Ein ROV - Remotely operated vehicle - Tauchroboter

[Phantomix]

Aaaalso es war einmal...

vor paar Monaten hab ich mit der Planung eines Tauchroboters angefangen, das heißt ich will ein Teil bauen das unterwasser autonom bzw. ferngesteuert agieren kann - und das ganze am liebsten bis 100 Meter Wassertiefe.

Mechanik:
Zum Einsatz sollen 3 bzw. 5 Motoren kommen, die über eine Magnetkupplung eine 80-90mm Schraube antreiben, die innerhalb eines 100mm Rohrs ("Jets") steckt. Ich hab dazu mal ein Schema gemacht:

Bild hier  

Dieses Teil werde ich als erstes bauen. Zum Einsatz kommen 70er und 100er Abwasserrohr (wobei das 70er Druckfest genug sein muss), ein Motor und eine Magnetkupplung... entweder wie dargestellt mit zwei Scheibenmagneten oder einer Minex-ähnlichen (wo kann man solche günstig kaufen? im shop des minex herstellers findet die sich nicht mal...)
Als Schraube werde ich in der Badewannen-Testphase einen ausgedienten 80er PC Lüfter verwenden
Je nach Antriebsstärke werden von diesen "Motorgondeln" 2 oder 4 stück horizontal arbeiten.
Da die Schrauben nach hinten ausgerichtet sind, dh der motor nach vorne, bietet es sich an die vorderseite nicht einfach mit einem Deckel zuzupappen sondern wie auf dem Bild gleich als Scheinwerfer zu benutzen. Ich dachte daran viele 3mm weiße LEDs zu nehmen, und ein paar rote, grüne, blaue (rot und grün lass ich vielleicht noch weg je nach Reichweite unter Wasser)

Zusätzlich dazu wird ein fast identischer Aufbau - nur ohne LEDs - dazu verwendet, den minimalen Auftrieb zu überwinden und den Bot zum tauchen zu bringen.

Elektronik

• - Haupt-CPU: Ein Atmel32-16 der auf einem RN-Control steckt (die Teile dazu hab ich mir vorgestern bei Reichelt bestellt)
  - Mehrere ATMega8-8 Co-Prozessoren auf separaten Boards für
  [list:d19c18b64e]- Aktorik (Motorsteuerung, LEDs, ...)
  - Sensorik (Wassereinbruch, Druck = Wassertiefe, Temperaturen, CPU-Überwachung...)
  - User-Interface (20x4 Zeichen LCD in blau; Funksteuerung; ...)

Bevor wer meckert: Weniger-Chips-Effizienzgründe sind bei dem Hobby keine Gründe
- Kommunikation der Platinen im Bot über I2C (und wenn ichs hinkriege auch die Programmierung der chips - eigener Bootloader?)
- Batterie: Entweder haufenweise handelsüblicher runder akkus, oder eine 12V Moped-Batterie (Bleiakku - Gewicht ist gut gegen zu viel Auftrieb)
- LED Scheinwerfer und "aufblitzende" Positionsleuchten
- eine alte 3MPixel Digicam die hier noch rumliegt - der Auslöser kommt an den Aktorik-Atmel
- Funkübertragung mit 50-200 KHz (viel mehr ist unter Wasser offenbar nicht drin - oder geht mehr wenn Sender und Empfänger unter Wasser sind?)[/list:u:d19c18b64e]

Fernbedienung
Die Fernbedienung tauscht digitale Signale mit dem Bot aus und zwar in beide Richtungen. Dadurch ist es möglich, Befehle hin zu senden, aber auch Statusinfos zu kriegen - ich habe vor hier ein zweites 20x4 LCD einzubauen um die selben Infos wie auf dem Bot-LCD anzuzeigen.
Wenn ich es geschickt anstelle, kann ich dazu eine identische UI-Platine wie im Bot verwenden sogar mit selber firmware, plus einem kontroll-chip an dem die Taster usw. angeschlossen sind.

