Делаем радиоуправляемую модель лодки на Ардуино Нано

Лето, жара, пляж, водоем… Как всегда, стандартная программа. Искупался два раза и лежишь тюленем, скучно. А чем можно заняться на пляже если приехал без компании. Можно погонять катер на радиоуправлении! И себе забава и детям утеха.

Подумал я так еще в прошлом году, до купального сезона. Казалось, чего там делать. Вытащил из глобальной сети чертежики, ниже представлены, так, для информации. Нормальные чертежи по ссылке, там же есть и автокадовский файл по которому я строил свое корытце. (Чертежи).

Вроде все просто. Забегая на перед, скажу, что делал лодку я полтора года))). Так получилось.

С чертежами понятно, что нравится то и строим. Но самым главным камнем преткновения может стать аппаратура радиоуправления. Можно, конечно, взять подобие радиоуправления от поломанной китайской машинки, но тогда вашему кораблю большое плаванье противопоказано. Во-первых, радиус действия будет небольшой, а во-вторых отсутствие пропорционального управления. Если с последним можно смериться, то первое обрекает на забавы только в небольшой «лужице». Ну это так, как говориться, плохому танцору постоянно что-то мешает.

У меня радиоаппаратура есть, пропорциональная, 6-ти канальная. Осталась от неудачных попыток запустить в небо радиоуправляемый самолет, ничего, еще и самолет, когда нибудь запущу. В месте с аппаратурой остались сервомашинки, аккумуляторы и безколекторный двигатель с блоком управления.

Корпус я решил делать по каркасной технологии, так для меня привычнее. В гугле можно почитать и про другие технологии. Выпилил шпангоуты из обрезков 4-х мм фанеры (какая была):

Отшлифовал до ровных краев на своей шлифовальной приспособе.

На обрезке от кухонной столешници сделал стапель, без него никак.

И начал склеивать на ПВАшечке. ПВА не размокнет, если только трое суток под водой не держать.

Решил взвесить, для истории:

Всего 80 грамм, «пушинка», пока.

Дальше интереснее. Надо чем-то обшить скелет. И вот тут я сделал первую ошибку. Если по олдскульному, то обшивать надо или шпоном, или бальзой. Но времена сейчас другие, вернее бюджет другой, решил сэкономить. Решил обтянуть бумагой, в пару слоев, с последующей пропиткой эпоксидной смолой.

Обтягивается, в принципе, ничего, но пропитывается очень плохо! Офисная бумага для этого вообще не подходит!

С горем пополам обклеил. Я клеил в два слоя бумаги, в надежде, что все пропитается и станет одним целым. А нет. Пришлось потом не проклеенные пузыри прокалывать иголкой и заливать циан акрилом (суперклеем). Времени на это убил много (((

Когда все клея высохли, изнутри прошелся лаком, все-таки дерево, бумага, ПВАшка… Если в следующий раз буду делать похожую каркасную конструкцию, наверно попробую обтянуть женскими колготками с пропиткой эпоксидкой. Бумага — это сплошное мучение.

«Корыто» с горем по полам сделал, приступаю к начинке. Сперва сделал мотораму из куска латуни. Почему из латуни? для лучшего теплоотвода от двигателя. Движок у меня все-таки авиационный, рассчитанный на постоянный обдув от винта, а здесь будет замкнутая коробка. Но и этого мне показалось мало, принял решение сделать дополнительное водяное охлаждение. Припаял медную трубку, купленную в магазине автозапчастей. Паял на электроплите, больше нечем было прогреть:

Мотораму сделал съемную, для удобства установки самого движка. На фотографии ниже видно крепежные элементы, выполненные из эпоксидки. Это я сделал следующим образом: наклеил на мотораму скотч, мазнул скотч тонким слоем солидола. С помощью пластилина закрепил мотораму в корпусе под углом, пластилин является, так же, опалубкой для смолы. В отверстия в мотораме вставил винты, так же натертые солидолом, и наживил гайки. Гайки взял мебельные, М4, с усиками. Потом все это залил эпоксидной смолой:

Забыл сказать, что мотораму вклеивал совместно с валом гребного винта, соединенным с двигателем, чтобы соблюсти соосность. Эти элементы я заказал в Китае:

Соединительная муфта сперва была простая, не карданная. Но я ее рассверливал под вал своего двигателя и естественно соосность пропала. пришлось докупать карданчик. Для сопряжения через муфту, пластиковую штуку на конце вала пришлось снять. Вал и винт от фабричного радиоуправляемого катера FT009.

sjigalov › Блог › Модель радиоуправляемого катера своими руками. Часть 1.

