Gerris USV - hutsetik hidrodronea!

Gaur egun, "Tailerrean" proiektu apur bat handiagoa da, hau da, tripulaziorik gabeko ontzi bati buruzkoa, adibidez, neurketa batimetrikoak egiteko. 6eko "Teknikari Gaztea" aldizkariaren 2015. zenbakian irakur dezakezue gure lehen katamaran, irrati-kontrola duen bertsiora egokituta. Oraingo honetan, MODELmaniak taldeak (Wrocław-eko Kopernik Model Workshops Taldeari lotutako esperientziadun modelista taldea) hutsetik diseinatzeko erronka atseginari aurre egin zion legar baldintzetara are hobeto egokitutako neurketa-plataforma flotagarri bat. harrobia, bertsio autonomo batera heda daiteke, operadoreari arnasgune gehiago emanez.

Pertsonalizazioarekin hasi...

Duela urte batzuk eragingailuak sartzeko aukerari buruz galdetu zigutenean arazo honekin aurkitu genuen lehen aldiz eta Irrati-kontrola atzetik batimetrikora egokitzea (hau da, ur-masen sakonera neurtzeko erabiltzen den neurketa-plataforma).

1. Neurketa plataformaren lehen bertsioa, RC bertsiora soilik egokitua

2. Lehenengo hydrodrone-ren unitateak apur bat aldatutako akuario-inbertsoreak ziren - eta nahiko ondo funtzionatu zuten, nahiz eta zalantzarik gabe ez zuten "eraikuntza-erresistentzia" izan.

Simulazio-zeregina PE luzatze-kolpe moldeatutako flotagailu aurrefabrikatuak diseinatzea eta fabrikatzea izan zen (RSBM - PET botilen antzekoa). Funtzionamendu-baldintzak eta eskuragarri dauden aukerak aztertu ondoren, nahiko ezohiko irtenbide bat aukeratu genuen, eta, ur-lerroaren azpiko kaskoak oztopatu gabe, akuarioko zirkulagailu-inbertsoreak instalatu genituen 360º-ko biratzeko eta altxatzeko gaitasun gehigarria duten disko gisa (adibidez. , oztoporen batek jotzen duenean edo garraioan) ). Irtenbide honek, gainera, kontrol eta elikadura sistema bereizi batek lagunduta, kontrola eta operadoreari itzultzea ahalbidetzen zion ataletakoren bat (eskuinekoa edo ezkerrekoa) huts egiten bazen ere. Irtenbideek hain arrakastatsua izan zuten, non katamarana oraindik martxan dagoela.

3. Gure proiektua prestatzerakoan, zehatz-mehatz (askotan pertsonalki!) aztertu ditugu antzeko irtenbide asko - ilustrazio honetan, alemana ...

4.…hemen amerikar bat (eta dozena batzuk gehiago). Korsko bakarrak ez dira hain polifazetikoak direla eta behetik irteten diren diskoak funtzionamenduan eta garraioan arazotsuak izan daitezkeelako.

Hala ere, diskoek uraren kutsadurarekiko duten sentikortasuna desabantaila izan zen. Larrialdiko itsasertzera igeri egin ondoren errotoretik harea azkar ken dezakezun arren, kontuz ibili behar duzu alderdi honekin hondotik gertu igeri egiterakoan. Hala ere, neurtzeko ahalmenen hedapena barne hartzen duelako, eta denbora honetan ere zabaldu egin da. hidrodronaren esparrua (ibaietan) gure lagunak horretarako bereziki diseinatutako plataformaren garapen bertsio berri baten inguruan interesa agertu zuen. Erronka hau hartu genuen - gure estudioen profil didaktikoaren arabera eta, aldi berean, garatutako irtenbideak praktikan probatzeko aukera emanez!

5. Bizkor tolesten diren zorro modularrak oso inspiratzaileak izan ziren aldakortasunarekin eta garraiatzeko erraztasunarekin 3 (argazkia: fabrikatzailearen materialak)

Gerris USV - datu teknikoak:

• Luzera/zabalera/altuera 1200/1000/320 mm

• Eraikuntza: beira epoxi konposatua, aluminiozko lotura-markoa.