Fernbedienung die 2te
Wenn man mal grad keine Lust aufs nasswerden hat, wäre auch eine Fernbedienung über Laptop vom Festland bzw. vom Boot aus denkbar. Das setzt allerdings voraus dass ich eine stabile Videoübertragung hinkriege und ist eher ein feature für version 2.0 des Bots

Failsave
Wenn was schief geht - darüber hab ich mir schon viele Gedanken gemacht und auch schon paar Lösungen über die ich später mehr schreibe bei Interesse.

Gegenwärtige Probleme

• - Wasserdruck: in sagen wir mal 50m Tiefe herrscht ein Druck von 6 Bar das heißt 6 kg drücken auf jeden cm² - da bleibt kaum ein Auge bzw. Bot trocken...
  - Drehbewegungen übertragen: Magnetkupplungen? Wellendichtungen? Ich hab noch keine (praktische) Erfahrung mit dem Thema
  - Entfernungsmessungen unterwasser - echolot? Ultraschall?
  - diverse andere die ich grad noch nicht mal ahne

Roadmap
So ist nun meine Vorgehensweise

• - Zusammenlöten des RN-Control (kann ja nicht schaden)
  - Bauen einer Motorgondel mit einem 12V Motor und zwei Neodym-Magneten die so rumliegen und Badewannentest
  - Bauen des Haupt-Körpers und intensive Drucktests (z.B. Überdruck von innen mit Kompressor - wenn das hält ists andersrum garantiert kein Problem... hauptsache es fliegt mir nicht um die Ohren bei 5 Bar *g*)
  - Fertigstellen der Motorgondeln und Montage
  - Eine Funkübertragung in der Badewanne - nein lieber Schwimmbad hinkriegen
  - Mehr Elektronik bauen! Mehr mehr!!1elf
  - I2C Kommunikation und flashen
  - Fernbedienung designen und bauen
  - Schwimmbadtest vom Beckenrand
  - mal sehn

[avion23]

Hi Phantomix,
genau so etwas habe ich auch versucht zu bauen, aber mit dem Unterschied, dass es autonom sein soll!

Kupplung
Also, das mit der Kupplung wird bei den auftretenden Kräften wohl nicht funktionieren. Für solche Zwecke benutzt man ein Stevenrohr. Achte aber darauf, dass dein Motor mithilfe eines Kadergelenks angebunden wird. Die Stevenrohre aus dem Modellbaubereich haben zwar eine Art Feder, die Ungenauigkeiten beim Einbau ausgleichen kann. Bei mir ist sie aber kapput gegangen durch die dabei auftretende Arbeit
Das Stevenrohr muss man schmieren. Wir haben dafür einen Messingnippel an das Schmierloch angelötet (Heißluftfön + Lötzinn, 5 Minuten Arbeit) und dort einen Gummischlauch angeschlossen. Das Fett lässt sich jetzt bequem mit einer Einwegspritze hineindrücken. Das nachschmieren liese sich so automatisieren.

Propeller
Als Propeller haben wir ebenfalls 80mm Lüfterrotoren verwendet. Ohne booster gab es da null Vortrieb, das Teil hat sich nur mit einem Höllenlärm auf der Wasseroberfläche gedreht. Jetzt haben wir 3flügelige Rotoren aus dem Modellbaubereich, ~60mm. Der Stromverbrauch hat sich halbiert, der Vortrieb ist dafür etwas stärker (~3€).

Motoren
Als Motoren haben wir Scheibenwischermotoren verwendet, nachdem die Akkuschraubermotoren zu wenig Power hatten. Die gab es recht günstig bei pollin, das Schneckengetriebe aus Aluguss kann man Abschlagen/wegschneiden. Power haben die Motoren, Kurschlussstrom 85A, Antrieb ~4A mit Modellbaupropeller, 8A mit PC-Lüfter. Wenn man den Antrieb mit der Hand ins Wasser hält, hat man schon leichte Schwierigkeiten.

Gehäuse
Das Abwasserrohr (orange!!!) hat den Dichtheitstest über Nacht bestanden, das kannst du so lassen. Problem ist nur der Zugriff, du wirst wohl öfters etwas verändern müssen. Wir haben dafür eine Abschlussmuffe aus dem Baumarkt gekauft, vielleicht nicht die eleganteste Lösung !? Aus deiner anvisierten Tauchtiefe wird aber nichts, und den Drucktest mit Kompressor würde ich lassen.

