Радиоуправляемый катер на Arduino и радио модуле NRF24L01 из потолочной плитки

Радиоуправляемый катер на Arduino и радио модуле NRF24L01 из потолочной плитки

Хочу рассказать о моем увлечении радио моделями, в частности катерами.

Для управления моторами решил использовать ардуину и готовый пульт для квадрокоптеров. Данный пульт собран с использованием радио модуля NRF24L01, и к тому же один добрый человек раскодировал протокол.

1 модель

Для начала решил выбрать тип корпуса: катамаран. За основу взял данную картинку:

По данной картинке был сделан набросок 3D модели, для того чтобы из нее сделать выкройку в одной замечательной программе pepakura designer:

Но конечно программа не смогла сделать нормальную выкройку по моим слишком криволинейным поверхностям. Пока шло мое обучение, какие все-таки должны быть 3D модели, решил делать без чертежей «на глаз»:

И собственно сама ардуина (самодельная) с драйвером на SI9986:

И конечно видео:

Ни одна уточка не пострадала.

Был выявлен ряд недостатков:

1. Модель тяжелая.
2. Потолочный клей (для пистолетов в виде шприца) тяжелый и размокает от воды.
3. Масляная камера с использованием литола (кто-то предлагал как вариант от протечек со стороны вала) справляется плохо.
4. Напряжения 1 литиевого аккумулятора явно недостаточно. Требуется как минимум 2S батарея.
5. Винты захватывали воздух.
6. Драйверы на SI9986 со временем сдохли от перегрузок.
7. Двигатели со старого радиоуправляемого вертолета требовал радиатор, так как очень сильно раскалялся.
8. Моя конструкция катера была явно неудачная: короткая и высокая.

После небольшой работы над ошибками и увеличения опыта в создании «правильных» 3D моделей появилось несколько новых корпусов:

Для следующей модели был выбран самый маленький, который как я ожидал должен был хорошо себя показать.

2 модель

В принципе я был доволен, но стало ясно что моторы требуется менять на один мощный, а направлением управлять рулем.

3 модель

Данную модель я не собрал до конца, но научился делать 3D модели для получения выкроек, а также узнал что такое шпангоуты и их назначение.

По данной модели была сделана выкройка:

Также узнал о отличной замене потолочной плитки: подкладка под ламинат.

У подкладки ряд плюсов по сравнению с потолочкой:

1. Размер листов: 1000 х 500 мм.
2. Различная толщина, я купил толщиной 3 и 5 мм, но использую пока только 5 мм.
3. Отсутствие различного профиля и картинок.
4. Хорошая прочность за счет большей толщины (для 5 мм).

А в остальном очень похожи:

1. Малый вес.
2. Не боятся воды.
3. Низкая цена и доступность.

Клей использовал Титан, но затем перешел на термоклей, с которым сборка ускорилась в несколько раз.

Мотор, руль и вал были куплены магазинные, запчасти от магазинного радиоуправляемого катера. К тому же я научился вплавлять латунные гайки в пластик, и проблемы крепежа двигателя больше не было.

Данный мотор очень прожорлив, и имеет огромный пусковой ток, около 10 А, может и выше. Поэтому я решил сделать драйвер двигателя проще: из 1 полевого транзистора, отказался от заднего хода и упростил разработку платы.

Была разработана, разведена и изготовлена плата управления, состоящая из самодельной ардуины на Atmega328P, радио модуля NRf24L01, драйвера полевого транзистора, нескольких стабилизаторов напряжения. Также плата была протестирована:

Осталось проверить плату с «большим» мотором, и установить в плату, установить сервопривод с обвесом, продумать герметизацию крышки катера и можно будет испытывать на воде.

И конечно делюсь выкройками катеров, с различными габаритами, для желающих собрать:

Сделал небольшое видео, показывающее все основные этапы сборки катера

Изготовление радиоуправляемого катера для прикормки рыбы

Такому радиоуправляемому грузовому кораблю скорость не нужна, поэтому об обводах можно и не задумываться. Главное – вместительность, грузоподъемность и устойчивость.

Вышеперечисленным требованиям хорошо подходит такой тип судна, как катамаран. От этого и будем отталкиваться.

Посмотрите наброски корпуса в 3-х мерном редакторе. Именно так выглядит неприхотливый катер для завоза прикормки. Этот катер будет иметь 2 мотора крутящие водометные движетели, разворот осуществляется за счет реверса тяги двигателей. Это позволяет рыбацкому радиоуправляемому кораблю разворачиваться практически на месте.

Корпус корабля изготавливается из чего угодно. Можно использовать фанеру и затем оклеить ее стеклотканью на эпоксидной смоле, но лучше использовать ПХВ или пластик для изготовления рекламных стендов. Хорошо подходит и коропласт.

Пластики не гниют, не требуют пропитки и полной оклейки корпуса стеклотканью.

Клеится корпус встык, а места соединения проклеиваются снаружи полоской ткани, это можно сделать в последний момент перед покраской.

По верху катера делается мощный силовой каркас из алюминиевого профиля. Это позволяет распределить нагрузку на весь корпус и приделать удобную ручку для переноски.

Носовые отсеки заливаются монтажной пеной, то же можно сделать с кормовыми отсеками после установки дейвудной трубки. Это приидаст кораблю непотопляемость, так как пена гораздо легче воды.

