Дорогие друзья, моделисты, коллеги.
Представляем Вам результат двухмесячного труда двух учащихся робототехнического кружка станции юных техников города-курорта Анапа.
В кратце о нас... Наша команда называется OmniKid (что в переводе означает всесторонне развитый ребёнок). Мы являемся призёрами соревнований по робототехнике в Краснодаре и Сочи (номинация Hello, Robot! траектория и биатлон роботов). После победы на соревнованиях регионального масштаба нам была предоставлена возможность заявить о себе на Всероссийском молодёжном робототехническом фестивале "Робофест-2015", который пройдёт в Москве 13 февраля 2015 года,
и в этот раз мы будем участвовать в категории Фристайл - исследовательские роботы.

Перед Вами автономный беспилотный многоцелевой катер охраны водного районоа Государственного природного заповеднника Утриш.
Основной задачей данного робота является видеомониторинг береговой черты и водного района охраняемого периметра.
Второстепенной - забор морской воды для лабораторного анализа;
- отслеживание мигрирующих редких видов птиц ;
- выявление нарушителей.
Данный робот оснащён гиростабилизированной камерой с технологией FPV; контроллером, позволяющим катеру работать в автономном режиме, а так же двумя мощными электрическими моторами.
Предлагаю рассмотреть данное устройство более подробно от постройки до испытаний.
Идея создания появилась у мальчишек после посещения экскурсии в заповеднике. Они заметили, что на охрану заказника тратится достаточно много сил и средств. По берегу ходят казачьи патрули, на воде патрулируют маломерные суда с двигателем внутреннего сгорания (не экологично получается) и экипажем на борту, по этому было принято решение о разработке и воплощении в жизнь чего-то менее затратного и не менее эффективного.
И так приступим:
У меня в гараже лежал катер катамаранного типа Mystic c5000 собственной постройки (тогда, когда я его строил, ещё не знал, что можно делиться своим опытом с товарищами на ПаркФлаере), так вот, решили за основу взять его:



Сначала сняли остатки электроники, выломали не нужные и хлипкие части корпуса. Преимущественно корпус построен из ПВХ 3мм, с бальзовыми вставками по борту:




Ободрали наклейки и старую краску:





Начали изготовление герметичных отсеков:

Установили электрическую помпу (в правую лыжу) для принудительного охлаждения регуляторов и заклеели входное отверстие двустороннем скотчем на время постройки и покраски (при незначительном переоборудовании эта помпа может накачать воду в резервуар для лабораторного анализа):



Так же добавили по контуру отсеков специальные полосочки из ПВХ на которые наклеели уплотнитель для окон (в дальнейшем это нам поможет для герметизации отсеков):



Практически подготовили корпус к шпаклеванию:





Начали шпаклевать и зачищать (применяли обычную автомобильную шпаклёвку):


Нам было необходимо установить нашу камеру на какой-то надстройке, но и с этой задачей мальчишки справились.
Из ПВХ толщиной 3 и 4 мм изготовили надстройку и протянули провода (на фото выше).

И, при покраске сразу допустили ошибку. Начали наносить краску предварительно НЕ загрунтовав поверхность.
Вот что получилось:



Потом всё-таки поняли, что делаем что-то не то и решили спросить как правильно. Нам ответили, что грунтовать нужно обязательно.
Загрунтовали и приступили к покраске:
Первые слои краски:




Настал долгожданный момент уставки оборудования.
Решили начать с регуляторов хода и трубки принудительного охлаждения:



Затем появилась необходимость создать (срочно) презентационную обложку (вы её видели в самом начале).
За одно и примерили изготовленный модуль видеопередачи:



Продолжили работу над проектом установкой сервоприводов и рулей направления.
Установили площадки для серв, укрепили площадки установки рулей:


Начали установку валолиний. Проделали прямоугольной отверствие в днище моторного отсека и установили медную трубку.