Energieversorgung
Als Akkus haben wir 40*Mignon Zellen mit 2950mAh von Ebay gekauft. Organisiert sind diese in 4p10s, also haben wir ~12V bei ~12Ah und extrem hohen Impulsströmen. Aber wie lädt man die Dinger ?! Mein Conrad 30€ 3A Lader hat sich ziemlich schnell mit eindrucksvollen Flammen verabschiedet. Ich habe bis jetzt keine Lösung außer Konstantstrom. Außerdem macht der unterschiedliche Ladezustand Probleme. Dafür habe ich zwar einen Balancer im Inet gefunden, aber das funktioniert mit nimh beim laden nicht (wieso eigentlich? wäre nett wenn jemand eine Antwort hat).
Weiteres Problem ist das Verlöten der einzelnen Zellen: Wir haben dicke Kupferrkabel bentutzt und diese mit dem 25W Lötkolben angelötet. Das hat aber definitiv zu lange gedauert und es waren teilweise kalte Lötstellen, die auch immer wieder brauchen. Jetzt würde ich mir ein Minischweißgerät für solche Zellen bauen (große caps, thyristor, zwei kupferelektroden mit 2mm Abstand). Anleitung gibt es auf hackaday.com. Der größere Widerstand durch die Nickelbahnen ist vernachlässigbar.
Besser wären Bleiakkus gewesen. Die gibt es sehr günstig bei Pollin. Akkus aus gleicher Baureihe kann man paralell anschließen. 24V für das System sind vielleicht günstiger als 12V, wegen geringeren Leitungsverlusten. Da bin ich noch am überlegen... Anderseits hat man dann Probleme mit den Opamps, mehr Verluste in Spannungsreglern, 20V ist limit für Mosfet-Gatecharge und etliche Bauteile (elkos) steigen bei 24V schon aus.
Das Gewicht der Bleiakkus ist für dein Vorhaben perfekt, du wirst sowieso Gewichte hinzugeben müssen.

Sensorik
Das ist woran es am Ende gescheitert ist. Naiv wie ich bin habe ich 3*Ultraschallabstandswarner gekauft. An Land auch kein Problem, das binäre Signal ist definitv brauchbar. Unter Wasser funktioniert aber garnichts mehr. Unterwasserultraschallsensoren gibt es nirgendwo zu kaufen. Hier im Thread versucht einer (zum Glück!!) ein Echolot zu bauen, welches wohl perfekt wäre. Aber da tut sich im Moment nichts. Wenn du eine Idee hast, versuch doch dazu beizutragen!?
Alternativ:
- infrarot funktioniert nicht wegen Schlamm, Dreck, Brechungswinkel
- Laser ist doof
- Helligkeitssensoren würden funktionieren, aber auch fehleranfällig
- 128*128 Gameboykamera: Bin ich zu doof zu, kann verschmutzen.
- Winker. Dann ist es wohl zu spät.

Sonstiges
Ebenso wie du wollte ich I2C benutzen, um die Komponenten zu vernetzen. Modularisierung ist dabei das Stichwort. Niemand kann alle Komponenten im ersten Anlauf perfekt auf eine Platine bringen, irgendetwas wird immer kapput gehen etc. Deswegen viele einzelne Module bauen, die untereinander kommunizieren. Leider weiß ich nicht wie das mit I2C funktioniert. Ich hatte geplant, einen atmega32 die kommunikation & Intelligenz übernehmen zu lassen. Er ist die Steuerzentrale. Dann kommen verschiedene Module, z.b. für ultraschallabstand, motoren, usw.
Ein geplantes Modul wäre z.B. ein Motor. Der Motor ist an die Platine angeschlossen, die Platine mit Elko als Puffer an die Stromversorgung und per I2C an den Zentralprozessor. Auf der Platine ist ein atmega8 in Standardbeschaltung mit lm317. Der atmel steuert mit pwm eine h-brücke, dazu überwacht er den Eingangsstrom über einen shunt (20x gain adc). Für jeden n-mosfet gibt es einen treiber. Da weiß ich noch nicht ob diskret (dse-faq.de) oder mit hip66 (monolithischer mosfet-treiber). Der Nachteil vom diskreten ist das bootstrapping, wie mache ich das? Die Mosfets habe ich schon hier, schalten ab 4,5V schön durch bis 75A Dauerlast. Wie man sieht, ist damit eine kleine Platine schon voll. Man sollte Motoren nehmen, die für eine geringere Nennspannung ausgelegt sind, also z.B. 6V bei einem 12V-System. Die Spulen im Motor wirken ähnlich wie ein Step-downwandler. Dazu sind die ohmchen Verluste niedriger. Man darf den Motor dann aber nicht dauernd auf 100% PWM laufen lassen (https://www.roboternetz.de/wissen/in...hopper_Betrieb).

