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『徵求高手』製作潛水艇型餵食機器人

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發表於 2006-2-21 09:23:12 | 顯示全部樓層

『徵求高手』製作潛水艇型餵食機器人

專案名稱:
潛水艇型餵食機器人

概念發起:
藉由robofun的虛擬社群成員進行公開的討論、設計、規劃與製作,完成特定目的的實體機器人作品並正式上線運作。

用途與目的:
過去海洋館的海底隧道餵食表演均由真人扮演,但真人餵食的成本過重且容易受氣候、水溫及個人身體狀況等種種因素影響,因此若能採用潛水艇型的機器人再配合簡易的餵食動作,即可達到餵食表演的新鮮感與娛樂效果,又可有效降低真人餵食的長期人事成本。

專案成本與預算:
歡迎各位提出分析與建議(當然是越低越好囉)。

基本功能需求:
1.能潛水
2.可無線遙控或線控
3.有餵食盒可進行遙控開啟與閉合

其實基本功能以機器人來說算是簡單的,但困難點也許在於須製作出一台可防水與潛水的遙控或線控型機器人(潛水艇),另外再加上一個簡單的閉合動作即可達成,當然,由於該機器人是屬於表演性質的成分較多,真正的餵食功能僅為輔助性質,該產品也可找現有已上市的產品進行改裝或是直接規劃組裝均可,重點在於是否能透過一個概念的發起經由同好的共同研究而完成一個實體作品的誕生並實際運用,我想這是一個滿有趣的實驗與挑戰,歡迎各位有興趣的朋友一起加入我們的討論。
發表於 2006-2-21 16:45:14 | 顯示全部樓層
有挑戰性我喜歡
等我用CAD畫好設計圖吧
對ㄌ有大小限定嗎?
成功率應該很大
現在遙控飛機和車的很多東西可用
算我一份吧
0972225081胡哲瑋
lakers3411@yahoo.com.tw

[ Last edited by lakers3411 on 2006-2-21 at 16:48 ]
發表於 2006-2-21 17:27:23 | 顯示全部樓層
有誰對潛艇下潛除了進水和排水的方式外有別的想法ㄉ
 樓主| 發表於 2006-2-21 21:53:54 | 顯示全部樓層
若能用現成的進行改裝我想應該是最快最經濟的方式,至於大小,我的想法是大約寬30-60公分左右,太小太像玩具無法引人注意,太大成本可能太高,目前的計畫是所有的發起、過程與結果都將透過本站進行公開,若能順利完成也許會持續規劃一系列實際運用的機器人主題(當然是以現有的需求與有限的資源來進行),將現實生活上的運用與機器人DIY結合,也許能在其中找到更多的創意與機會也說不定。

anyway,要好玩能有成就感那也許就足夠了。
發表於 2006-2-22 01:25:12 | 顯示全部樓層
感覺不錯...我也來提供一些idea...:)
這個Project可以設計成模組式(核心組件+外掛餵食或其他配件)的方式...讓大家想組件..
核心系統則以統一規格開發,將來再配合其他狀況時可以更換組件來因應表演或其他餵食需要..:P

推進系統可以用內建噴射式的,減少葉槳在水中轉動產生的噪音影響餵食狀況...
電力可以用鋰電池或加上太陽能(平時放在室外即可充電)...或是線圈式充電站設計(萬一要連續運作可以不用在休息時間取出充電,直接在池內充電)
控制方式用無線浮標遙控加上超音波防止碰壁...(用類似電玩的方式搖控...不如就用PS2的類似搖桿吧xD?)
配重的話是採用中性浮力方式(事先調整好),用推進器來修正位置...關閉時則是漂浮狀態(關太久會自動浮上..並且有緊急上浮裝置,萬一發生意外可以立刻浮上)

不過以上只是概念....成本因素沒列入...xD(逃
 樓主| 發表於 2006-2-22 09:37:02 | 顯示全部樓層
我是用比較外行的邏輯來思考,昨天上拍賣找了一些潛水艇的玩具資料,發現若是要提供基本的潛水、前後、後退、左右轉及上昇等功能我想都是沒問題的(也有沒電自動浮起來的設計),遙控的距離大約可達潛水一公尺、遙控距離五公尺,不過這類的玩具雖然有防水的功能,但要注意的是我們要潛入的不是淡水而是海水喔,而這類玩具大多建議不能放到有鹽份的水中,我猜,在對於有鹽份水的處理也是要花一番功夫。

聲音的部分我倒是沒想過,不過若機電或葉槳的噪音過大,應該或多或少也會影響魚兒的狀態,但應該久了就會習慣吧 :D ,至於餵食的部分我是覺得比較簡單,也就是弄一個盒子但裡面放的是活魚,也就是說盒子開啟時讓魚游出去就可以了(初期的想法),暫時到不需要說要把魚抓住固定後來餵食(這可能要動用到機器手及壓力感應),果真多討論就會有更多的想法,不錯唷。
發表於 2006-2-22 12:56:27 | 顯示全部樓層
延伸一下想法..
ROV的話....如果能有餵食以外的功能應該也不錯,如深海潛航、台灣周邊水質環境監控、魚類追蹤等...。
不知台灣的學術單位是否有這方面的需求....?(有些資料收集還是需要機器人來擔當....尤其是比較深的海底..)