При установке стальных тяг с металлическими наконечниками возникла проблема: диаметр отверстия не совпадал с диаметром втулочки наконечника. Пришлось немного рассверлить, а только после этого уже установили тяги:





Загерметизировали термоклеем отсеки с сервприводами:



Установили валолинии с винтами:



Изготовили моторамы и установили моторы:





Однако крепление на родной втулке оказалось не надёжным и мы решили переделать его и поставили другое, более надёжное:



В отсек с регуляторами установили куллер

Распечатали наклейки:



Наконец-то настал долгожданный момент...
Установка самого главного - автопилот!
Иначе наш катер не сможет быть роботом.
НО... Чтобы не тратить время и нервы на воде, мы решили испытать автопилот в домашних условиях и смастерили стенд.
С мальчишками разбирались вместе, т.к. ни я ни, тем более, они раньше не работали с такой серьёзной техникой.



Параллельно с этим начали готовить разводку питания в корпусе:



Следующая фотография, скорее всего вызовет у Вас недоумение, и Вы, наверняка, зададите вопрос: "А машинка-то тут причём?!". Сразу отвечу - прошивка ArduRover вполне катит и на катер. Программу решили пробовать на автомодели.
Пришлось её (автомодель) немного переоборудовать:



После удачных испытаний на автомоделе (автомодель не пострадала, хотя носилась как угарелая), переставили автопилот на объект наших истязаний:



Затем установили разьёмные соединения на модуль видеокамеры.
Немного отклонюсь от темы, потому что хочу извиниться, что не фотографировал подробно постройку TV модуля; но с удовольствием расскажу, что он состоит из 3-х сервоприводов, примитивной камеры и NAZA-M-Lite в качестве системы стабилизации, видеопередатчик на 5.8 гГц мощьностью 800 мВт. (Всё это поместиось в упаковочном прозрачном боксе от ГоПро). Камера управляется по горизонту (вправо и влево) и продольному наклону, стабилизируется по горизонту и вертикали.
Этот модуль тоже делали дети, тоже под моим руководством (в плане "подключи это - туда, это - сюда; это - то, вот это - сё", размещали составляющие они сами)



Для удбства эксплуатации и наглядности мы сделали крышку автопилотного отсека из оргстекла (точнее не из оргстекла, а из его аналога из полимеров. На языке название крутиться, а вспомнить не могу)

Последние штрихи - наклейки
И пойдём испытывать!
Наклейки грели феном и разглаживали сухой мягкой тряпочкой, плотно прижимая её к поверхности


Ну и как полагается в таких случаях должно быть видео с испытаний...
Вот, пожалуйста (автор видео Олег Теплицкий):


Испытания проводились только в ручном режиме в виду нехватки времени.
После фестваля в Москве обязательно испытаем в авторежимах.
Так же хочу отметить, что на испытаниях присутствовала заместитель директора Государственного природного заповедника Утриш.
Ольга Николаевна отметила, что это достаточно перспективная и нужная разработка для заповедника.
Ещё она предложила установить своё специальное оборудование для модернизации катера с целью повышения эффективности работы заповедника.

В заключении хотелось бы отметить энтузиазм мальчишек и стремление достичь положительных результатов.

P.S. Вот не полный список оборудования, применимого в нашем проекте:
2 вот таких мотора:
Двигатель Turnigy AquaStar 3660-2050KV

Модуль ФР скай:
FrSky DJT 2.4Ghz комплект для JR с модулем телеметрии и приемником V8FR-II

Видеопередатчик:
Видеопередатчик TX58-800 5.8Ghz 32CH 800mW

2 таких удлинителя:
Удлинитель SMA Male - SMA Female 180мм для Fatshark/ImmersionRC

2 рулевых устройства:
In-Line Strut Rudder Assembly (Large)

2 адаптера вала:
металлический адаптер вала.

Винты (3 комплекта заказали):
3-Blade Boat Propellers 40x55mm (2pcs/bag)

Антенна ГПС:
Quanum GPS модуль LEA-6H с компасом, корпусом и монтажной опорой

ППМ энкодер:
PPM-энкодер для HKPilot 32Датчик тока с разводкой питания:
HK Pilot Power VI Module, Distribution Board And Dual UBEC ALL-In-One (120A and 10s)

ОСД:
Minim OSD v1.1

Телеметрия:
HKPilot Transceiver Telemetry Radio Set V2 (433Mhz)

Конечно же сам процессор:
HKPilot32 Autonomous Vehicle 32Bit Control Set w/ Power ModuleИ многое другое...





P.P.S. Примим с пониманием любую критику, а также постараемся учесть Ваши пожелания.