Was nicht funktionieren wird
- Led-beleuchtung. Kauf dir lieber eine einzelne 1Watt luxeon Led bei conrad, ihr Wirkungsgrad ist vieeeeel höher als die einzelnen Leds, dazu ist sie einfacher anzusteuern und billiger.
- Funk. Funktioniert unter Wasser nur mit gigantischem Aufwand.
- Druck. Schau dich mal in den Tauchforen um, welchen Aufwand die mit ihren Tauchlampen betreiben, und bei welchen Wassertiefen.

Die Zukunft
http://www.powercroco.de/extremmotoren.html . Selbstgebaute Brushless motoren. Für jeden Antrieb einen. Ich möchte mir das Fehleranfällige stevenrohr sparen, weil ein brushless keine Kohlen hat, kann er ständig im Wasser bleiben. Es wird dann ein Direktantrieb, d.h. die Schaufeln sind auf dem Motor. Das ganz sieht dann aus wie ein Jet Antrieb. Der Antrieb wird auf 1kW elektrische Leistung ausgelegt, die natürlich seltens ausgenutzt werden. Für jeden dieser motoren gibt es einen brushless regler mit atmega8 (selbstbau im Inet). Die h-brücke entfällt dann natürlich Es ist aber weiterhin wichtig, dass die Motoren vorwärts/rückwärts drehen können, weil man ansonsten keine richtigen kurven fahren kann (20m Wendekreis).

Die Sensorik muss stimmen, sie muss wirklich genau sein. Es gäbe die Alternative mit der Kamera, ich stelle mir das aber als sehr komplex und fehleranfällig vor. Ein Auswerten des "Horizontes" stelle ich mir programmiertechnisch noch als nicht allzuschwer vor, Kollisionserkennung dann über Hell/Dunkel-Bereiche?
Das Echolot wäre natürlich das non-plus-ultra. Ich fürchte auch, dass es dazu keine Alternative gibt. Ich stelle mir das so vor, dass es einen Zentralen impulsgeber gibt und ~4 Empfänger um die Front verteilt. Über die Laufzeit zu dein einzelnen Empfängern kann dann auf die Entfernung und Richtung geschlossen werden. Das Signal der Empfänger wird über einen Komparator (lm311) an einen Pin des µC gegeben und dieser zählt die Takte dazwischen. Bei 16MHz wird das recht genau. Das alleine ist schon ein Jahrhundertprojekt, schon wegen der Mehrfachechos etc.
Bevor das nicht gegeben ist verrotet der Rest weiter in der Kiste.

So ich hoffe du bist nich zu geschockt und mein Geschreibsel hat dir geholfen.

[Phantomix]

Hi avion!

Erstmal danke für deine ausführliche und sehr informative Antwort

Kupplung
Also, das mit der Kupplung wird bei den auftretenden Kräften wohl nicht funktionieren. Für solche Zwecke benutzt man ein Stevenrohr. Achte aber darauf, dass dein Motor mithilfe eines Kadergelenks angebunden wird.

Dachte ich mir auch schon. wenn ichs irgendwie schaffe besorg ich mir mal ne minex kupplung (so sieht sowas aus: http://phantomix.dyndns.org/minex.jpg
Wie gesagt, im KTR shop scheint es die nicht zu geben oder ich bin zu blind
Das mit dem Gelenk werd ich auch so machen, falls ich eine durchgehende Welle benutze. Allerdings - Stevenrohr hin oder her - vertraue ich dem Frieden überhaupt nicht; bei der Minex ists wenigstens 100% dicht

Dem könnte man natürlich entgegenhalten dass das Gondel-Prinzip schon viele Fehler eliminiert zb läuft nicht gleich der ganze Schiffsrumpf voll und wenn ne Seitengondel voll läuft kann ich immer noch dessen Strom abschalten und Notfall-auftauchen machen.

