Как сделать катер радиоуправлении своими руками

Спортивный РУ катер своими руками)

Строить решил из бальзы: внутренний каркас — 2мм., внешняя обшивка — 1мм.
Корпус изнутри пропитан жидкой эпоксидной смолой, имеет большое количество ребер жесткости, скрытых под двойной палубой.

После полной сборки получился очень прочным, нигде не играет.

Ближе к оконцовке изготовления корпуса, были заказаны все комплектующие для него. Список был очень большим. по общей сумме комплектующие вместе с доставкой встали почти в 10 килорублей.

Из основного:

— литий-полимерный аккумулятор Turnigy 5200mAh 2S 30C в жестком корпусе (вес: 336г) — www.parkflyer.ru/product/191560/
— высокоскоростной цифровой сервопривод BMS-621DMG + HS (металлические шестерни) 7.2kg / 0,10 сек (вес: 46,5г) — www.parkflyer.ru/product/9439/
— регулятор для лодок Birdie 100A с 5A BEC (вес: 114г) — www.parkflyer.ru/product/167451/
— руль (большого размера) (вес: 110г) — www.parkflyer.ru/product/102678/
— бесколлекторный Inrunner 2848SL 3900kv (с водяным охлождением) (вес: 153г) — www.parkflyer.ru/product/8594/
— карбоновые стабилизаторы поворота (вес: 30г) — www.parkflyer.ru/product/102685/

— регулируемый кронштейн дейдвудного вала (вес: 40г) — www.parkflyer.ru/product/102697/

— вал с муфтой и гребной винт (комплект) (вес: 20г) — www.parkflyer.ru/product/104322/

— 6мм x 300мм латунная трубка (вес: 20г) — www.parkflyer.ru/product/102663/

— регулируемые транцевые плиты (вес: 43г) — www.parkflyer.ru/product/104593/

В качестве радиоуправления была выбрана аппаратура Hobby King GT-2 2.4Ghz (2 канала).
Ну и соответственно огромное количество необходимых разъемов, креплений, термоусадок, гребных винтов разных диаметров и шагов для подбора, тяг и всего прочего).

Зарядка с балансиром, переходники для зарядки были прикуплены еще заранее, так что это все было.

Итак, выкладываю фотки процесса постройки. Также закину видео самого первого заплыва)

Скажу сразу, радости и адреналина была масса, когда видишь как построенная своими руками модель вполне не плохо функционирует))).

Что касательно его веса и размеров:

вес всей использованной на данный момент начинки — 845г;

вес голого корпуса — 260г;

вес в полностью собраном виде — 1105г;

длина вместе с рудером — 830 мм;

ширина по транцу — 150 мм;

максимальная высота (вместе с кабиной) — 105 мм.

После подбора винтов остановился вот на этом:

— гребной винт на вал 4мм (размер: 43мм х 26мм х 9мм) (вес: 9г) — www.parkflyer.ru/product/7356/

Видео смотреть с 1.09 минуты)

Источник

Как сделать радиоуправляемый катер для доставки прикормки на рыбалке

Самоделка будет очень полезная для рыбаков. С помощью нее можно точно и практически бесшумно доставлять прикормку при рыбалке. В качестве основы для создания самоделки автор взял катамаран. В итоге получилось надежное, мощное судно, которое не боится водорослей и других подобных препятствий, чего нельзя сказать о дешевых китайских катерах. Конечно, в продаже имеются и более качественные модели, но за них, и заплатить придется внушительную сумму, но зачем платить больше, ведь отличный катер можно собрать и самому, к тому же это интересно.

Материалы и инструменты для сборки:
— фанера, коропласт, пластик (или другие материалы для создания корпуса на выбор);
— горячий клей;
— алюминиевый профиль (из него делается силовой каркас);
— монтажная пена;
— моторы типа XK2845-B-3700KV;

— разъемы HXT 4mm Gold Connector;
— режущий инструмент, паяльник, краска и прочее.