娛樂性質一點的話...說不定能幫ROV加上全景攝影機,然後在球體放映室裡播放:D?
(操作員就坐在中間...如果安全允許的話說不定能讓民眾操作看看x3)
以上是和主題比較無關的想法...=w=a"(參考用參考用.....˙3˙")
 樓主| 發表於 2006-2-22 19:07:13 | 顯示全部樓層
初期若先拿掉全景+球體放胦室,先有個無線攝影+實境操控室,然後再將海底佈置成較豐富、複雜的環境,這樣身歷其鏡的大型電動玩具,一來可以讓人體驗操控ROV的新鮮感,我相信就連週遭圍觀的民眾一定也會跟著緊張且充滿刺激,這樣也許....餵魚就不是那麼重要了。

餵食基本上是表演,真正餵食的成份不大,有娛樂效果的話也許任何天馬行空的方式都是可行的。
發表於 2006-2-22 22:22:04 | 顯示全部樓層
這個計畫蠻有意思的,看過各位大大的意見,我也發表一下想法

1.如果要考量進水與排水來控制浮力,這樣船身則需要有夾層以及閥門,以利運用空壓方式將水壓出船身製造浮力,可能需要相當的成本,若以市面上的現貨來製作,較為經濟,這時要考量可能在船身上要加裝一些器材造成的配重問題需要與船身體積造成的浮力達到平衡,以利配合船翼與推力來製造上浮與下潛效果

2.市面上有現成的遙控器+接收器組合(不含伺服機),約在2000左右,在空氣中傳輸距離幾百公尺,而拍賣網站上常見到的無線攝影器材(CMOS針孔)最便宜的也差不多1000左右,空氣中傳輸距離50~100公尺,但是在水中的距離就不得而知了,當然功率越大則傳輸距離愈遠,這是在空氣中的說法,在水中是不是有什麼公式來依循,則是在挑選無線傳輸器材能達到成本效益的一個課題!!

3.簡單的開關動作可以使用電磁開關,但是這種有線圈的裝置,需要一些功率驅動元件來推動,若要達到較複雜的動作,則需要多I/O的微控器來執行

4.可以考慮把螺旋槳藏在通道內,造成噴水幫浦的效果!!!

5.透明的半球型觀景窗市面上不知道有沒有,尋找的方向要考慮可拆卸以便維修及O-ring迫緊來防水!!

[ Last edited by marbol on 2006-2-23 at 07:52 ]
 樓主| 發表於 2006-2-23 19:49:03 | 顯示全部樓層
看看下面這隻吧。



be a fish ... 呵呵,相當有趣的概念。

看看 spyfihs 的影片吧

一萬六美金.....嗯......真不便宜,不過還真想弄一隻玩玩 (等中樂透了)。

看看我們有沒有可能也弄出類似的東西出來
發表於 2006-2-23 21:14:19 | 顯示全部樓層
恩  我覺ㄉ防水跟平衡是依大問題
還有下潛時進水跟排水也要想一想
發表於 2006-2-23 23:36:20 | 顯示全部樓層
Originally posted by babyfish0226 at 2006-2-23 19:49:
看看下面這隻吧。



be a fish ... 呵呵,相當有趣的概念。

看看 spyfihs 的影片吧

一萬 ...



嗯!!真是不錯的商品!!
照這個東西看來,手持式遙控器可能是紅外線的,透過遙控器發出命令給螢幕內含的微控器轉譯的結果,經由纜線控制潛水艇的動作,給了相當多的啟示

1.遙控器可以用PS2搖桿來取代,直接連到微控器pic16f877來做A/D轉換與命令轉譯!!
2.電源與信號可透過纜線連接到潛水艇,減輕了電池的重量以及避開無線遙控電波穿越水的衰減問題
3.可用休旅車用的7吋LCD營幕做為顯示器(需有AV端子),無線針孔攝影器的天線透過纜線拉到微控板與接收器近距接收轉換後,拉出三色AV端子即可透過LCD營幕顯示,
4.潛水脡的平衡問題,除了浮力與配重外,重心的位置考量須試驗調整!!

以上想法還是有較弱的地方,那就是纜線長度的問題,這時將鉛酸電池放入潛艇內,電源供應就不會透過纜線來傳輸,問題會少一點,不過就要考量配重的問題了!!
發表於 2006-2-24 15:36:13 | 顯示全部樓層
到它的網站看過Specification後...發現它是線控+頂盒+無線RF遙控....0v0
(電池應該在頂盒內...)