Das Stevenrohr muss man schmieren.

Ein nächster Punkt warum das für mich fraglich ist. Wasser + Fett/öl/... geht zwar, aber das Fett verschwindet mit der zeit

Propeller
Als Propeller haben wir ebenfalls 80mm Lüfterrotoren verwendet. Ohne booster gab es da null Vortrieb, das Teil hat sich nur mit einem Höllenlärm auf der Wasseroberfläche gedreht. Jetzt haben wir 3flügelige Rotoren aus dem Modellbaubereich, ~60mm. Der Stromverbrauch hat sich halbiert, der Vortrieb ist dafür etwas stärker (~3€).

Genau! sowas wollt ich mir dann besorgen wenn das Motorgehäuse dicht ist. ich weiß nicht ob 60mm da ausreichen, macht es etwas aus wenn (siehe meine schema-zeichnung oben) das Motorgehäuse genau so groß ist wie dieses "booster"-Rohr? Wenn nicht, könnte man für beides die 7cm version nehmen... oder ich versuch den motor mal in ein 5cm zu quetschen vielleicht passt das ja sogar...

Motoren
Als Motoren haben wir Scheibenwischermotoren verwendet, nachdem die Akkuschraubermotoren zu wenig Power hatten. Die gab es recht günstig bei pollin, das Schneckengetriebe aus Aluguss kann man Abschlagen/wegschneiden. Power haben die Motoren, Kurschlussstrom 85A, Antrieb ~4A mit Modellbaupropeller, 8A mit PC-Lüfter. Wenn man den Antrieb mit der Hand ins Wasser hält, hat man schon leichte Schwierigkeiten.

geil! Bei mir kommen jetzt vorerst mal Motoren zum Einsatz die ich letztens bei Ebay ersteigert hab und die noch nicht da sind, mal sehn wie die sind... 12V, 4800 u/min, 2A Laststrom
sind aber vielleicht auch zu schwach auf der Brust

Gehäuse
Das Abwasserrohr (orange!!!) hat den Dichtheitstest über Nacht bestanden, das kannst du so lassen. Problem ist nur der Zugriff, du wirst wohl öfters etwas verändern müssen.

Die Motorgondeln sollen möglichst wartungsfrei bleiben. Das einzige wo ich ran muss - zum einen um über USB die Digicam-Bilder auszulesen, zum anderen um den Akku zu laden - ist der Hauptteil. Wie ich das mach weiß ich noch nicht - Einerseits wäre eine große Öffnung gut weil man dann an alle Teile rankommt, andererseits gibt es bei einer großen Öffnung viel zu viel abzudichten und es suppt garantiert irgendwo rein...

Für die Motorgondeln versuch ich aber eine dichte Verschraubung zu finden die ich dann noch zusilikoniere

zum Abflussrohr: Habe momentan nur graues da, na für Tests wirds reichen. Dass orangenes besser ist hab ich auch schon gehört

Energieversorgung

Ich denk (hoff) das Thema ist das wo es die wenigsten Probleme geben wird spätestens wenn ich aller 5 minuten laden muss weiß ich dass ich mich irre

Sensorik
Das ist woran es am Ende gescheitert ist. Naiv wie ich bin habe ich 3*Ultraschallabstandswarner gekauft. An Land auch kein Problem, das binäre Signal ist definitv brauchbar. Unter Wasser funktioniert aber garnichts mehr. Unterwasserultraschallsensoren gibt es nirgendwo zu kaufen. Hier im Thread versucht einer (zum Glück!!) ein Echolot zu bauen, welches wohl perfekt wäre. Aber da tut sich im Moment nichts. Wenn du eine Idee hast, versuch doch dazu beizutragen!?

