ZitierenHi 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 natürlichEs 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.
Zitat von avion23
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