- Аккумулятор и зарядное устройство
- Аппаратура радиоуправления для катера
- Изготовление радиоуправляемого катера для прикормки рыбы
- Сколько стоит построить катер для завоза прикормки
- Шаг 1: видеопрезентация
- Шаг 2: прототип 1
- Шаг 3: прототип 2
- Шаг 4: тестирование прототипа 2
- Шаг 5: первое судно
- Шаг 6: модифицированный катер
- Шаг 7: прототип 3
- Электроника радиоуправляемого катера для прикормки рыбы
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.
Аппаратура радиоуправления для катера
Можно взять самый дешевый , однако к нему потребуется 2 шт и .
Да и в дальнейшем, ничего подключить не удастся, даже такой банальной вещи как подсветка включаемая с передатчика.
Лучше взять чуть дороже – , 9 каналов с возможностью микширования позволяют подключить что угодно. Стоимость передатчика с приемникам 2020 рублей. Итого 4170.
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.
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! 🙂
Еще про радиоуправляемые модели:
– Делаем квадрокоптер из линеек.
– Изготовление катера для прикормки своими руками.
– Изготовление квадрокоптера из подручных материалов.
– Делаем модель радиоуправляемой яхты за один вечер.
– Как сделать простую радиоуправляемую модель самолета.
– В помощь рыбаку.
– из такого конструткора можно собирать самодельные радиоуправляемые модели автомобилей.
Все Сам и своими руками
комментирует:
Спасибо автору! очень долго рассматривал возможность самому сделать такую лодку. теперь почти все понятно, кроме:точно называется зеленый пластик.2. как правильно обклеить стеклотканью.3. интерисует электрика на 12 вольт от акумуляторов УПС -какую поставить?Если есть возможность расписать все это.С уважением Константин.
Роман комментирует:
1. Это ПВХ пластик (так же известен как PVC), искать в конторах которые продают расходники для рекламщиков или брать обрезки в рекламных конторах. Бывает разных цветов.
2. Про стеклоткань можно писать долго, поищите в интернете, методы от простого – промазал модель, промазал стеклоткань, наложил, промазал и так 3-4 слоя, потом отжал газетами лишнюю эпоксидку и жди пока застынет, то геокультовых технологий с вакумными компрессорами.
3. Вся электроника расписана. Регуляторы принимают от до 16 вольт, на приемник регултяоры сами понижают напряжение и передают его по трехжильному проводу соединения с приемником.Регуляторам все равно какой аккумулятор стоит LiPo или свинцовый.
Роман комментирует:
Да, если делать с пластика – то оклеивать стеклотканью НЕ НАДО.Швы изнутри можно пролить эпоксидкой или Регентом (пенополиуритановый клей), можно силиконовым герметиком – для большей надежности швов.
Евгений комментирует:
Спасибо за статью. Есть вопросы по конструкции катера:1. У вала двигателя какой угол к горизонту.2. Уточните габариты катера и приблизительный его вес корпуса без механики.3. Толщины ПВХ 2 мм достаточно?4. Гребные винты пластиковые и диаметром 28 мм. Альтернатива есть?Жду с нетерпением статьи про подключение электроники.Большое спасибо.
Роман комментирует:
Шаг 1: видеопрезентация
Небольшое видео обозначит направление этого мозгопроекта:
Шаг 2: прототип 1
Первый катер, то есть прототип 1, был самый простой по исполнению и должен был уметь:
- считывать GPS-координаты своего положения
- считывать азимут с компаса
- управлять сервоприводом руля
- использовать руль для следования курсу
А так же на нем я тестировал формулы маневрирования для создания действующего автопилота. Основой прототипа 1 был микроконтроллер Arduino Uno, в финальной версии я использовал ATmega328.
Считывание GPS-координат
На первом прототипе я установил самый дешевый GPS-модуль который смог достать, это UBlox PCI-5. Для его монтажа нужно было лишь припаять четыре провода к задней стороне платы, подсоединить их к Arduino и прикрепить антенну. Для обработки поступающих данных я использовал библиотеку TinyGPS , которая позволила мне получить координаты текущего положения, скорость, направление и много другого!
Считывание азимута
Чтобы получать данные с компаса я использовал HMC5883L, который легко подключается к микроконтроллеру через I2C. Как именно он устанавливается и как с ним работать хорошо описано здесь и здесь.
Управление сервоприводом руля
Контролировать сервопривод руля с помощью Arduino очень легко, но если только вы не используете библиотеку SoftwareSerial, которая нужна для TinyGPS , и которая конфликтует с одним таймеров Arduino! Запущенная SoftwareSerial мешает работе любого сервопривода использующего стандартную библиотеку, и решением данного мозгоконфликта является использование библиотеки PWM Servo library.