Guck ich mir mal bei gelegenheit an, danke. Diese ultraschall-teile sind sowieso problematisch weil man die außen montieren müsste und dann hätte man mit Druck und Wasser zu kämpfen - oder seh ich das falsch?

Infrarot kommt aber auf jeden Fall dran, und zwar als Empfänger. Damit lassen sich dann Wärmequellen (Taucher) feststellen zu denen man fahren kann.
Eine Live-Bild Kamera wird es aber vermutlich nicht geben da ich ohne Kabel zu wenig Bandbreite zur Verfügung habe

Sonstiges
Ebenso wie du wollte ich I2C benutzen, um die Komponenten zu vernetzen. Modularisierung ist dabei das Stichwort. Niemand kann alle Komponenten im ersten Anlauf perfekt auf eine Platine bringen, irgendetwas wird immer kapput gehen etc. Deswegen viele einzelne Module bauen, die untereinander kommunizieren. Leider weiß ich nicht wie das mit I2C funktioniert.

Nun, der hardware-teil dazu ist recht einfach. man nehme ein 10poliges flachbandkabel und mache da solche stecker dran und schon kann man die robonetz-platinen verbinden. bei eigenen Platinen muss man dann nur auf die Pinbelegung achten.
Was die software angeht wirds heikler. Irgendwo hab ich mal gelesen dass Atmel den bus in hardware gegossen hat - das wär toll. Ansonsten bleibt einem nur das rechenintensive manuelle bedienen über interrupts und Assembler
Und dann wärs natürlich schön wenn man schon alles über einen Bus verbunden hat, wenn man den an den PC anschließen kann und debugging und programmierung gleich darüber mit löst. Vorallem für schlecht zugängliche Platinen (die man ausbauen müsste um ein Programmierkabel anzuschließen) wär das ideal

Ich hatte geplant, einen atmega32 die kommunikation & Intelligenz übernehmen zu lassen. Er ist die Steuerzentrale. Dann kommen verschiedene Module, z.b. für ultraschallabstand, motoren, usw.
Ein geplantes Modul wäre z.B. ein Motor.

dito. Meine Module sind: Hauptplatine (RN-Control), Sensorik, Aktorik, User-Interface / Kommunikation
Und mal sehn was noch so anfällt vielleicht eine ohne Prozessor für Stromversorgung oder sonstiges kA

Für jeden Motor eine Platine zu bauen wär mir aber zu viel Aufwand. Ein ATMega8 wird schon reichen um die ganze Aktorik zu übernehmen

Für jeden n-mosfet gibt es einen treiber. Da weiß ich noch nicht ob diskret (dse-faq.de) oder mit hip66 (monolithischer mosfet-treiber). Der Nachteil vom diskreten ist das bootstrapping, wie mache ich das?

Keine Ahnung, mit der Materie hab ich mich überhaupt noch nicht beschäftigt.

Was nicht funktionieren wird
- Led-beleuchtung. Kauf dir lieber eine einzelne 1Watt luxeon Led bei conrad, ihr Wirkungsgrad ist vieeeeel höher als die einzelnen Leds, dazu ist sie einfacher anzusteuern und billiger.
- Funk. Funktioniert unter Wasser nur mit gigantischem Aufwand.
- Druck. Schau dich mal in den Tauchforen um, welchen Aufwand die mit ihren Tauchlampen betreiben, und bei welchen Wassertiefen.

In allen drei Punkten muss ich dir widersprechen. LEDs funktionieren unter Wasser sehr gut, und sind auch einfach anzusteuern:
Selbst der Motortreiber des RN-Control wäre dazu in der Lage. Nehmen wir mal an ich tu so als steuere ich einen 12V Motor damit an, hänge aber in wirklichkeit LEDs dran.
Man muss natürlich immer ca. 4 LEDs in Reihe schalten damit man keine Widerstände braucht, aber theoretisch kann ich so bis zu 100 LEDs betreiben (das wären dann was um die 1,5 Ampere wenn ich mich nicht verrechnet hab) - und das ganze ist dann sogar dimmbar!
Noch was zum Thema LEDs, schau dir mal den T-Bot an der hat das so ähnlich gemacht: http://www.t-bot.de

