Nu har jag jobbat ett tag på min nya ROV så jag tänkte det är dags att starta upp en projekttråd och börja dokumentera mitt arbete. Det hela började egentligen när jag jobbat ett tag med min första ROV. Jag insåg flera förbättringsmöjligheter och saker jag skulle ha gjort annorlunda men det var varken ekonomiskt, praktiskt eller tidsmässigt möjligt att gör några större ändringar. Den blev som den blev. Tyvärr, måste jag erkänna, har den tillbringat den mesta tiden på land. De största orsakerna är helt enkelt brist på tid och att den är stor och klumpig att få med sig. Dessutom litade jag inte riktigt på att den höll tätt något som förstås är absolut nödvändigt. Men allt blev inte fel på min första ROV så det finns en hel del saker som jag tar med mig nu i mitt nästa ROV-projekt, t.ex. typ av motorer, idéen med ett centralt kroppsrör som innehåller elektroniken, batteri ombord etc.
Krav-/önskelista
• Djupgående (minst 50 meter)
Jepp, denna ROV ska vara helt i metall och riktigt tätad från början med dubbla O-ringar. Jag vill kunna nå en riktigt bra djup med den. Dessutom vill jag verkligen slippa alla läckageproblem som jag har haft med min första ROV. Det återstår att se om jag lyckas bättre denna gång
• Laptop för styrning av ROV på land
Att styra ROV:n från en bärbar dator ger många fördelar som t.ex. möjlighet att göra avancerade beräkningar och bildbehandling. Idag är en bärbar dator svårslagen när det gäller beräkningskapaciteten, kompaktheten och smidigheten.
• IP kamera
Med en IP kamera kan jag koppla in kameran direkt till en PC (via en hub) utan att behöva krångla med en videograbber. Idag finns det många varianter men den jag har spanat in heter Panasonic SP105 och den utmärker sig för sina fina lågljusegenskaper. Tyvärr är den riktigt jobbigt dyr…
• Ethernetkommunikation mellan land och ROV:en
Eftersom jag använder en IP kamera känns det naturligt att även resten av elektroniken ska prata med laptopen över Ethernet. Genom att utnyttja det faktum är 100Mbit bara använder 4 st trådar av 8 kan jag köra två separata IP signaler i samma kabel. En hub vid ytan kopplar ihop kameran, elektroniken och laptopen. En Xport som jag använt tidigare projekt och blivit smått imponerad av, sköter den krävande TCP/IP stacken och lämnar en enkel seriell kommunikation ut till processorn.
• BLDC motorer
Fungerade bra till min tidigare ROV, ser ingen anledning att testa något annat mer än möjligen få ner RPM som är ganska högt med BLDC. Det hade varit kul att göra en magnetöverförd thruster men det får bli för framtida generationer.
• LED lampor
Effektiva, strömsnåla och relativt billiga. Idag ser jag ingen anledning att köra något annat.
• ”Riktig” trycksensor
Jag har tröttnat på Biltema varianten med en klumpig oljetryckssensor. Jag vill ha något litet, smidigt och med hög exakthet. Tanken är att ha en automatiskt reglering för djupet och för det krävs en bra sensor.
• Temperatur vatten/i ROV
Att veta hur varmt det är inuti i ROV är inte helt nödvändigt men kul. Att veta hur varmt vattnet är än mer onödig men än mer kul
• Läckagesensorer
Ett absolutkrav! Inget roligt om den börjar läcka och paja allt arbete man har lagt ner på ROV:n. Det är förstås inte säkert att man hinner få upp den innan den är dränkt men det ger en större chans att hinna ta upp den än om jag inte skulle ha några sensorer.
• Kompass (IMU?)
Det är jättesvårt att navigera under vatten så en kompass tycker jag är mycket bra att ha. I framtiden har jag planer för en IMU. Då skulle man kunna få ROV att t.ex. kompensera för strömmar i vattnet.
• Lätt, liten, smidig
Ju lättare, mindre och smidigare ROV:n är desto större är chansen att man faktiskt orkar släppa med sig den.
• Dubbla motorer för vertikal led
På min första ROV har jag bara en vertikal motor. Det blir lite skorstensvarning och ROV måste ner ganska djup i vattnet innan motorn får fäste i vattnet. I denna blir det istället två st på var sin sida. Det gör att jag kan placera motorerna längre ner i vattnet. Motorerna blir samma typ som i första ROV:n.
• LiPo batterier
För att få ner vikten och storleken på ROV:n går jag över från blyad till LiPo. Det är med ett visst mått av nervositet jag gör det men så får det bli för att kunna bygga en kompaktare ROV.
Struktur
Jag kör återigen ett kroppsrör men denna gång i 5 mm tjock aluminium istället för 3 mm plexiglas. Röret är 110 mm ytterdiameter och innehåller allt det centrala på ROVn: styrelektroniken, kamera och batterierna. Jag satsar rejält med att få det tätt från början med dubbla O-ringar på gavlarna och epoxyfyllda genomgångar kombinerat med kabelförskruvningar. Jag använder även en vattentät kontakt så att det är möjligt att lossa navelsträngen från ROV:n. Navelsträngen är något som jag återanvänder från min tidigare ROV, dvs. en gelfylld Cat5 kabel ca 60 meter (skulle vilja ha den något längre men det får vänta).
Ramen är fortfarande oklar. Jag har tidigare funderat på att låta vattenskära ut en aluminiumram men det blev ganska dyrt. Nu funderar jag på att bygga en enklare ram av aluminiumstänger istället vilket gör ROV lättare att bygga ut om man t.ex. vill ha en gripklo (och det vill man!).
Strömförsörjning
Två st LiPO 11.1V@5000mAh står för kraftförsörjningen. en huvudbrytare ser till att bryta strömmen fullständigt när ROV:n inte används. Efter huvudbrytare delas spänningen upp i 4 huvuddelar:
1) Matning till kamera
2) Matning till lamporn
3) Matning till grupp #1 av ESC:erna
4) Matning till grupp #2 av ESC:erna.
ESC:erna har en inbyggd BEC så det utnyttjar jag till att strömförsörja elektroniken. Eftersom LiPo är känsliga mot urladdning ligger det även med en batteriövervakare direkt efter huvudbrytaren. I dagsläget har jag ännu inte bestämt alla detaljer men den ska i alla fall mäta spänning och ström från de två batterierna. Ev. funderar jag på om den även ska mäta varje cell i batteriet.
Elektroniken
Hjärtat i ROV:en är en AVR AtMega 328P som kör på i 18.4 MHz. Den kommunicerar med ytan med hjälp av en Lantronix XPort som förvandlar TCP/IP trafik till seriellt. Det är en smidig lösning om man mycket enkelt vill kunna prata TCP/IP med sin AVR men den kostar därefter. Processorn skapar 5 st servopuls-signaler. 4 st används för att styra ESC:erna. Den femte som reserv. Det finns möjlighet för ytterligare 1 servopuls. De två är då tänkta att kunna styra en kamera (pan & tilt) men det används inte i denna ROV. Vidare finns det några LEDs som hjälpindikator. Dessa används framförallt under utvecklingen (det är svårt att se sensorerna 20 meter ner i vattnet och inneslutna i ett metallrör
). Det sitter också en DS18B20 för att mäta innetemperaturen och en HMC6352 kompass modul för riktning. 4 st analoga ingångar är förberedda varav åtminstone en eller två kommer att användas för läckagesensorna. 4 st digitala utgångar för att styra olika typer av utrustning. Framförallt är utgångarna tänkt till att styra lamporna.
) till många kompaktkameror kör med en rak platta.
