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[项目] 开架式水下机器人硬件搭建过程(附开源文件)

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本帖最后由 周小康 于 2018-3-2 15:21 编辑

哈喽,来自ROVMAKER的周小康新人报道~
本帖更新最近阶段做的其中一台,是一个开源的典型开架式水下机器人,后面会新帖发一些水下机器人的相关搭建和设计方法。
先简单介绍一下ROVMAKER,我们是一个水下机器人团队,研发和生产水下机器人相关零部件,提供水下机器人和相关产品的解决方案。
我们搭建了一个聚集专业海洋工程师和水下机器人爱好者的线上社区论坛,因为在dfrobot论坛发帖,这里就不放链接了~

屏幕快照 2018-03-02 14.25.12.png




屏幕快照 2018-03-02 14.25.46.png


渲染效果图:
屏幕快照 2018-03-02 14.24.51.png



双手献上开源资料(这台机器取名为EDGE):
EDGE的三维图:
上传于grabcad,包含sldprt,stl,step,igs文件,访问grabcad搜索rovmaker可查询下载到,或点击下面的链接:
https://grabcad.com/library/rovmaker-edge-open-source-underwater-robot-1

在hackaday的项目页面:

在hackaday页网站的项目页面,在hackaday搜索rovmaker或点击下面的链接:
https://hackaday.io/project/27781-rovmaker-edge-open-source-underwater-robot

开源手册:
https://pan.baidu.com/s/1c2FBMVI

PART1: Design and produce thruster first

本项目是从所有零部件开始从零设计一台ROV,首先要设计水下推进器。
众所周知,航模无刷电机都可以在水中直接用(漆包线焊接部分涂胶防水)。但是一旦接触海水或浸泡一段时间,会产生严重的损坏,硅钢片,磁铁,轴承都会生锈腐蚀。所以首创设计了一种特殊的包覆工艺,把定子完全包裹为一体保护线圈和硅钢片,磁铁表面也有特殊处理,轴承当然要选盐雾试验达标的进口轴承。另外,水下设备出水需要净水冲洗是一个常规步骤。

电机chai jie内部

电机chai jie内部

由此以来,电机所有部分都防水防腐蚀,以一种开放的形式浸泡在水中运转(一般为机械密封或磁耦合等密封),我们称之为开放式防水。然后设计桨叶和整流罩,把电调灌封在安装座底部,实现有效的水冷效果加成。
7726961517375260883.jpg
参数:2kg推力,350kv,30a 电调,12N/12P,5600rpm,3s-6s,10a max
5350571508215183250.png
上图是搭的一个 NI PXI 推进器测试平台,所使用的电调:
屏幕快照 2018-03-02 12.49.42.png
渲染图:
3809051508209431811.png



周小康  见习技师
 楼主|

发表于 2018-3-2 15:41:46

PART2: HDPE框架

框架采用HDPE材料CNC加工,推进器布置6个,4个平面全向,两个上浮下潜和倾斜。整体安装后的尺寸大约 430x390x220mm。


5905681508216074942.jpg
三维图截图:
5009421508216703964.jpg

框架包括4个专门做的铝合金型材固定环用来固定密封舱。
8238731508216758278.jpg
框架的厚度是12mm,坚固防腐蚀适合做开架水下机器人。
6373991517375068109.jpg
安装后:
2048781508217054053.jpg