Формулы алгоритма автопилотирования
В прототипе 1 я применил несколько функций, которые позднее станут критичными. Эти функции используют формулу Хаверсина для расчета таких параметров как расстояние между двумя точками, направления от одной точки к следующей и реальный азимут по данным компаса. Более подробно об этих формулах в этой статье.
Сборка компонентов
Компоненты первого прототипа я разместил на деревянном каркасе (см. фото), и теперь, зная положение этого каркаса-автопилота и сравнивая с заданным, можно поворачивать руль и сохранять заданный маршрут. Это будет полезно в дальнейшем для навигации по GPS-координатам.
Шаг 3: прототип 2
Довольный результатами первой поделки я решил создать прототип 2 с программными доработками автопилота. Целями для второй самоделки были:
- плавание по заданным GPS-кооддинатам
- работа автопилота от аккумулятора
- тестирование и запись данных автопилота
Конструкция автопилота также претерпела некоторые изменения — была добавлена макетная плата ProtoSheild, на которую я установил сам Arduino и компас. Все компоненты смонтировал на фанерное основание и “упаковал” в пластиковый контейнер.
В этот же контейнер я попытался добавить приемник дистанционного управления, но безуспешно из-за нехватки свободного места.
Плавание по заданным GPS-кооддинатам
Код для Arduino я написал таким образом, чтобы он поворачивал руль по направлению к следующей точке заданного маршрута: используя GPS-координаты для вычисления соотношений последующих точек и сравнивая их с компасом, вычисляется поворот руля. Если вычисленное значение правее, на 90 градусов, то руль повернется на 60 градусов.
Все это будет происходить в цикле, примерно так (этот код обобщенный):
while(distanceInMeters(gpslat, gpslong, waypointlat, waypointlong) < 5) { int bearing = GetBearing(); int heading = GetHeading(gpslat, gpslong, waypointlat, waypointlong); bearing = RealBearing(gpslat, gpslong, bearing); RudderTurn(RudderAngle(bearing, heading)); }
Пояснение кода таково: если расстояние между катером и следующей точкой более 5 метров, то складывая азимут катера и азимут следующей точки, получается действительный азимут, оба азимута посылаются функции the RudderTurn function, которая вычисляет нужный угол поворота и соответственно поворачивает мозгоруль.
Установка аккумулятора
Запитать Arduino от аккумулятора довольно просто. Для этого на микроконтроллере есть контакт Vin, и на него можно подать до 20В постоянного тока. У меня была литиевая батарея на 12.6В, к которой я припаял разъем и подключил ее к контакту Vin на Arduino.
Шаг 4: тестирование прототипа 2
Для того чтобы проверить прототип в действии я установил два светодиода, первый из которых будет светиться когда зафиксируется GPS-координата, а второй, когда будет достигнута эта точка.
Испытание прототипа
Пробы своего автопилота я проводил на местном поле. К своему ноутбуку я подключил автопилот и запустил последовательный монитор (часть программного обеспечения Arduino), который записывал GPS-координаты все время следования по заданным точкам. Я пользовался рулем который направлял меня к следующей точке, и я поворачивал, словно это был мозгокатер.
На представленных фото обозначен маршрут тестов. Если я оказывался ближе чем 5 метров к нужной точке, то автопилот переключался и начинал навигацию к следующей точке. В процессе этих тестов код поделки претерпел довольно много незначительных изменений.
Для конвертации последовательного текста в путь Google Earth, я импортировал текст в Excel, сохранив файл и далее следуя указаниям Earthpoint, преобразовывал файл в формат KML.
Шаг 5: первое судно
Судно, которое я сделал первым для этого проекта, было больше экспериментом, чем действующим прототипом. Просто я хотел посмотреть, смогу ли я создать функционирующий аэроглиссер самостоятельно или придется покупать.
Почти все детали судна, включая палубу, вырезаны из пеноматериала. Для тяги мотор сначала я взял щеточный, но потом заменил его двигателем без щеток с пропеллером 5х3. Этот 9-ти граммовый сервомотор я смонтировал на задней панели, а для проводов идущих к нему в контейнере высверлил отверстие.
Но в конце концов, эта самоделка не отправилась в плавание… Дело в том, что система ESC, которую я планировал использовать сгорела во время инцидента#Electric-Longboard/»> другого мозгопроекта, да еще GPS модуль наотрез отказался работать на поверхности пруда.
