаком, эпоксидкой, компаундом или термоклеем).
Должны быть тщательно закупорены все технологические и вентиляционные отверстия в корпусе. Для предотвращения попадания внутрь песчинок и взвесей, а также для минимизации смены воды внутри корпуса для снижения интенсивного электролиза (для коллекторников).
Вопреки сложившемуся мнению, на мой взгляд, не требуется какая-либо защита или замена стальных подшипников на керамику или бронзу. В моих девайсах было достаточно перед началом нового сезона всего лишь капнуть немного керосина, прокрутить рукой ротор, чтобы снять появившийся налет ржавчины, и капнуть для профилактики немного масла.
Если этого оказывается недостаточно, и мотор начал шуметь на больших оборотах, то сменить подшипник можно за несколько минут.
Пришла посылка с 10-ти канальным пультом FS-I6X. К сожалению, он оказался несовместим с имевшимися приемниками, которые планировал использовать.
Пришлось дозаказывать дополнительный приемник, а значит, предстоит еще ждать три-четыре недели для завершения работ.
Зато очень порадовал сам пульт FS-I6X с двухсторонней связью с приемной частью. Позволяет получать с борта данные по разряду батареи, уровню и качеству принимаемого сигнала от пульта, и уровню помех в точке приема.
Это позволяет полностью отказаться от дополнительного OSD модуля, и иметь прямо на пульте необходимую предупреждающую информацию.
Единственно, для контроля бортового напряжения надо питать приемник не от 5 вольт стабилизированного ВЕС, а непоседственно через делитель от аккумулятора. Тогда тревожный зуммер в пульте будет срабатывать при снижении бортового питания ниже заданного порога.
Отработал окончательную функциональную схему проекта.
Помимо комплексного использования, можно будет использовать отдельно катамаран с эхолотом в режиме скоростного плавания, и можно также отдельно использовать барабан лебедки с подводной камерой. Например, для зимних погружений в прорубь - габаритный диаметр подводной части около 80мм.
Пока не пришли из Китая недостающие детали, решил переделать старенький неисправный RC катер. Еле ползал даже в исправном состоянии. Давно обещал внуку починить.
Внутри все сопрело, да и пульт на 27мГц потерялся. Оказалось проще сделать потроха заново.
В первую очередь отказался от передаточного вала на винт. Лишняя потеря мощности и источник протечек. От руля поворота тоже отказался. На его место встал мотор с гребным винтом. Так гораздо маневренней. Для этого поставил серву с качалкой.
Электроника (приемник и регулятор)хоть и размещаются внутри корпуса, но от греха будут спрятаны в герметичную бутылочку по отработанной в предыдущих поделках технологии. При накрывании волной подобный дешевенький корпус однозначно прихлебывает водичку.
Чтобы закончить с темой лодочки-игрушки, еще один пост.
Для защиты от утопления подобных водоплавающих игрушек рекомендую вставить внутрь аварийный “спасательный круг” из пеноплекса, обеспечивающий положительную плавучесть при полном заполнении корпуса водой.
И обязательно всю электронику в пластиковую бутылочку, которая также добавит плавучести при затоплении.
В полностью затопленном состоянии лодка малым ходом сможет дотянуть до берега.
После переделки подобная лодочка по динамике превосходит многие дорогие спортивные варианты.
Ну вот, наконец пришла недостающая комплектуха из Китая, можно продолжить работы по теме.
На очереди барабан лебедки. Надо все тщательно закрепить, захомутовать, затермоклеить, загерметизировать. Ведь с кабеля, поднимаемого с глубины, будет постоянно стекать на барабан вода.
Надеюсь завтра начну комплексные прогоны всей конструкции.
В первую очередь интересует дальность и электромагнитная совместимость всех бортовых систем. Ведь все они используют бенд 2,4гГц. И пульт управления с двумя дуплексными приемниками, и WiFi передатчик видеосигнала, и эхолот. А также качество картинки по длинному кабелю + радиоканалу. Как сильно будет подтормаживать видео с борта, и прочие засады.
Собрал и установил лебедку. Работает отлично. В зависимости от отклонения джойстика на пульте от центрального положения крутит с разной скоростью. Грузоподъемность в пределах 2,5-3кг.
yadi.sk/i/2OqNcT_H3UW3Vy
Понял, что немного лоханулся с кабелем. Можно было бы взять помягче. Без усиливающего капронового профиля внутри. Прочность в 25кг совсем не требуется для подводной части весом 200г. Есть подозрение, что в холодной воде кабель будет в форме растянутой пружины.
Сейчас перед подключением подводной части хочу продумать верхнюю фиксацию камеры. Какой-то фиксирующий упор.
Сложность в том, что камера при подъеме может развернуться любой стороной вокруг кабеля. А надо, чтоб в верхнем положении смотрела вперед над водой.
Итак, приближается к финалу моя разношерстная экспериментальная тема. Очень тормознули задержки поставок нужной комплектухи из Китая.
Сегодня окончательно завершил монтажную часть, можно спускать аппарат на большую воду и начинать испытательные прогоны.
В текущем варианте исполнения боковые раздвижные баллоны катамарана выставлены на минимальную длину, и общие габариты аппарата составляют 600х350мм. Полный вес (с лебедкой и подводной частью) на суше составляет 4950г.
