Rover amphibie Arduino RC : 39 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Au cours des deux derniers mois, nous avons développé un rover télécommandé qui peut se déplacer à la fois sur terre et sur l'eau. Bien qu'un véhicule aux caractéristiques similaires utilise des mécanismes de propulsion différents, nous avons essayé de réaliser tous les moyens de propulsion en utilisant uniquement des roues.

Le véhicule se compose d'une plate-forme flottante avec une paire de roues intégrées à une hélice. Au cœur du système se trouve l'Arduino UNO polyvalent qui contrôle les moteurs et divers mécanismes.

Suivez pour voir la transformation entre la forme terrestre et aquatique du Rover amphibie !

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Étape 1: Utilisation de Fusion 360 pour développer le concept

Nous avons commencé par faire un croquis de ce projet et nous nous sommes vite rendu compte de la complexité de construire un rover amphibie. L'essentiel, c'est qu'il s'agit d'eau et de mécanismes qui l'actionnent, deux aspects difficiles à combiner.

Par conséquent, en une semaine, à l'aide du logiciel de modélisation 3D gratuit d'Autodesk appelé Fusion 360, nous avons développé nos premières conceptions pour réinventer la roue ! L'ensemble du processus de modélisation a été facile à apprendre avec l'aide de la propre classe de conception 3D d'Instructables. Les étapes suivantes mettent en évidence les principales caractéristiques de notre projet et permettent de mieux comprendre le fonctionnement interne du rover.

Étape 2: Développer les roues

Après beaucoup de remue-méninges, nous sommes arrivés à la conclusion que ce serait cool si nous parvenions à utiliser le système d'entraînement du rover pour travailler à la fois sur terre et sur l'eau. Par cela, nous entendons au lieu de deux façons différentes de déplacer le rover, notre objectif était d'intégrer les deux dans un seul mécanisme.

Cela nous a conduit à une série de prototypes de roues dont les volets pouvaient s'ouvrir, lui donnant la capacité de déplacer l'eau plus efficacement et de se propulser vers l'avant. Les mécanismes de cette roue étaient beaucoup trop complexes et présentaient plusieurs défauts, ce qui a inspiré un modèle beaucoup plus simple.

Eurêka !! Nous avons eu l'idée de fusionner une hélice dans la roue. Cela signifiait que sur terre, il roulerait en douceur, tandis que dans l'eau, l'hélice en rotation le pousserait vers l'avant.

Étape 3: Création d'un axe de pivotement

Avec cette idée en tête, nous avions besoin d'un moyen d'avoir deux modes:

1. Dans le premier, les roues seraient parallèles (comme une voiture normale) et le rover roulerait sur terre.
2. Pour le deuxième mode, les roues arrière devront pivoter de manière à ce qu'elles soient à l'arrière. Cela permettra aux hélices d'être immergées sous l'eau et de pousser le bateau vers l'avant.

Pour exécuter le plan de pivotement des roues arrière, nous avons pensé à monter des servomoteurs sur les moteurs (qui sont connectés aux roues) pour les faire pivoter vers l'arrière.

Comme on le voit sur la première photo (qui était notre modèle initial), nous avons réalisé que l'arc créé par la rotation des roues interférait avec la carrosserie et devait donc être supprimé. Cependant, cela signifierait qu'une grande partie de la fente serait ouverte à l'entrée d'eau. Ce qui serait évidemment désastreux !!

L'image suivante montre notre modèle final, qui résout le problème précédent en soulevant le corps au-dessus du plan de pivotement. Cela dit, une partie du moteur est immergée, mais comme ce moteur a une boîte de vitesses en plastique, l'eau n'est pas un problème.

Étape 4: unité pivotante

Cette unité est le mécanisme derrière la rotation de la roue arrière. Le moteur à courant continu devait être attaché au servomoteur, nous avons donc construit un "pont" qui s'adapte sur le moteur et dans le palonnier du servo.

Comme le moteur a un profil rectangulaire lorsqu'il est tourné, il couvre une zone ayant la forme d'un cercle. Parce que nous avons affaire à l'eau, nous ne pouvons pas avoir de mécanismes qui exposent d'énormes lacunes. Pour résoudre ce problème, nous avons prévu de fixer un disque circulaire pour sceller le trou à tout moment.

Étape 5: Mécanisme de direction avant

Le rover utilise deux mécanismes de direction. Dans l'eau, les deux servomoteurs arrière sont utilisés pour contrôler la position de l'hélice, ce qui entraîne un virage à gauche ou à droite. Alors que sur terre, le mécanisme de direction avant est utilisé, contrôlé par un servomoteur avant.

Attaché au moteur est un lien qui, lorsqu'il est poussé vers la roue, le fait pivoter autour de "l'arbre d'or" sur la photo. La plage d'angle de pivotement est d'environ 35 degrés suffisante pour effectuer des virages serrés rapides.

Étape 6: Mouvement de transformation

Finaliste du concours Arduino 2017

Premier Prix du Concours de Roues 2017

Deuxième Prix du Concours Télécommande 2017