電池的部份可以作為壓艙物...放在潛艇底部的重心點,這樣前後就不會不平均(因為電池的密度通常都很大),前後再依照攝影機和手臂等外裝做調整...
如果將電池分兩地放的話...如浮標一組、機器內一組作為緊急電源來作浮上控制,這樣可以減少大部分運作所需的電池重量在主機內...

重量測試方式可以直接放在水槽裡,用內部的Grio修正數據(人工法可能不準@@"),如果船內能有個可以改變前後左右的壓艙物則可以些程式讓它自行修正,以配合拿取外部重量體時的重心改變(可以用個X-Y軸平台調整,用步進馬達控制)....

顯示部分可以用電纜傳到浮標的轉訊器轉成視訊無線訊號或是混入數位控制訊號傳送出去...
(數位式比較不會失真...-v-a....不過要先轉換NTSC成數位的bit訊號或是直接用數位的顯像頭(webcam)..)
發表於 2006-2-24 18:09:55 | 顯示全部樓層
Originally posted by omegaCD at 2006-2-24 15:36:
到它的網站看過Specification後...發現它是線控+頂盒+無線RF遙控....0v0
(電池應該在頂盒內...)

電池的部份可以作為壓艙物...放在潛艇底部的重心點,這樣前後就不會不平均(因為電池的密度通常都很大),前後再 ...




壓艙物用XY平台方式來調控重心位置是不錯的方法~~~~~

忽然有個想法,若是考量加入內部迴路動態平衡修正的話,可以使用兩顆陀螺儀來執行姿態修正,可以免去水底水流造成的重心偏移造成失衡現象,這樣一來操控者比較容易以單純的搖桿操控,達到姿態修正的結果~~~~
 樓主| 發表於 2006-3-3 18:43:46 | 顯示全部樓層
請各位參考下面的網站,該網站賣的是比較大型的潛水艇,不過似乎好像要自己組裝及上色,價位從三萬多到六萬不等,不曉得各位有沒有什麼意見。



Alexander Engel KG-

這計畫要成好像不是那麼容易,若價位不要太高買現成的來小改裝應該是最可行的方式,不然就是不改裝了,改用別的方式來呈現餵食的動作,如操作潛艇來打開盒子...。
 樓主| 發表於 2006-3-3 20:38:08 | 顯示全部樓層
再看看國外的這一台Flying Submarine (飛行潛艇?),也是滿酷的喔!



點圖片進入連結...
發表於 2006-3-3 23:22:33 | 顯示全部樓層

小小意見

拜讀版上各位意見後,小弟也藉此和大家交換一些心得:
a)當潛艇在水中,他的懸浮姿態受重心的影響非常敏感.以如圖先前的作先為例,長度寬度約30cm.全艇達到與水比重相同,可在水中自由上昇下降時,總重約4.5KG.但如果在任何一端加5公克的配重,足以使懸浮姿態完全偏差.將較重的動力用電池安置於重心處,以伺服機控制重心在x,y軸的移動(甚至z軸),可以非常容易改變其position.不須如太空梭般用各方位的小型噴射器來控制
b)筆者自己在長,寬約150cm,高度120cm的玻璃缸中測試,FM,40MHZ 的電波下可控制載具抵達任何指定地點,及指另攝影機動作.礙於場地限制,無法測知最大深度與距離之極限,但1.2G的無線攝影機在水深超過20cm後就沒有訊號,是否因為發射頻率太高,反而因為同時須穿越水,玻璃與空氣三種介質而產生干擾,這點就得請對無線有研究的大哥們指點
c)目前技術在水深約120cm的情況下,完全水密的技術沒有問題,至於抗壓極限,得有場地測試才能知道

[ 本帖最後由 julia0826 於 2007-1-29 08:44 編輯 ]
發表於 2006-3-4 21:34:19 | 顯示全部樓層
讚喔    超猛ㄉ
 樓主| 發表於 2006-3-4 22:26:05 | 顯示全部樓層
Originally posted by julia0826 at 2006-3-3 11:22 PM:
c)目前技術在水深約120cm的情況下,完全水密的技術沒有問題,至於抗壓極限,得有場地測試才能知道


願意到海洋館來測試嗎?我這外行只一心想買潛艇,不過應該沒那麼簡單,就算買來可能後續仍有相當多的難題,若您有興趣的話,也許也可以談談合作與配合的方式。
發表於 2006-3-5 02:03:30 | 顯示全部樓層
Originally posted by babyfish0226 at 2006-3-4 22:26:


願意到海洋館來測試嗎?我這外行只一心想買潛艇,不過應該沒那麼簡單,就算買來可能後續仍有相當多的難題,若您有興趣的話,也許也可以談談合作與配合的方式。
沒有您想像的難.有機會歡迎來我陋室走走,我們可談談.或許可聊出些好主意.

[ Last edited by julia0826 on 2006-3-5 at 02:27 ]

[ 本帖最後由 julia0826 於 2007-1-29 08:45 編輯 ]
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