Zum Thema Funk: Oh doch man kann sehr wohl unter Wasser Funkwellen übertragen. Es gibt ja haufenweise Uboot-bastler foren und Seiten wo das beschrieben ist. Die meisten funken sogar durch die Wasseroberfläche und dann in eine Tiefe von 10m oder so...
Nur weil ROVs traditionell Kabel haben heißt es nicht dass es unmöglich wäre es ohne zu tun.
Was sehr viel Aufwand wäre, wäre ein Kamerabild zu übertragen. Das lass ich auch vorerst bleiben

Druck: Ich denke, es wäre kein Problem 6-7 Bar auszuhalten. Mein Vater taucht ab und zu und der war mit seinem Unterwassergehäuse für die digicam schon auf 55 Meter - und da sind Knöpfe dran! Alles also nur eine Sache der genauen Verarbeitung

Die Zukunft
http://www.powercroco.de/extremmotoren.html . Selbstgebaute Brushless motoren. Für jeden Antrieb einen. Ich möchte mir das Fehleranfällige stevenrohr sparen, weil ein brushless keine Kohlen hat, kann er ständig im Wasser bleiben. Es wird dann ein Direktantrieb, d.h. die Schaufeln sind auf dem Motor. Der Antrieb wird auf 1kW elektrische Leistung ausgelegt, die natürlich seltens ausgenutzt werden.

Genau darüber hab ich auch schon nachgedacht. Dann bräuchte ich nicht mal Motorgondeln oder eine Motorwelle - das ganze wäre ein Außenläufer auf den direkt die Schraube aufgesteckt ist - so ein teil sieht bestimmt echt cool aus und jeder fragt einen woher die Kraft kommt
Aber die 1kW halt ich für unrealistisch, denk mal an die Akku-Laufzeit...

Es ist aber weiterhin wichtig, dass die Motoren vorwärts/rückwärts drehen können, weil man ansonsten keine richtigen kurven fahren kann (20m Wendekreis).

Auf jeden Fall. Eine gegenläufige Drehbewegung der horizontalen Motoren zum auf-der-Stelle drehen ist bei mir fest eingeplant und wär schade wenn das nicht klappt

Das Echolot wäre natürlich das non-plus-ultra. Ich fürchte auch, dass es dazu keine Alternative gibt. Ich stelle mir das so vor, dass es einen Zentralen impulsgeber gibt und ~4 Empfänger um die Front verteilt. Über die Laufzeit zu dein einzelnen Empfängern kann dann auf die Entfernung und Richtung geschlossen werden. Das Signal der Empfänger wird über einen Komparator (lm311) an einen Pin des µC gegeben und dieser zählt die Takte dazwischen. Bei 16MHz wird das recht genau. Das alleine ist schon ein Jahrhundertprojekt, schon wegen der Mehrfachechos etc.

klingt aber sehr ausgereift was du da schreibst. In paar monaten bin ich dann auch soweit über Sensorik nachzudenken, im Moment gibts elementarere Probleme

So ich hoffe du bist nich zu geschockt und mein Geschreibsel hat dir geholfen.

Nein war echt gut

[Jakob L.]

Infrarot kommt aber auf jeden Fall dran, und zwar als Empfänger. Damit lassen sich dann Wärmequellen (Taucher) feststellen zu denen man fahren kann.

Hallo,

welche Infrarot Empfänger willst du da verwenden? Die üblichen Infrarot Empfänger (Photodioden, Phototransistoren etc.) sind nur für den nahen Infrarot Bereich (d.H. Wellenlänge nicht viel grösser als 1 µm) empfindlich. Die Wärmestrahlung eines Menschen liegt jedoch eher bei einer Wellenlänge von 5-10 µm. Ein weiteres Problem bei Infrarot unter Wasser ist, dass das infrarotes Licht im Wasser schon bei relativ kurzen Entfernungen sehr stark absorbiert wird.

http://de.wikipedia.org/wiki/Unterwa..._Farbspektrums

Gruss
Jakob

[Phantomix]

ok danke. infrarot wird also recht schnell absorbiert und 1m ist für mich meist nur beim auf/abtauchen relevant

dann werd ich die wahrscheinlich weglassen und helligkeitssensoren einbauen (fotodiode/transistor ja...) man muss es nur so machen dass helligkeit die direkt von oben kommt nicht auf den sensor gerät