Водометный движетель весьма прост в изготовлении – это водный винт находящийся в кольцевой трубке и канал подачи воды закрытый решеткой. Такое решение позволяет уберечь винт от наматывания водорослей или снастей.

Для того, что бы вода не поступала внутрь судна необходимо установить и .

Стоимость дейвудной трубы 200 руб, вала с винтом 160, мотор стоит 600 рублей. Итого 960 руб. Всего этого потребуется по 2 штуки.

Можно пойти другим путем и поставить . Стоимость одного такого двигателя в сборе 2700 рублей, но, зато в нем все уже установлено и даже сделан подвод воды на радиатор охлаждения двигателя. Впрочем, для тихоходного катера подвоза приманки это не является необходимостью.

Для моторов потребуются регуляторы, берем . Стоимость 490 рублей. Имеет радиатор водяного охлаждения, реверс хода (это необходимо для разворотов на водометных движетелях).

Регуляторов так же требуется 2 штуки, так что еще 900 рублей и получается 1860.

Для открывания коробок с приманками потребуется 1 или 2 сервомашинки. 2 – если делать независимое открытие каждого отсека. Да и установить по сервомашинке на отсек проще.

Сервы берем недорогие в пыле-влагозащищенном корпусе, прекрасно подойдут, усилие на валу у них 3.5 кг, стоимость 145 руб. Итого 2150.

Как устроен радиоуправляемый катер своими руками

Независимо от сложности модели и мощности агрегата радиоуправляемый катер для рыбалки своими руками работает по похожему принципу, отличаясь лишь некоторыми дополнительными деталями и характеристиками.

Форма кораблика, независимо от его мощности, имеет правильную геометрическую форму, что позволяет конструкции прочно удерживаться на воде и балансировать даже при сильном течении и порывах ветра.

Изучая чертежи радиоуправляемого катера своими руками, вы убедитесь, что нижняя часть кораблика утяжеляется специальной пластиной, которая не дает ему затонуть в процессе транспортировки прикормки.

С задней стороны радиоуправляемый катер своими руками оборудован специальной емкостью для прикорма. Размеры бункера для корма могут отличаться, в зависимости от модели и предназначения кораблика. Некоторые бункеры для прикормки оборудованы клапанами, которые открываются по команде рыбака в наиболее выгодное время и в пригодном для приманки рыбы месте.

Главным движущим элементом кораблика является двигатель. Он отвечает за развитие скорости, маневренность и количество возможных транспортировок прикормки к месту поклева. Важно помнить о том, что радиоуправляемые модели катеров своими руками оснащаются подходящими двигателями, который влияет не только на работу гаджета, но и на его грузоподъемность и способность балансировать на воде. Не стоит приобретать небольшие модели корабликов и большие моторы, поскольку таким образом вы усложните работу своему агрегату.

Аккумуляторы предназначены для передачи электрической энергии двигателю и приведения снасти в движение. От размера батареи зависит продолжительность и эффективность работы кораблика.

Некоторые модели корабликов оборудованы специальным устройством под названием эхолот. Функция эхолокации позволяет с легкостью сканировать дно в процессе транспортировки прикорма и подавать на экран пульта управления информацию о количестве рыб под водой, наличии неровностей дна, месте прикорма и особенностях рельефа.

Аккумулятор и зарядное устройство

Не дорогой компьютеризированный зарядник позволяет заряжаться прямо от автомобильного аккумулятора. Стоит 680 рублей.

Аккумуляторы берем LiPo – это лучшее что можно найти на рынке модельных товаров.

Кладем в корзину 2 аккумулятора по 380 рублей, итого цена стала 5710.

Можно не скупиться и взять топовые, 2 штуки по 1150 рублей и общая цена будет 8150 рублей, но, так как рыбалка не каждый день, то дешевле раз в 3-4 года менять дешевые.

Для подсоединения аккумуляторов к регуляторам берем разъемы , это прибавит 160 рублей.

А вот видео как ходит самодельный катер для завоза приманки по озеру.

Про подключение всей электроники я расскажу в отдельной статье, а пока, давайте подобьем итоги.

Как сделать радиоуправляемый катер Ардуино

Для этого проекта нам потребуется:

• плата Arduino Uno;
• Bluetooth модуль HC-05;
• два DC мотора 5 Вольт;
• аккумулятор на 9 Вольт (крона);
• 2 транзистора и резисторы;
• кусок пеноплекса 50 мм;
• фанера 3-4 мм, линолеум, пластик;
• паяльник, термопистолет, канцелярский нож, провода и изолента.

Если вы будете использовать моторы от наборов Ардуино, то транзисторы не понадобятся. В данном проекте использовались советские моторчики на 3,5 В, которым не хватает Ампер от пинов на плате, поэтому моторчики подключались к порту Vin (источник питания платы), через резистор, чтобы снизить напряжение. Включение и выключение моторов постоянного тока производится через транзисторы.

Совет

Радиоуправляемый катер вполне можно оборудовать для помощи рыболову. Для этого на катер устанавливаются барабаны для прикормки, а также для сброса и последующего подъема грузил.

Как ведет себя катер на воде – смотрите в видео. Также читайте о том, как сделать радиоуправляемую машинку своими руками.