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:
- Модель тяжелая.
- Потолочный клей (для пистолетов в виде шприца) тяжелый и размокает от воды.
- Масляная камера с использованием литола (кто-то предлагал как вариант от протечек со стороны вала) справляется плохо.
- Напряжения 1 литиевого аккумулятора явно недостаточно. Требуется как минимум 2S батарея.
- Винты захватывали воздух.
- Драйверы на SI9986 со временем сдохли от перегрузок.
- Двигатели со старого радиоуправляемого вертолета требовал радиатор, так как очень сильно раскалялся.
- 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:
- Размер листов: 1000 х 500 мм.
- Различная толщина, я купил толщиной 3 и 5 мм, но использую пока только 5 мм.
- Отсутствие различного профиля и картинок.
- Хорошая прочность за счет большей толщины (для 5 мм).
А в остальном очень похожи:
- Малый вес.
- Не боятся воды.
- 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.