[goara]

also funk unter wasser wird wohl nix werden... da hast du nur ne extrem kurze reichweite. wuerde ichentweder komplett autonom mahcen, oder ueber kabel (falls das nicht stört bzw zu unstylish ist.)

zur rettung, falls er mal nicht mehr hochkommt haett ich flgende ideen:
einen schwimmer, der aufsteigt und ein seil mitführt, oder ballonst die ueber eine gaskartusche aufgeblasen werden und den bot heben...
das ganze vielleicht ueber eine zeitschaltung gesteuert, falls die kommunikation versagt..

den auf/abtrieb wuerde ich ueber kolben regeln, die ueber gewindespindelen verschoben werden.. sowas hab ich auch shcon mal gebaut, funktioniert gut...

[Phantomix]

Hi!

Gegen Kabel bin ich leider allergisch, und von der Reichweite her reichen mir 15 meter. Man muss auch bedenken dass sowohl Sender als auch Empfänger im Wasser sind, und eine niedrige Frequenz benutzen. Ich hab über das Thema schon einiges gelesen aber werde mich nochmal genaust informieren wenn es soweit ist...

"falls er nicht mehr hochkommt"
Sollte ich wider erwarten ein Kabel verwenden wäre das kein Problem, bisher gibt es folgende failsave - strategien im Plan:

- Auslagerung der Motoren in Motorgondeln

- Wassereinbruchsensoren: Sobald in einer Gondel Wasser ist, wird diese abgeschaltet (außer es ist die vertikale... die wird auf Vollast betrieben um aufzutauchen) - ebenso Wasser-sensoren wo die ganze Elektronik ist etc. und immer am Gehäuseboden angebracht

- Dauerhafter Auftrieb: Sollte die Elektronik komplett ausfallen, taucht das Gerät langsam, aber sicher auf

- Eine Idee die ich noch hatte, das ganze innere mit Styropor oder Bauschaum zu füllen, da sich beides nicht / langsam mit wasser vollsaugt und so die Luft halbwegs drinnen bleibt

- Elektronikkomponenten größtenteils durch Plastetüten etc. noch mal extra gesichert. Wichtige Anschlüsse nach oben verlagern

Ein Schwimmer mit Seil ist ein wenig sinnlos, denn der Schwimmer müsste ja außen angebracht werden und hätte daher überhaupt keine Wirkung... er würde zwar aufsteigen bis das Seil zuende ist, und dann vom Rest des Bootes mit runter gezogen werden

Ballons mit Gaskartusche hab ich schon öfter gehört. Weiß nicht ob das ginge. In so ner kartusche sind ja ca. 50 Bar, der Ballon müsste also entsprechend groß sein um nicht einfach zu zerplatzen - oder man braucht eine aufwändige Ventilregelung

statisches Tauchen über Tauchtanks mit Kolben / Pumpen kommt für mich ebenfalls nicht in Frage, ich will es so einfach wie möglich halten.

Im schlimmsten Fall sinkt es eben auf den Grund und ist komplett defekt. Dann gibt es aber immer noch leute die dort tauchen und es bergen könnten.



PS. Dein Trabi-Zeichen ist bisschen verkehrt

[Borki90]

ich habe schon von einem System gehört, bei dem ein Zusätzliches Stahlgewicht, dass von einem E-Magnte gehalten wird, gelöst wird.

[Phantomix]

Stimmt! wobei ich da eher folgenden Aufbau bevorzugen würde:

Bild hier  

Ob ich aber sowas dran baue weiß ich noch nicht. Mittlerweile habe ich mir mehr Gedanken um den Schiffsrumpf gemacht, davon gibts auch bald so eine zeichnung

[goara]

bei diesem aufbau hast du allerdings das problem, das wenn die electronic ausfaellt der servo auch nciht mehr lösen kann... der emagnet laesst ohne strom sowieso los.. du koenntest allerdings dtatt dem emagent der den klotz haelt nene kleienren nehmen, der nur nen stift haelt, der dann statt des Servos die klappe verschliesst..