Процесс изготовления самоделки:

Шаг первый. Корпус катера
Корпус катера можно собирать из различных материалов. Вполне подойдет и фанера, которую потом можно обклеить стеклотканью на эпоксидной смоле. Предпочтительнее всего конечно использовать пластик, так как он легкий, с ним просто работать, и он не боится влаги. Корпус склеивается встык. Затем снаружи в местах стыка приклеивается ткань для герметизации.

Шаг третий. Электроника катера
Чтобы внутрь судна не проходила вода, необходимо установить дейдвудную трубку, а также набор из гребного винта, вала и соединительной муфты. В качестве моторов здесь используются XK2845-B-3700KV.

Для управления моторами понадобятся два регулятора типа Birdie 50A с 3A BEC, они имеют водное охлаждение, а также реверс хода, что позволяет разворачивать катер.

Чтобы открывать коробки с прикормкой, нужно будет две сервомашинки. Впрочем, если оба отсека будут открываться одновременно, будет достаточно и одной сервомашинки. Серводвигатели должны быть в пыле- и влагозащищенном корпусе, можно успешно использовать HK-15139.
Для радиоуправления используется Turnigy 9x на 9 каналов.

Что касается источника питания, то здесь используются два аккумулятора B-Grade 4000mAh 3S или же можно взять два подороже типа Turnigy nano-tech 4000mah. Чтобы подключить регуляторы к аккумуляторам понадобятся разъемы HXT 4mm Gold Connector.

По словам автора, самоделка обошлась ему в 5 870 рублей. Если сравнивать с магазинными ценами, то здесь нужно выложить уже все 30 000 рублей. Но это не качественные катера со щеточными двигателями, которых хватает примерно на 20-30 поездок. Затем нужно менять либо щетки, либо моторчики. Также здесь используется устаревшая аппаратура, которая работает в FM-диапазоне. При такой связи возможны помехи и управление катером можно легко потерять.

В итоге после покупки нового катера обычно начинают менять двигатели, устанавливая бесколлекторные, а вместе с ними приходится менять и регуляторы. Также со временем приходится менять и радиопередатчик. Быстро выходят из строя и аккумуляторы, которые здесь свинцовые. В итоге человек покупает за 30 000 лишь корпус катера и пару сервомашинок, которые стоят не более 300 рублей. Так что, для тех, кто решил заиметь такую вещь, куда выгоднее будет собрать катер самому.

Источник

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Как сделать RC катер с опцией автопилота — часть 1

Как сделать RC катер с опцией автопилота — часть 1

Приветствую, мозгочины! Сегодня расскажу вам, как я своими руками создал Arduino-поделку — радиоуправляемый катер с опцией автопилота.

По сути, это мозгоруководство о создании автопилота на микроконтроллере Arduino, который можно установить в любую модель, тем самым превратив ее в радиоуправляемую поделку, даже не просто поделку, а автономного дрона. На сборку данной мозгоподелки меня вдохновили такие робо-катера как UBC Sailbot и Scout, который кстати, совершил успешный трансатлантический рейс.

Весь процесс создания катера с автопилотом занял у меня более года, и за это время я приобрел много знаний по теории автопилотирования и схемотехники, и думаю, что в один прекрасный день я применю их на настоящем катере моего отца.

Окончательная, завершенная версия катера с автопилотом основывается на решениях трех прототипов, первый из которых самый простой по схеме и коду, остальные более доработанные. Финальный катер представляет собой полнофункциональную радиоуправляемую модель, которая успешно плавает по глади пруда, что я постарался отобразить на фото. Эта версия хотя и окончательная, но может быть доработана и усовершенствована, как с точки зрения кода, лодку нужно научить следовать маршруту, а не просто от точки к точке, так и с точки зрения электроники, можно поставить акселерометр, чтобы он компенсировал наклон от компаса.

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.

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.

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. Если вычисленное значение левее, на 270 градусов, то руль повернется на 120 градусов. Если же значение находится между 330 и 30 градусами, то руль будет поворачиваться экспоненциально сохраняя положение прямо.

Все это будет происходить в цикле, примерно так (этот код обобщенный):

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.

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.

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.

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.

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.

( Специально для МозгоЧинов #Boat-Autopilot

Источник