ДИСКЛЕЙМЕР: ВСЕ ЧТО ЗДЕСЬ ОПИСАНО, ДЕЛАЛ Я САМ. НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ГОВОРЮ ЧТО «ТАК ПРАВИЛЬНО, ДЕЛАЕМ ТАК». ЭТО НЕ ИНСТРУКЦИЯ К ПОСТРОЙКЕ КАТЕРА. У МЕНЯ НЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ НАВЫКОВ РАБОТЫ С ДЕРЕВОМ. ПРОСТО МНЕ НРАВИТСЯ РАБОТАТЬ РУКАМИ, ПОЛУЧАТЬ ОПЫТ, СОЗДАВАТЬ ЧТО-ТО НОВОЕ.
Все началось в начале февраля, когда я случайно на всем известном китайском сайте наткнулся на детали для радиоуправляемых катеров и катамаранов. Порадовала их невысокая цена, относительно другого рода моделей (до этого момента была идея собрать трагги или монстра на базе давно валяющегося на балконе шот-корса, масштабом 1:10. Но цены на детали огорчали). И я загорелся. Своим инженерным мышлением прикинул, какие детали надо и что надо установить. Стал думать, как построить корпус. Так как я ни разу не судостроитель, начал искать чертежи корпуса в интернете. Потратив несколько дней на поиски, я смог их найти. Если кто то вдруг тоже захочет сделать подобное, ключевые слова «Wasabi900e».

900 — это длина катера в мм. Так же видел чертежи на 1300 мм для катера с ДВС.

Поехал в печатный центр и распечатал чертежи в формате А1. Оригинальный pdf файл именно такого формата. Все распечаталось с точностью до мм. (У меня курсовые даже с такой точностью никогда не печатались, даже если по размеру были созданы). Печатаем 2 копии, а лучше 3, на всякий случай. Одна копия основной чертёж, для сверки, второй для трафарета. Третий — пусть будет.

Идём в нормальный строительный магазин и смотрим фанеру. Нужна фанера в идеале 6мм. Я такую не смог найти, но нашёл фанеру 4мм, распиленную квадратами 50х50см. Берём 2 ровных(!) листа. Также понадобится клей ПВА столярный (у меня уже был универсальный, но позже я докупил банку водостойкого). Так же смотрим ручной лобзик и пилки для него.

Если есть какой-то специнструмент для фигурной резки — вообще замечательно. Пилить надо много и долго.

Ищем место для работы, желательно большой стол с хорошим освещением, клеим на ПВА вырезанные детали с одного из чертежей. Зажимаем к столу струбциной фанеру, и начинаем возвратно-поступательные движения лобзиком, и попутно вспоминая алкаша-трудовика в школе.

Делал модель на работе. За одну ночную смену я сделал нос катера.

Небольшой нюанс. Центральная часть, на которую крепятся шпангоуты из 4мм фанеры получилась, на мой взгляд, тонкая. Она легко гнулась, и была кривовата. Приклеиваем ее на фанеру, хорошо прижав по всей площади, даём высохнуть, и вырезаем такую же по форме уже выпиленной. Получаем 8мм толщину. Уже посерьезней. Приклеиваем шпангоуты, не забыв что пазы на них (в центре) рассчитаны для 6мм фанеры, надо расширить до 8мм.

В следующую ночную смену делал кормовую часть. На чертеже видно что она состоит из нижней такой «доски» толщиной 6 мм. Читаем чертёж и вычисляем длину — 441мм. Заранее начертил на бумаге, приклеил на фанеру, выпилил. Оставшиеся шпангоуты пилим таким же образом. Склеиваем киль и шпангоуты вместе, выдерживая размеры. Делаем все точно, чтоб не было криво.

Следующий этап склейка корпуса вместе. Состыковка происходит в центре. Я взял доску, положил на неё кормовую часть и носовую. Зафиксировал изолентой. Под носовую часть примерно в центре, подложил изоленту, для того чтобы нос был правильно приклеен, а не смотрел вниз.

