Робо-Рыба на Arduino – изучи морскую фауну

Робо-Рыба на Arduino - изучи морскую фауну Мультикоптеры

Введение

​Данный робот-рыба изготовлен из ПВХ водопроводной трубы и представляет собой механизм с использованием водонепроницаемых сервоприводов и контроллера на базе Arduino Рro mini.Стоит отметить, что несмотря на свой примитивизм, робот способен стать полезным инструментом для изучения подводных экосистем.

— вы продаете рыбов?— нет, просто имитируем.

В природе часто встречаются самоорганизующиеся коллективы, где большое количество простых особей используют локальные взаимодействия для создания впечатляющего глобального поведения, при котором система в целом больше, чем сумма её частей. Хорошо известные примеры включают колонии социальных насекомых, стаи птиц и косяки рыб.

Огромные косяки рыб являются одними из самых потрясающих зрелищ дикой природы: тысячи и тысячи рыб синхронизируют своё поведение, чтобы найти пищу, мигрировать и спастись от хищников. В косяке нет лидера: каждая отдельная рыба принимает решения на основе того, что делают её соседи, посредством естественного процесса, называемого неявной координацией.

До этого математики и инженеры стремились понять влияние локальных взаимодействий на глобальное поведение, чтобы исследовать естественный коллективный разум и создать аналогичные коллективы искусственных роботов. Недавние достижения продемонстрировали успешные реализации самоорганизующихся роботов размером до 1000 единиц, хотя и ограниченными двумерными локальными взаимодействиями. Например, проект

Electric knotty bait

Высококачественный АБС-материал и изысканный дизайн рыбки-воблера привлекателен для профессиональных рыболовов и рыбаков-новичков. Можно его использовать в течение длительного времени, и многосекционная металлическая конструкция соединения делает его движения реалистичней и лучше.

После разрядки воблер может быть заряжен через USB, и данная приманка будет готова к повторному использованию. Данный вид роботизированных рыб будет плавать автоматически после того, как его поместят в воду спустя несколько секунд.

Когда светодиодный светильник включен, приманка замирает в течение 5-10 секунд, ожидая, когда добыча выйдет на приманку. Роботизированная рыба выключится автоматически после того, как ее вытащат обратно из воды. Цена: 1 316,32 — 1 386,44 руб.

Совет! Используйте различные длины лесок на разных глубинах воды, чтобы удерживать роботизированную приманку под контролем.

Особенности:

  • материал АБС-пластик;
  • размер 14 см;
  • время зарядки 5-6 часов;
  • активность приманки под водой 2-2,5 часов;
  • аккумулятор 650 мАч, этого робота можно заряжать и разряжать около 300 раз;
  • масса 53 г.

Роботы-рыбы в качестве приманок работают от батареек, поэтому обладают рядом преимуществ.

Они тихие в работе, что позволяет им привлекать, а затем ловить хищную рыбу. Эти устройства также просты в обслуживании, и не потребляют электроэнергию во время простоя.

Аккумуляторная батарея обеспечивает превосходный контроль скорости робота и не требует кислорода, что делает ее экологически безопасной при регулярном использовании.

Плавники vs гребные винты

Ни один из известных морских существ не обладает гребными винтами. Возможно, это потому, что животным их слишком сложно развить из существующих частей тела. Или, возможно, это потому, что они не очень эффективны в качестве движителя. На плавучих средствах, чем больше гребной винт, тем сложнее его прикрепить к корпусу и тем больше он рискует увеличить осадку судна и, таким образом, зацепиться за морское дно. Поэтому даже гребные винты самых больших кораблей имеют диаметр не больше десяти метров.

Смотрите про коптеры:  Как сделать самолет из пенопласта

Самый большой на данный момент гребной винт у контейнеровоза «Emma Maersk»

Плавники и ласты не страдают от таких геометрических ограничений. Они могут быть достаточно большими, в отличие от винтов, и необязательно такими жесткими. Ведь жесткий плавник — это уже практически весло. Поэтому их нелегко повредить при контакте с морским дном или другими объектами.

В свете этого эволюционного преимущества плавников, гребные винты кораблей выглядят как технология, созревшая для небольшой модификации биомиметики. Бенджамин Филардо, морской биолог и конструктор, и его компания Pliant Energy Systems разработали Velox, прототип, внешне напоминающий каракатицу, и приводимый в движение гибкими плавниками.