Шаг 6: модифицированный катер
А теперь снова вернемся к чертежам катера! На известном онлайн-ресурсе я купил новый катер. В комплект к нему входили никель-металл-гидридный (Ni-MH) аккумулятор на 7.4В, зарядное устройство, передатчик и плата приемника. С передатчиком возникли небольшие проблемы — нужно было найти 12 батареек АА, и я остался разочарованным не работающим катером. Но, для проекта это не критично и я продолжил.
Я выпаял два Н-канальных MOSFET-транзистора из цепи приемника, они пригодятся позднее. После этого обрезал все провода и загерметизировал горячим клеем все щели и трещинки, которые нашел в корпусе катера.
Два двигателя катера имели сложную систему охлаждения — очень шумный пропеллер, который нагнетал воздух на двигатели, еще на моторах стояли шунтирующие конденсаторы, и оба этих момента работали в мою пользу. А вот для маленького переключателя на верхней стороне мозгокатера я не нашел более достойного применения.
Далее встал вопрос безопасного размещения прототипа и для его решения я использовал небольшую досочку к низу которой, в районе двигателей, приклеил деревянную палочку, а еще к доске и к корпусу катера приклеил застежку-липучку, удерживающей силы которой хватит для “спасения” автопилота при переворачивании катера.
Шаг 7: прототип 3
Одним из недостатков двух предыдущих прототипов была медленная скорость обновления, то есть скорости реакции. Руль недостаточно быстро реагировал на изменение маршрута и этот момент был включен в список целей и задач нового прототипа:
- увеличение скорости реакции автопилота
- добавление контроллеров моторов
- программирование совместной работы двигателей
- установка приемника
Увеличение скорости реакции
Единственный минус библиотеки TinyGPS это медленность. Проблема в том, что Arduino Uno не может выполнять две вещи одновременно (в принципе может, на деле — нет). Простым решением может стать еще один микроконтроллер Arduino, который с помощью библиотеки TinyGPS будет обрабатывать данные GPS, а затем отправлять параметры на первый микроконтроллер автопилота. Но у меня не было еще одного Arduino.
Arduino Uno это, по существу, чип ATmega328 и еще несколько дополнительных компонентов. Зная это можно создать свой собственный Arduino на макетной плате. И для этого есть хорошее мозгоруководство.
К собранному самостоятельно Arduino, так же как и “старый” модуль, я подключил новый GPS-модуль Ublox NEO-6M. Для программинга самодельного Arduino использовал библиотеку Bill Porter’s Easy Transfer library, а “связал” оба микроконтроллера одиночным проводом, то есть односторонним последовательным соединением. Этот самодельный Arduino повысил скорость реакции автопилота с 4 Гц до 50 Гц!
Добавление контроллеров двигателей
Мне очень понравилась плата ProtoSheild для Arduino Uno, которую я использовал, но оказалось, что она не имеет достаточного пространства для крепления двух контроллеров двигателей. Поэтому я убрал эту мини-плату, и поставил другую, больших размеров.
Электроцепь контроллеров двигателей проста: МОП-транзистор (MOSFET), с помощью ШИМ, контролирует среднее напряжение, идущее к двигателю. Резистор 1кОм ограничивает силу тока чтобы не перегорел Arduino, а резистор 10кОм удерживает MOSFET закрытым, когда отсутствует входящий сигнал.
Программирование взаимодействия моторов
У данного катера отсутствует штурвал, то есть руль, и вместо него для управления используется два мотора. Их то я и решил задействовать, а не устанавливать сервомотор для управления. Контроллеры моторов я уже собрал, осталось только запрограммировать Arduino для управления этими контроллерами.
Программирование я начал с написания макета программы в начал с Visual Studio. По мере написания я отладил код, и в конце концов добился взаимодействия двигателей. Оставалось только переделать код с VS на Arduino, но это не трудно, так как языки C # и C очень близки.
Установка приемника радиоуправления
На прототип я смонтировал приемник ДУ для ручного управления самоделкой. Это тоже довольно просто сделать, нужно лишь считывать входящие значения функцией pulseIn и “научить” реагировать автопилот на эти значения.
Испытание прототипа
Прототип автопилота я установил внутри катера, подключил двигатели к контроллерам и запрограммировал маршрут плавания по местном пруду. После прохождения трех точек, поделка перестала работать и “сгасла”. Оказалось, что высокое напряжение от аккумулятора (12 В) “спалило” регуляторы напряжения 5 В.
Продолжение следует…
( Специально для МозгоЧинов #Boat-Autopilot
Электроника радиоуправляемого катера для прикормки рыбы
Для того, что бы вода не поступала внутрь судна необходимо установить и .
Моторы используются .
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.