• Desplazamendua: 30 kg, garraiatzeko ahalmena barne: 15 kg baino gutxiagokoa

• Drive: 4 BLDC motor (uraz hoztutakoak)

• Elikadura-tentsioa: 9,0 V… 12,6 V

• Abiadura: lanean: 1 m/s; gehienez: 2 m/s

• Funtzionamendu-denbora karga bakarrean: 8 ordu arte (70 Ah-ko bi pilekin)

• Proiektuaren webgunea: https://www.facebook.com/GerrisUSV/

Ariketak jarraitu zuten, hau da, proiektu berri baterako hipotesiak

Gure bertsioa garatzerakoan geure buruari ezarri genizkion printzipio gidak hauek izan ziren:

• bi kaskokoa (lehen bertsioan bezala, oihartzun-sonda batekin neurketa zehatzak lortzeko beharrezkoa den egonkortasun handiena bermatuz);
• disko, potentzia eta kontrol sistema erredundanteak;
• desplazamendua, min. 15 kg;
• garraiorako eta ibilgailu osagarrietarako desmuntatze erraza;
• Bidaiarien auto arrunt batean garraiatzea ahalbidetzen duten neurriak, nahiz eta muntatuta egon;
• kalteetatik eta kutsaduratik babestuta, gorputzaren saihesbidean unitate bikoiztuak;
• plataformaren unibertsaltasuna (beste aplikazio batzuetan erabiltzeko gaitasuna);
• bertsio autonomo batera eguneratzeko gaitasuna.

6. Gure proiektuaren jatorrizko bertsioak teknologia desberdinak erabiliz eraikitako ataletan zatiketa modularra ekarri zuen, eta, hala ere, bloke ezagunak bezain erraz munta zitezkeen eta hainbat erabilera jaso zitezkeen: irrati-kontrolatutako erreskate ereduetatik hasi, USV plataformetatik, pedaloontzi elektrikoetaraino.

Diseinua vs teknologia, hau da, akatsetatik ikastea (edo artea baino hiru aldiz gehiago arte)

Hasieran, jakina, ikasketak egon ziren; denbora asko ematen zen Interneten antzeko diseinu, irtenbide eta teknologiak bilatzen. Hainbeste inspiratu gaituzte hidrodronioa hainbat aplikazio, baita kayak modularrak eta bidaiarientzako itsasontzi txikiak ere, norberak muntatzeko. Lehenengoen artean, unitatearen krosko bikoitzeko diseinuaren balioaren berrespena aurkitu genuen (baina ia guztietan helizeak itsas hondoaren azpian zeuden - gehienak ur garbiagoetan lan egiteko diseinatuta zeuden). Soluzio modularrak kayak industrialak ereduzko kaskoa (eta tailerreko lanak) zati txikiagotan banatzea pentsatzera bultzatu gintuzten. Horrela, proiektuaren lehen bertsioa sortu zen.

7. Jakobsche editoreari esker, ondorengo 3D diseinu-aukerak azkar sortu ziren - harizpiak inprimatzeko teknologian ezartzeko beharrezkoak (gorputzaren lehen bi eta azken bi segmentuak jabetzako inprimagailuen inprimatze-espazioaren mugen ondorio dira).

Hasieran, teknologia mistoa hartu genuen. Lehenengo prototipoan, branka eta popa zatiak aurki genezakeen material sendoenaz egin behar izan ziren (akrilonitrilo-estireno-akrilatoa - ASA laburbilduz).

8. Modulu-konexioen espero zen zehaztasun eta errepikakortasunarekin, erdiko zatiek (metro erdiko luzera, azkenean metro batekoa ere) ekipamendu egokia behar zuten.

9. Gure goiko plastikoen teknologoak proba-modulu batzuk egin zituen muturreko lehen ASA elementua inprimatu aurretik.

Azken finean, kontzeptua frogatu ondoren, ondorengo kasuak azkarrago gauzatzeko, inpresioak aho gisa erabiltzea ere pentsatu genuen laminaziorako moldeak sortzeko. Erdiko moduluak (50 edo 100 cm-ko luzera) plastikozko plaketatik itsatsi behar izan ziren - horretarako gure benetako pilotu eta plastikoen teknologian espezialista - Krzysztof Schmit (Tailerrean irakurleek ezagutzen dutena, egilekide gisa barne). MT 10 / 2007) edo irrati-kontrolatutako makina-anfibio-mailua (MT 7/2008).

10. Amaierako moduluen inprimaketa arriskutsuki denbora luzea hartzen ari zen, beraz, gorputz-txantiloi positiboak sortzen hasi ginen, hemen bertsio klasikoan.

11. Kontratxapatuen estaldurak masilla eta azken margoketa batzuk beharko ditu, baina, ondorioztatu denez, babes ona zen nabigazio brigadaren balizko porrotaren kasuan ...

Modelo berriaren 3D diseinua inprimatzeko, Bartłomiej Jakobschek zuzendua (9Dko proiektu elektronikoei buruzko bere artikulu sorta bat "Młodego Technika" 2018-2/2020-XNUMX-XNUMXko aleetan aurki daiteke). Laster, fuselajearen lehen elementuak inprimatzen hasi ginen, baina gero lehen urratsak hasi ziren ... Zehaztasunez inprimatzeak espero genuena baino anbiguoki luzeagoa izan zen, eta ohikoa baino askoz indartsuagoa den materiala erabiltzearen ondoriozko akats garestiak zeuden...

12. …XPS apar-gorputzarekin eta CNC teknologiarekin antzeko apatxa bat egin zuen.

13. Apar nukleoa ere garbitu behar izan zen.

Onarpen data izugarri azkar hurbiltzen ari zela, diseinu modulartik aldendu eta 3D inprimaketa laminatzeko teknologia gogor eta ezagunagoa lortzeko - eta bi taldetan paraleloan lan egiten hasi ginen eredu positibo mota ezberdinetan (apatxoak) корпус: tradizionala (eraikuntza eta kontratxapatua) eta aparra (CNC router handi bat erabiliz). Lasterketa honetan, Rafal Kowalczyk-ek zuzendutako "teknologia berrien taldea" (bide batez, irrati-kontrolatutako maketa eraikitzaileentzako nazio eta munduko lehiaketetan multimedia erreproduzitzailea - deskribatutako "On the Workshop" lanaren egilekidea barne 6/). 2018) abantaila bat lortu zuen.

14. ... egokia izan matrize negatiboa egiteko ...

15. …non laster egin ziren beirazko epoxi flotatzaileen lehen inprimaketak. Gel coat bat erabili zen, uretan garbi ikusten dena (moduluak jada utzita genituenez, ez zegoen bi koloretako apaingarriekin lana oztopatzeko arrazoirik).

Hori dela eta, tailerraren aurrerago lanak Rafalen hirugarren diseinu-bidea jarraitu zuen: forma positiboen sorreratik hasi, gero negatiboak -beira epoxiko kaxa-marken bidez- prest egindako IVDS plataformetara (): lehenik, guztiz hornitutako prototipo bat. , eta ondoren, lehen seriearen kopia are aurreratuagoak. Hemen, kroskoaren forma eta xehetasunak teknologia horretara egokitu ziren - laster proiektuaren hirugarren bertsioak izen berezia jaso zuen bere buruzagiarengandik.

16. Hezkuntza-proiektu honen ustez, jendaurrean eskuragarri dauden modelatze-ekipoak erabiltzea zen -baina horrek ez du esan nahi berehala elementu bakoitzerako ideia bat izan genuenik-, aitzitik, gaur egun zaila da zenbat konfigurazio saiatu ziren zenbatzea- eta diseinuaren hobekuntza ez zen hor amaitu.

17. Hau da erabilitako baterien artean txikiena - plataformari lau orduz funtzionatzen uzten diote lan-kargapean. Edukiera bikoizteko aukera ere badago; zorionez, zerbitzu-estoilak eta flotagarritasun handiagoak asko ahalbidetzen dute.

Gerris USV ume bizia eta langilea da (eta gogoarekin!)

Garris hau da zaldien latinezko izen generikoa - ziurrenik intsektu ezagunak, ziurrenik uretan barrena urruntzen diren gorputz-adarretan.

Helburu Hidrodroneen kaskoak Geruza anitzeko beira epoxi laminatuz egina, nahikoa sendoa nahi den lanaren baldintza gogor eta hareatsuetarako. Azkar desmuntatu den aluminiozko bastidor baten bidez lotzen ziren, neurketa-tresnak muntatzeko (eko-sondarea, GPSa, ontziko ordenagailua, etab.) habe lerragarriekin (zirriborroa errazteko). Garraioaren eta erabileraren erosotasun gehigarriak kasuen eskemetan jasotzen dira. drive (bi karroza bakoitzeko). Motor bikoitzak helize txikiagoak eta fidagarritasun handiagoak ere esan nahi ditu, eta, aldi berean, industriako motorrak baino simulazio gehiago erabiltzeko gai dira.

18. Motorrak eta kaxa elektrikoa dituen apaindegiari begirada bat. Ikusgai dagoen silikonazko hodia ura hozteko sistemaren parte da.

19. Lehenengo ur-probetarako, kaskoak haztatu genituen katamaranak nahi den lanaren baldintzetarako portaera egokia izan zedin, baina jada bagenekien plataformak maneiatu zezakeela!

Hurrengo bertsioetan, hainbat propultsio-sistema probatu genituen, haien eraginkortasuna eta potentzia pixkanaka handituz; beraz, plataformaren ondorengo bertsioek (duela urte askotako lehen katamaranak ez bezala) abiadura-marjina seguruarekin ere poloniar ibai guztien emariari aurre egiten diote.