По словам Филардо, Velox производит в три раза больше тяги на единицу затраченной энергии. Продемонстрировав свое устройство

, он вызвал у них интерес. В результате появился следующий прототип,

c-Ray

, который легче и быстрее. В отличие от Velox, который управляется по кабелю, c-Ray автономный. Конечная цель — разработать группу подобных роботов для обнаружения и удаления мин, разведки и противолодочного патрулирования. Однако волнообразный движитель имеет ещё одно важное преимущество.

Подводные лодки часто обнаруживаются по производимому ими шуму, большая часть которого исходит от гребного винта и вала, приводящего его в движение. Волнообразный движитель, перемещающий больше воды на более низкой скорости, должен быть тише любого гребного винта. Также такой движитель не производит шум, называемый

, вызванный кратковременными пузырьками газа, которые образуются в ответ на давление лопастей гребного винта.

Плавники, как у Velox, могут оказаться технологией, которая может быть применена для приведения в движение полноразмерных подводных лодок. Как отмечает Филардо, даже у самых крупных морских животных, больших китов, есть плавники, хоть и расположены иначе, чем у Велокса. Например, синий кит, может развивать скорость более 20

, и может потягаться с

Даже если они не найдут применение в военно-морских операциях, Велоксы могут быть задействованы для выполнения различных задач: добыча моллюсков и ракообразных без разрушительного траления морского дна; посадка морских водорослей в больших масштабах; изучения фауны морских глубин.

Требуется гораздо больше исследований влияния таких машин на морское дно, но в любом случае автономный подводный робот от Pliant Energy System является новым впечатляющим примером потенциальной «мягкой» робототехники, помогающей людям добраться до уголков с суровыми условиями при минимальном воздействии на окружающую среду.

Иллюстрация роботов C-Ray, собирающих глубоководные полиметаллические конкреции

Приманка ods lure

Плавающая приманка-воблер для рыбалки, кренкбейт с USB-зарядкой. Внутри робота встроен мигающий светодиодный светильник, подвижный металлический соединитель, микросхема. Цена 466,33 — 1 455,21 руб.

Особенности:

  • длина 10 см;
  • вес 25,5 г;
  • размер крючка №6/№10;
  • есть USB-зарядка;
  • время зарядки около 2-4 часов;
  • время работы 1 час.
Смотрите про коптеры:  Подвес для квадрокоптера - разновидности, цены, рекомендации по выбору
Роботизированные плавающие приманки Fishing Robotic Swimming Lure Wobblers
Приманка ODS LURE

Роботизированные плавательные приманки ods lure

Плавающие приманки, воблеры для рыбалки, 4-сегментная плавающая приманка, кренкбейт с USB-зарядкой. В этом устройстве есть мигающая светодиодная лампочка, подвижный металлический соединитель внутри конструкции. Цена: 488,57 — 1 524,40 руб.

Особенности:

  • длина 13 см;
  • вес 35 г;
  • размер крючка №4;
  • USB-зарядка;
  • время зарядки почти 4 часа;
  • время работы около 1 часа.

Рыба-приманка lucky lure

Высокоэффективная приманка с реалистичным поведением. Разработан данный робот при поддержке инженеров и рыбаков, которые знают тонкости в приманках. Корпус приманки привлекательный с обтекаемым дизайном.

В роботе есть прочные текстильные вставки, имитирующие реалистичное S-образное передвижение роботизированной приманки в воде. У рыбы есть 3D глаза и окраска корпуса, максимально приближенная к натуральному оттенку рыбки. Именно эти профессиональные качества делают приманку неотличимой от настоящего малька для подводных хищников.

Несколько отличий от других приманок:

  • 2 прочных тройных крючка вмонтированные в робота из нержавейки. Они надежно цепляют добычу и делают захват, чтобы та не соскользнула;
  • 3D глаза смотрятся максимально реалистично. Их сложно отличить от настоящих глазных яблок рыбы;
  • приманка создана для ловли большинства хищных рыб из пресных водоемов — щуки, окуня, судака.

Характеристики воблеров-роботов

Данные приманки для рыбалки запрограммированы на реалистичное движение в воде. Когда такой девайс рыбак помещает в воду, она начинает автоматически реалистично двигаться и плавать, как настоящая рыба. Находиться в движении разные модели роботов могут примерно 5-10 секунд, затем следует пауза и все этапы движение — пауза повторяются вновь.

Затем роботизированная приманка останавливается и принимает замирающую позу в течение 3-5 секунд, чтобы привлечь к охоте реальную добычу. Цикл движения и замирания робота повторяется многократно.