Для более грузоподъемных задач (около10кг) баллоны могут быть раздвинуты еще на 150-200мм. Рекомендую эту простую и надежную конструкцию для бюджетных вариантов подкормочных корабликов.
Запас бортового питания - два аккумулятора 4S 5Ah каждый.
Глубина погружения камеры зависит от длины используемого кабеля. Я пока ограничился 10м.
Дальность управления с пульта не менее 500м, трансляция видео на смартфон до 150м, данные с эхолота до 100м. Эти цифры подлежат практической проверке.
Скорость хода в режимах с лебедкой/без лебедки пока неизвестна, и подлежит практическому определению на водоеме.
Завтра во дворе соберу испытательный стенд для погружений подводной части под воду и проведу первые прогоны на дальность и электромагнитную совместимость пульта, эхолота и WiFi картинки на смартфоне.
Смартфон установлен на кронштейне непосредственно на пульте управления. Одна половина пульта закреплена за управлением катамараном, другая - за управлением лебедкой, камерой и подсветкой.
Лебедка быстро снимается с катамарана четырьмя барашками. Это, если просто погонять налегке.
Фото и видео завтра выложу в тему.
Подвесил аппарат на веревке. Еще раз проверил все команды управления, картинку с камеры, картинку с эхолота. Все в норме, друг другу не мешают в эфире, зря опасался.
Камера получилась с хорошей герметизацией. Стык половинок корпуса с резиновой прокладкой, сама резьба посажена на силикон, плюс ко всему наружная сторона стыка затермоклеена. Внутри камеры силиконовые пакетики. Вполне сможет выдержать глубины в несколько десятков метров.
С чем явно просчитался - с управлением поворотом камеры за счет контр вращения микромоторчика с лопатками. Слишком слабенько и вяло.
Можно выходить на большую воду.
силиконовые пакетики
Наверное селикагель.
Ну, конечно же селикагель. Очепатка.
Понравилась устойчивая работа эхолота ru.aliexpress.com/item/…/32643465141.html
Дальность 80-100м для моих игр вполне достаточна.
Немного подтормаживает видео по WiFi. Идет со стандартной для WiFi задержкой около 1-1,5сек, и периодически раз в 5-10 сек замирает на пару секунд. Но зато транслируется картинка непосредственно на смартфон.
Еще пару слов о работе эхолота.
В моем варианте датчик эхолота закреплен позади кормы аппарата на гибких капроновых ремешках. Удерживается на поверхности воды за счет собственной положительной плавучести.
Однако, надо иметь ввиду, что при больших оборотах двигателя под датчиком образуется турбулентность, нарушающая его нормальную работу. Поэтому замеры глубины надо проводить на малых оборотах, либо полностью сбрасывать газ.
yadi.sk/i/_4mlCXzm3Ucbje
А почему не спереди эхолот?
Спереди лебедке мешает. Да и хотелось посмотреть, как будет влиять турбулентность от винта.
Оказалось, что на замеры глубины до дна не влияет никак, но появляются множественные ложняки с несуществующей рыбой.
Но самое главное мое и внуков разочарование - оказалось совсем нечего и неинтересно разглядывать на глубине подмосковных карьеров. Скучная, мутная и монотонная картинка. В фантазиях все представлялось гораздо более экзотично.
Поэтому лебедку сниму и оставлю в резерве для случаев, когда понадобится найти что-то конкретное затонувшее на дне. Постоянно с ней плавать менее интересно, чем гонять налегке.
Поэтому перенесу эхолот вперед. Так же на гибком подвесе. Глубину и рыбок смотреть все же занятно.
И еще. Аппарат многофункциональный. На нем могут устанавливаться любые прикладные устройства. Очень удобно поставить на него коробку мощного многозалпового салюта. Над водоемом в движении эффектнее смотрится.
Как показала практика, потопить или перевернуть его просто невозможно.
Да, я тоже подозреваю что на просторах (довольно бескрайних)нашей р.Днепр мало экзотических картин.
По этому и создаю много функциональный ROV. Обвеска по максиму.
1.Видео съемка (событий, передача в реал. врем).
2.Подводная охота (дистанционно)
3.Охота на пернатых из под воды.
4. Поиск и обнаружения металлических объектов (затонувшие дюралевые лодки и пр.)
5. Маркировка (GPS-координаты) найденных объектов (мест).
А дальше, как фантазия сыграет…
Пока остановился на металлодетекторах, хочу подружить их с ROV.
Практик, выкладывайте практические результаты, будет интересно посмотреть.
Увы, для меня на вектор охоты и рыбалки с внуками наложено жесткое вето их мамой (гуманист однако, из “зеленых”).
…неинтересно разглядывать на глубине подмосковных карьеров. Скучная, мутная и монотонная картинка…
Вы бы хоть кусочек видео опубликовали… Интересно глянуть…
Appolinari, подобных мутных видео полно в инете, нет смысла мусорить новыми. Я стараюсь выкладывать в тему лишь оригинальную и полезную информацию.
Например, БК мотор в открытой воде может без перегрева отдавать мощность выше паспортной. Так у меня двигатель с максимальным током 17А hobbyking.com/…/quanum-mt-series-3110-470kv-brushl… на форсаже потребляет до 24А. Это около 400Вт при питании 4S. С винтом 70мм получается достойная парочка.