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周小康  见习技师
 楼主|

发表于 2018-3-2 16:19:13

PART3: 密封舱体


密封舱用铝合金机加工,可以达到300米的耐压。
1432461517376513979.jpg
密封舱管的法兰安装螺纹:
屏幕快照 2018-03-02 16.14.41.png
电子舱渲染图:
2023641517375603859.jpg
密封舱是密封圈密封,很容易布置内部空间,有两个密封舱,另外一个是电池舱:
2680361517375664424.jpg
尺寸:110外径x250,90外径x200
出线用穿线螺丝,穿线然后用树脂密封:
屏幕快照 2018-03-02 16.17.11.png
密封舱盖固定环:
屏幕快照 2018-03-02 16.17.41.png
一系列尺寸的密封舱法兰:
9443171509778908053.png
也做了亚克力的密封舱:
7524391517376705384.jpg
亚克力密封舱配合使用的端盖:
6384411517378087353.jpg
做过的一些密封舱内部简单布置:
8083531508228155430.png
更紧密的布置:
7966391508228220230.png
半圆球罩:
3887941517375778163.jpg
密封舱管固定环:
1411771517377097144.jpg



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周小康  见习技师
 楼主|

发表于 2018-3-2 16:30:12

PART4: 框架组装


先安装推进器到框架:
2476231509768121928.png
推进器总成包含电调,电调在安装座上,一起安装到框架:
5303111509768152472.png
然后使用扎带固定走线,框架上有扎带固定槽:
2206381509768362902.png
照明灯用卡箍安装到框架:
屏幕快照 2018-03-02 16.25.13.png
密封舱端盖同样用铝制,半球罩厚度5mm:
6725751509769138912.png
电子舱有9个开孔,电池舱2个开孔:
4997581509769212887.png
然后安装密封舱固定环:
6390061509769273052.png
固定环在框架安装有滑槽,前段固定,后段可以滑动再拧紧。:
4312781509770131330.png
渲染图:
屏幕快照 2018-03-02 16.29.35.png
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Rockets  NPC

发表于 2018-3-2 17:15:29

666
这个好有感觉。不知道能不能申请试用?
是否能加载其他载荷?比如水质监测设备?
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周小康  见习技师
 楼主|

发表于 2018-3-3 12:58:54

Rockets 发表于 2018-3-2 17:15
666
这个好有感觉。不知道能不能申请试用?
是否能加载其他载荷?比如水质监测设备? ...

试用啊还没想过,我们想想怎么操作。
加载荷没问题,通过层叠加层的方式。最近做了一个扩展层,搭载过5参数水质传感器和单反,下次发照片。单舱扩展:
屏幕快照 2018-03-03 12.53.59.png

双舱扩展:
屏幕快照 2018-03-03 12.53.46.png
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周小康  见习技师
 楼主|

发表于 2018-3-3 13:08:16

本帖最后由 周小康 于 2018-3-3 13:10 编辑

PART5: 浮力和配重
9066591509771458948.png
专门定制了固体浮力材料,6.5Mpa耐压,可以在300米深度内长期使用,250kg/m3。并模具注塑了浮材的外壳。
屏幕快照 2018-03-03 13.03.14.png
配重块用铅模具加工,再做表面处理。
屏幕快照 2018-03-03 13.03.08.png
配重块安装在最底部,框架上有开槽和固定孔用来安装和调节配重块数量与位置。
1184721509772109898.png
通过浮力块调整姿态,用配重块调节浮力和姿态,让整个机器人在水中保持零浮力状态,密度和水相近。
6219601509772195664.png
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victoire  学徒

发表于 2020-1-1 19:12:08

学习了
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DFHJM_IpFmV  中级技师

发表于 2020-4-17 09:40:39

如果能有摄像头,看到水下的景就好了
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划水者  学徒

发表于 2020-7-23 10:39:23

开源手册没有了~可以再发一遍吗,谢谢谢谢
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20060606  高级技匠

发表于 2020-8-27 05:44:13

高科技啊
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老黑  学徒

发表于 2020-10-21 20:14:56

好炫酷的样子
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微凉  学徒

发表于 2020-10-30 17:24:13

还有开源手册吗?能不能发邮箱:13483032286@163.com
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DFB1L1e6Jsw  学徒 来自手机

发表于 7 天前

周小康 发表于 2018-3-2 16:19
PART3: 密封舱体



求源代码,1440531462@qq.com
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