Шаг 1. необходимые материалы и инструменты

1. 3 дюймовая пвх труба (можно использовать и меньше диаметр) 

Робот рыба на Arduino - робототехника
2. 5 водонепроницаемых серводвигателей 

3. плата Arduino Pro mini 

4. ИК пульт (подойдет от телевизора или музыкального центра) 

5. ИК приемник t-sop  (1 – VCC, 2 – данные, 3 – ИК приемник)

6. защита питания Ubec  

7. 2 lipo батареи 1000mAh 

8. шприцы на 50 мл 

9. 14 небольших пружин (можно взять из шариковых ручек) 

10. использованный флакончик из-под духов 

11. водонепроницаемая бумага для ткани 

12. суперклей

Шаг 10. код для arduino с библиотекой

На данный момент робот управляется с ИК-пульта. Здесь требуется загрузка программы FTDI для Arduino Pro mini.

Шаг 2.  голова

Сначала нужно подготовить материалы, которые вы будете использовать для создания головы робота-рыбы. Основным материалом является плоская водопроводная пвх труба. Как развернуть и сделать плоской трубу, вы можете увидеть здесь:

Распечатайте шаблон и убедитесь, что размер объекта является правильным.

Шаг 3. тело

Разрежьте водопроводную трубу вдоль на 10см. Сделайте ей форму, как показано на фото, чтобы можно было использовать воздуходувку для нагрева трубы. Чтобы сформировать пазы, отрежьте трубу с левой и правой стороны, как показано на фото. Далее порежьте часть на полосы и вставьте их в тело.

Шаг 4. хвостовая часть

Хвост рыбы очень важен, потому что он является основной движущей силой. Распечатайте шаблон, представленный ниже, чтобы правильно соответствовать всем деталям. Нужно сделать 8 частей хвоста, состоящего из костей, начиная с наибольшей.

Смотрите про коптеры:  ASIMO - это... Что такое ASIMO?

На приложенных фото показано, как создать формы и полосы из пвх. С помощью суперклея прикрепите небольшую пластину, а затем через резьбовые отверстия скрепить все части. Если все кости уже сформированы, пришло время объединить все части с помощью соединительной пластины от наименьшей кости или кончика хвоста.

Шаг 5. часть грудных и хвостовых плавников

Так же, как в предыдущем шаге распечатайте шаблоны и сделайте макет на пласте ПВХ. Для каждого плавника нужно обеспечить также пластмассовую вставку между 2-х слоев уже сформированных частей с использованием суперклея. Присоедините также пластиковую вставку у основания плавников, чтобы соединить их с телом робота.

Шаг 6. балласт

Эта часть немного сложнее. Вам нужны электронные  компоненты, а также шприцы. Вытяните внутренний стержень от шприца и используйте только внешнюю часть. Подключите небольшой двигатель постоянного тока к шестерни, которая проведена к стержню. 

Проверьте двигатель постоянного тока с блоком батареи, а затем прикрепите также флакончик из-под духов для уплотнения воздуха. Убедитесь, что оболочка хорошо герметизирована. Чтобы более подробно понять принцип, следуйте по изображениям:

Шаг 7. защитная коробка

Эта коробка герметична для электронной системы. Для того, чтобы сделать её, вам нужен шаблон, выполненный на основе корпуса робота-рыбы, который будет помещен в его тело. Прежде чем сделать шаблон, должны быть установлены все компоненты в корпусе робота, в частности серводвигатели для плавников и балласта.

Используйте бумагу, чтобы сделать шаблон, и вырежьте по нему пласты из пвх размером примерно 7 см х 5 см. Сверните их под углом 100 градусов, чтобы использовать воздуходувку для нагрева. Соедините части сначала суперклеем. Следуйте по изображениям, чтобы сформировать коробку, соответствующую корпусу робота-рыбы.

Чтобы покрыть часть спины, можно установить специальную резиновую накладку, чтобы вода не попадала вовнутрь.

Шаг 8. сборка

Итак, после того, как все части сделаны, нужно собрать все это вместе.  На передней части защитной коробки нужно сделать отверстия для электропроводки. Установите датчики и протяните провода серводвигателей, положите коробку, так чтобы не было никакого зазора для поступающей воды. Не забудьте установить T-sop (ИК-приемник в глаза робота-рыбы).

Далее прикрепите плавники, а также установите водонепроницаемый сервопривод. Вы можете использовать термоклей для того, чтобы прикрепить сервопривод, балласт и защитную коробку в тело робота, пару грудных плавников с помощью небольшого стержня одинакового размера с отверстием сервоприводов и хвостовые плавники.

Далее нужно использовать Arduino Pro mini. Вы также должны установить драйвер Arduino для управления балластами, ubex для защиты электропитания и 2 батареями для управления с помощью пульта ДУ. 

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector