Aaaalso es war einmal...

vor paar Monaten hab ich mit der Planung eines Tauchroboters angefangen, das heißt ich will ein Teil bauen das unterwasser autonom bzw. ferngesteuert agieren kann - und das ganze am liebsten bis 100 Meter Wassertiefe.

Mechanik:
Zum Einsatz sollen 3 bzw. 5 Motoren kommen, die über eine Magnetkupplung eine 80-90mm Schraube antreiben, die innerhalb eines 100mm Rohrs ("Jets") steckt. Ich hab dazu mal ein Schema gemacht:

Bild hier  

Dieses Teil werde ich als erstes bauen. Zum Einsatz kommen 70er und 100er Abwasserrohr (wobei das 70er Druckfest genug sein muss), ein Motor und eine Magnetkupplung... entweder wie dargestellt mit zwei Scheibenmagneten oder einer Minex-ähnlichen (wo kann man solche günstig kaufen? im shop des minex herstellers findet die sich nicht mal...)
Als Schraube werde ich in der Badewannen-Testphase einen ausgedienten 80er PC Lüfter verwenden
Je nach Antriebsstärke werden von diesen "Motorgondeln" 2 oder 4 stück horizontal arbeiten.
Da die Schrauben nach hinten ausgerichtet sind, dh der motor nach vorne, bietet es sich an die vorderseite nicht einfach mit einem Deckel zuzupappen sondern wie auf dem Bild gleich als Scheinwerfer zu benutzen. Ich dachte daran viele 3mm weiße LEDs zu nehmen, und ein paar rote, grüne, blaue (rot und grün lass ich vielleicht noch weg je nach Reichweite unter Wasser)

Zusätzlich dazu wird ein fast identischer Aufbau - nur ohne LEDs - dazu verwendet, den minimalen Auftrieb zu überwinden und den Bot zum tauchen zu bringen.

Elektronik
  • - Haupt-CPU: Ein Atmel32-16 der auf einem RN-Control steckt (die Teile dazu hab ich mir vorgestern bei Reichelt bestellt)
    - Mehrere ATMega8-8 Co-Prozessoren auf separaten Boards für
    [list:d19c18b64e]- Aktorik (Motorsteuerung, LEDs, ...)
    - Sensorik (Wassereinbruch, Druck = Wassertiefe, Temperaturen, CPU-Überwachung...)
    - User-Interface (20x4 Zeichen LCD in blau; Funksteuerung; ...)

Bevor wer meckert: Weniger-Chips-Effizienzgründe sind bei dem Hobby keine Gründe
- Kommunikation der Platinen im Bot über I2C (und wenn ichs hinkriege auch die Programmierung der chips - eigener Bootloader?)
- Batterie: Entweder haufenweise handelsüblicher runder akkus, oder eine 12V Moped-Batterie (Bleiakku - Gewicht ist gut gegen zu viel Auftrieb)
- LED Scheinwerfer und "aufblitzende" Positionsleuchten
- eine alte 3MPixel Digicam die hier noch rumliegt - der Auslöser kommt an den Aktorik-Atmel
- Funkübertragung mit 50-200 KHz (viel mehr ist unter Wasser offenbar nicht drin - oder geht mehr wenn Sender und Empfänger unter Wasser sind?)[/list:u:d19c18b64e]

Fernbedienung
Die Fernbedienung tauscht digitale Signale mit dem Bot aus und zwar in beide Richtungen. Dadurch ist es möglich, Befehle hin zu senden, aber auch Statusinfos zu kriegen - ich habe vor hier ein zweites 20x4 LCD einzubauen um die selben Infos wie auf dem Bot-LCD anzuzeigen.
Wenn ich es geschickt anstelle, kann ich dazu eine identische UI-Platine wie im Bot verwenden sogar mit selber firmware, plus einem kontroll-chip an dem die Taster usw. angeschlossen sind.

Fernbedienung die 2te
Wenn man mal grad keine Lust aufs nasswerden hat, wäre auch eine Fernbedienung über Laptop vom Festland bzw. vom Boot aus denkbar. Das setzt allerdings voraus dass ich eine stabile Videoübertragung hinkriege und ist eher ein feature für version 2.0 des Bots

Failsave
Wenn was schief geht - darüber hab ich mir schon viele Gedanken gemacht und auch schon paar Lösungen über die ich später mehr schreibe bei Interesse.

Gegenwärtige Probleme
  • - Wasserdruck: in sagen wir mal 50m Tiefe herrscht ein Druck von 6 Bar das heißt 6 kg drücken auf jeden cm² - da bleibt kaum ein Auge bzw. Bot trocken...
    - Drehbewegungen übertragen: Magnetkupplungen? Wellendichtungen? Ich hab noch keine (praktische) Erfahrung mit dem Thema
    - Entfernungsmessungen unterwasser - echolot? Ultraschall?
    - diverse andere die ich grad noch nicht mal ahne


Roadmap
So ist nun meine Vorgehensweise
  • - Zusammenlöten des RN-Control (kann ja nicht schaden)
    - Bauen einer Motorgondel mit einem 12V Motor und zwei Neodym-Magneten die so rumliegen und Badewannentest
    - Bauen des Haupt-Körpers und intensive Drucktests (z.B. Überdruck von innen mit Kompressor - wenn das hält ists andersrum garantiert kein Problem... hauptsache es fliegt mir nicht um die Ohren bei 5 Bar *g*)
    - Fertigstellen der Motorgondeln und Montage
    - Eine Funkübertragung in der Badewanne - nein lieber Schwimmbad hinkriegen
    - Mehr Elektronik bauen! Mehr mehr!!1elf
    - I2C Kommunikation und flashen
    - Fernbedienung designen und bauen
    - Schwimmbadtest vom Beckenrand
    - mal sehn