Важный момент: на чертеже, на шпангоутах есть прямоугольные высокие «уши». Они нужны для того, чтоб когда катер перевернут дном вверх, он стоял на них на одинаковой высоте. По идее он и должен собираться таким образом.

В общем скелет готов. Следующий момент — стрингера(ы) (хз как правильно) — продольные длинные палки, соединяющие шпангоуты вместе. В том же строительном магазине взял штапик 10х10 мм, длиной 150см. По чертежу они должны быть 6х6 мм. Зажимаю в тиски и канцелярским ножом срезаю лишнее. Можно рубанком, но я не стал тратить лишние деньги, а найти его мне негде. Вклеиваем их начиная с кормы к носу, зажимая их проводом из витой пары. Нос пока не спешим клеить, там много работы, чтоб вывести его красиво.

Радиоуправляемый кораблик для рыбалки

Радиоуправляемый катер для рыбалки — это настоящая находка, которую может соорудить любой мастер собственными руками. С его помощью осуществляется завоз прикормки на дальние расстояния. Купить такое изделие можно в специализированном магазине, но уже после нескольких походов на рыбалку оно сломается. Естественно, есть очень качественные модели, но их стоимость тоже впечатляет. Лучше соорудить катер на радиоуправлении самостоятельно, так можно быть уверенным в его исправности, да и запчастей понадобится немного.

Модель корабля на радиоуправлении из игрушечной машинки

Особенность этой самоделки в том, что модель максимально приближена к настоящему судну, то есть, соблюдены пропорции. Всего процесс сборки состоит из нескольких этапов, это подготовка необходимых деталей, создание корпуса, а также сборка и испытания самоделки.

Процесс изготовления корабля:

Шаг первый. Добываем необходимые элементы

Сперва нужно разобрать машинку и достать все необходимые элементы. Для корабля будет нужен привод задних колес, электронная часть (радиоуправление), рулевая машинка, а также отсек, в который устанавливаются батарейки. Машинка разбирается при помощи отвертки, сперва снимается корпус, а затем откручивается радио модуль и другие элементы. При разборке нужно пользоваться фотоаппаратом или помечать провода. Иначе затем могут быть трудности. Нужно запомнить, как подключены провода, идущие от платы к двигателю, блоку питания, а также антенне. Часто в игрушках используются очень тонкие проводки. Их желательно убрать и припаять с сечением побольше.

Моторный отсек также нужно вырезать из днища, автор для этих целей использовал ножовочное полотно. Когда все элементы будут извлечены, их желательно проверить на работоспособность.

Шаг второй. Корпус корабля

Корпус вырезается цельным, для этого используется кусок пенополистирола толщиной 60 мм. Сначала нужно сделать выкройку из бумаги с контурами палубы кораблика. Размеры выкройки составляют 400 × 80 мм. Далее контуры переносят на пенополистирол и вырезают с помощью лобзика под углом или прямо. Кормовой срез нужно сделать под диаметр винта.

Шаг третий. Установка необходимых элементов в корпус

Чтобы установить вал, им нужно осторожно продавить отверстие к моторчику. Вал крепится к оси редуктора с помощью кусочка пластиковой трубочки подходящего диаметра. Ее можно приклеить или стянуть медной проволочкой. После этого моторчик нужно запустить, если он работает без усилия, значит можно устанавливать на вал винт.

Двигатель, а также рулевая машинка садятся на горячий клей.

Что касается надстройки корабля, то она сделана нарезанного тонкими кусками пенопласта. Листы соединяют между собой с помощью термоклея. Внутри надстройки находится плата радиоуправления. Что касается антенны, то она сделана из куска эмалированного медного провода, который закреплен на мачте, изготовленной из шпажки для шашлыков.

Шаг четвертый. Испытания корабля

теперь можно приступать к испытаниям. Вполне возможно, кораблик будет плавать криво, его можно легко отцентрировать с помощью киля. Что касается дальности управления, то она составляет целых 100 метров, что более чем достаточно для такой модели. Кораблик можно дорабатывать, меняя размер и шаг гребного винта.

Источник

Техника изготовления изделия

Радиоуправляемый кораблик для рыбалки своими руками сделать нетрудно, нужно просто соблюдать последовательность выполнения работ:

  1. Изготовление корпуса. Если используется фанера, то дополнительно придется облицевать ее стеклотканью и обмазать эпоксидной смолой. Это поможет защитить материал от гниения. Вырезать фанеру или стеклопластик необходимо по предварительно нарисованной или скачанной схеме. Для того чтобы герметизировать все швы, необходима монтажная пена.
  2. Установка силового каркаса. Благодаря ему нагрузка на корпус распределяется равномерно, и он остается на плаву. Нос кораблика можно заполнить пеной, которая гарантирует его непотопляемость.
  3. Монтаж трубы с винтом. Лопасти движущего компонента остаются внутри корпуса, поэтому они не запутаются в водорослях, не поранят рыбу, а также не зацепятся за корягу. Отверстие трубы дополнительно нужно закрыть решеткой.
  4. Обустройство электронной части. Вот теперь устанавливается двигатель, дейдвудная труба, вал с муфтой и гребной винт. Чтобы рыболовный катер мог плыть в заданном направлении и поворачиваться, нужно оснастить его регуляторами.
  5. Монтаж серводвигателей для открывания емкостей с прикормкой. Они должны находиться в корпусах, внутрь которых не попадает пыль и влага.
  6. Установка аккумуляторов.

Для управления изделием лучше выбрать пятиканальную радиосистему, которая устанавливается на игрушки.

Теория

Модель подводной лодки строится по тем же принципам, что и настоящая. В водоНЕпроницаемый корпус, внутри которого скрыты все органы управления и электроника. Снаружу он окружен «легким» проницаемым корпусом, служащим для обтекания и красивого внешнего вида. Наша модель будет состоять только из прочного корпуса.

На скорости подводная лодка может погружаться за счет рулей глубины, а в статическом положении только с помощью балластной цистерны. Как это работает? При плавании на поверхности масса лодки чуть меньше массы объема вытесненной воды (закон Архимеда). Т.е. если лодка имеет объем 3л, то ее масса должна быть чуть меньше 3кг.

Теоретические расчеты погружения модели подводной лодки.

При строительстве есть 3 основные проблемы. Они вполне независимы и могут решаться отдельно.

Порядок работы

1. Сборка корпуса катера-катамарана. — рисуем эскиз катера:

— сделав разметку, разрежем по красным линиям; — согнем по тонким линиям и углам сгиба: 1 – наклон носа катера; 2 — подъем носа катера; 3 – подъем кормы; 4 – наклон кормовой части; — скрепками скрепим согнутые детали; — склеим бумагу любым клеем, после чего форма катера будет готова; — измерим водоизмещение катера; — сделаем форму жесткой, для чего обернем корпус внутри целлофаном и наполним наполнителем; — на полученную болванку, обмотанную стеклотканью, наносится эпоксидная масса; — после застывания корпус легко снимается; — для катамарана также делается второй корпус.

Балластная цистерна

Обычно это самая сложная часть подводной лодки. Но мы сделаем ее просто — воспользуемся микронасосом. Точнее перистальтическим микронасосом — он сам держит давление и не требует дополнительных клапанов. Сам насос способен развивать давление в 1 атмосферу, это значит он сможет прокачать цистерну на глубине до 10 метров. Управляется насос так же как обычным электромотором — регулятор хода или серва с микро-переключателями.

Оригинальная силиконовая трубка в насосе 2.54мм, поменял на 46мм. В итоге пропускная способность увеличилась в 1.5 раза. Мотор расчитан на 6 вольт, подаю 12. Мотор немного нагревается, но не критично. Итоговая скорость 100мл за 20 сек.

Крышка (палуба) катера и элементы управления на ней

Материалом для крышки послужил стеклотекстолит толщиной 2 мм.. Приложил корпус рыболовного кораблика к листу стеклотекстолита, обвел маркером контур, и вырезал электролобзиком нужную форму.

Вес крышки получился 590 грамм. Для такой жесткости вполне нормальный результат.

Далее, разместил на крышке главный тумблер питания (он идет в комплекте с резиновым колпачком),

Регуляторы мощности и тумблер для фонаря поместил в емкость от пудры, которую посадил на клей «жидкие гвозди» для полной гидроизоляции.

Для телефона-приемника и вольтметров я использовал внешнюю распределительную коробку.Также в ней помещаются контакты аккумулятора для заряда АКБ. На тыльной стороне вывел разъем для выгрузки.

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.

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.

Электрическая схема

Все остаются на местах и никто никуда не убегает. Боятся нечего. Ниже приведена полная электрическая схема рыболовного катера. Схема большая, потому что детальная, но сейчас все станет понятно.

Пунктирными линиями выделены отдельные блоки. Некоторые из них вы можете вообще не использовать, а некоторые заменить недорогим купленным аналогом. Лишь одна схема может показаться вам сложной, но вам даже не нужно ее понимать, а спаять при желании можно и то, чего не понимаешь.

Компоновка

Лодка имеет размеры 60см длина и 7,5см диаметр. Внутренний диаметр 71мм. Заглушки заходят на 2.5см каждая.

Внутри корпус поделен на «отсеки».

Цистерна должна находиться по середине, чтобы лодка погружалась горизонтально (не было дифферента).

Элеметны крепления изготовлены из листового пористого ПВХ толщиной 5мм. Затем они стягиваются на железных шпильках, расположенных вдоль корпуса. Заднюю заглушку тоже следует закрепить на шпильках, чтобы обеспечить жесткоть узла с мотором и тягами рулей.

Изначально для управления мотором и насосом использовались регуляторы хода. Но реверс у них на много медленнее прямого вращения, что не удобно для насоса. Во время испытания я не ставил отдельную схему питания UBEC и использовал встроенный BEC на 1 ампер. Т.к. мне пришла бракованная серва, которая заклинивала, в этот момент ток подскакивал и палил весь регулятор.

Мотор 550-ой серии избыточен для модели такого размера, можно поставить меньше. Крепится он шурупами на специальный кронштеин к задней заглушке. Соединение с валом через латунную муфту.

Так же стоит поставить модули Fail-safe на каналы насоса и двигателя. Двигатель настраивается на выключение, а насос на продувку цистерны.

Программирование микроконтроллеров Ардуино

Ардуино – это, если кто не знает, микроконтроллеры для широкой публики. Весьма доступно и просто. Грубо говоря: подключил через USB к компьютеру, загрузил на него скетч (программа, в которой написано, что микроконтроллер будет делать) и все готово. Процесс установки драйверов и программы для загрузки описывать не буду. Все можно взять на сайте Arduino.

Если будут вопросы, то в сети полно детальных описаний этого процесса.

В моем прикормочном катере используется две платы Ардуино: одна УНО и одна НАНО.

Для Уно, помимо скетча, вам понадобятся библиотеки.

Сколько стоит построить катер для завоза прикормки

Итак, окончательная цена оборудования составляет 5 870 рублей.

Много это или мало?

Продающиеся в магазинах катера для завоза приманки стоят около 30 000 рублей. При этом на них используются коллекторные двигатели (20-30 поездок по воде и надо менять щетки двигателей или заменять движки) и устаревшая аппаратура на FM диапазоне (подвержена помехам, вы можете потерять управление катером).

Обычно, через полгода использования покупного катера для завоза прикормки его начинают переделывать – менять двигатели на бесколлекторый вариант (цену смотрите выше в статье), вместе с двигателем и регуляторы придется поменять на бесколлекторный вариант.

Передатчик и приемник так же требуют замены – ставят Turnigy 9x, она работает в помехозащищеном диапазоне 2.4 гигагерца.

Свинцовый аккумулятор за зиму теряет свои характеристики, если конечно его не разряжать и заряжать пару раз в месяц – но кто это делает? Так что по совету бывалых аккумулятор меняют на LiPo, они не подвержены таким явлениям, и покупают к ним зарядное устройство.

Фактически, от купленного катера остается только корпус и пара сервомашинок для открытия люков с приманкой.

Вы готовы отдать 30 тысяч рублей за пару сервомашинок ценой менее 300 рублей и корпус который делается за пару выходных?

Вот и получается, что сделать катер для завоза приманки своими руками гораздо выгоднее!

В догонку — а можно купить дешевый катер-игрушку за 2-3 тр, добавить к нему попловки по бокам (сделать из пенопласта и обтянуть тюлью на аквалаке, стеклоканью на жпоксидке или покрасить автоэмалью) и завозить на нем. Открывать отсеки кормушек можно с помощью рывка прочной ники или лески с земли — это самый дешевый вариант!

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]