20. Oinarrizko multzoa - sonar batekin (oraindik konektatuta ez dagoena). Erabiltzaileak agindutako bi muntatze-habeek neurketa-gailuak bikoizteko aukera ere ematen dute eta, horrela, neurketen beraren fidagarritasuna areagotzen dute.

21. Lan-ingurunea legarra izan ohi da, oso ur nahasia duena.

Unitatea 4 eta 8 ordu bitartean etengabe funtzionatzeko diseinatuta dagoenez, 34,8 Ah-ko (edo 70 Ah-ko hurrengo bertsioan) ahalmenarekin, kasu bakoitzean bana. Hain funtzionamendu denbora luzearekin, bistakoa da motor trifasikoak eta haien kontrolagailuak hoztu behar direla. Hau helizeen atzetik hartutako ur-zirkuitu tipiko bat erabiliz egiten da (ur-ponpa gehigarri bat beharrezkoa izan da). Flotagailuen barruko tenperaturak eragindako hutsegite posibleen aurkako beste babes bat operadorearen kontrol-paneleko parametroen irakurketa telemetrikoa da (hau da, simulazio modernoen ohiko transmisore bat). Aldian-aldian, bereziki, motorraren abiadura, haien tenperatura, erregulatzaileen tenperatura, hornikuntzako baterien tentsioa, etab. diagnostikatzen dira.

22. Hau ez da moztutako modelo dotoreentzako lekua!

23. Proiektu hau garatzeko hurrengo urratsa Kontrol Sistema Autonomoak gehitzea izan zen. Urtegi bat trazatu ondoren (Google mapan edo eskuz - neurtutako urtegiaren sestra-unitatearen inguruko fluxuaren arabera), ordenagailuak ibilbidea kalkulatzen du kalkulatutako parametroen arabera eta etengailu batekin autopilotua piztu ondoren, operadoreak eroso egin dezake. eseri gailuaren funtzionamendua behatzeko freskagarri bat eskuan duela ...

Multzo osoaren zeregin nagusia da programa geodesiko bereizi batean neurtzea eta gordetzea uraren sakoneraren neurketen emaitzak, geroago erabiliko direnak interpolatutako urtegiaren ahalmen osoa zehazteko (eta horrela, adibidez, hautatutako legar kantitatea egiaztatzeko). azken neurketa). Neurketa hauek ontziaren eskuzko kontrolaren bidez egin daitezke (urrutiko kontrolatutako flotatzaileen modelo konbentzional baten berdina) edo etengailu baten funtzionamendu guztiz automatikoaren bidez. Ondoren, mugimenduaren sakonerari eta abiadurari, misioaren egoerari edo objektuaren kokapenari buruzko egungo sonar irakurketak (RTK GPS hargailu oso zehatz batetik, 5 mm-ko zehaztasunarekin kokatuta) operadoreari igortzen zaizkio etengabe. bidaltzaileak eta kontrol-aplikazioaren arabera (planifikatutako misioaren parametroak ere ezar ditzake) .

Azterketaren eta garapenaren bertsioak landu

deskribatu hidrodrona Hainbat proba arrakastaz gainditu ditu, normalean lan-baldintza ezberdinetan, eta urtebete baino gehiago darama azken erabiltzaileari zerbitzatzen, urtegi berriak "goldetzen" zorrotz.

Prototipoaren arrakastak eta pilatutako esperientziak unitate honen unitate berriak eta are aurreratuagoak sortu ziren. Plataformaren aldakortasunari esker, aplikazio geodesikoetan ez ezik, adibidez, ikasleen proiektuetan eta beste hainbat lanetan ere erabil daiteke.

Uste dut laster izango dela erabaki arrakastatsuei eta proiektuaren zuzendariaren ardura eta talentuari esker gerris itsasontziak, proiektu komertzial bihurtu ostean, Polonian eskaintzen diren soluzio amerikarrekin lehiatuko dira, erosketa eta mantentze lanetan askotan garestiagoak direnak.

Hemen azaltzen ez diren xehetasunak eta egitura interesgarri honen garapenari buruzko azken informazioa interesatzen bazaizu, bisita ezazu proiektuaren webgunea: GerrisUSV Facebook-en edo tradizioz: MODElmaniak.PL.

Irakurle guztiak animatzen ditut euren dohainak biltzera elkarrekin proiektu berritzaile eta aberasgarriak sortzeko, edozein dela ere (ezaguna!) "Hemen ezer ez da ordaintzen". Autokonfiantza, baikortasuna eta lankidetza ona guztioi!