Chciałbym Wam zaprezentować swój zdalnie sterowany katamaran (lego technic + lego mindstorms).
Jego cechy i główne elementy są następujące:
[*] jednostką centralną jest cegła NXT 2.0,
[*] katamaran wyposażony jest w dwa serwomotory (każdy napędza śrubę na innej burcie),
[*] z cegłą NXT komunikujemy się poprzez bluetooth (co daje zasięg dobrych 10 metrów),
[*] nadajnikiem bluetooth jest urządzenie mobilne (na którym zainstalowano javową "NXT mobile application" i uruchomiono ją w trybie "Program Control", lub na którym zainstalowano aplikację "NXTPad", działającą pod systemem Android),
[*] wciśnięcie na urządzeniu mobilnym dowolnego z klawiszy od 1 do 9 wysyła do cegły odpowiedni komunikat (interpretowany przez uruchomiony na niej program, napisany w języku NXC).[/list] Jako śrub do katamaranu użyłem skrzyżowanych legowych śmigieł, można jednak z powodzeniem używać także śrub z mocowaniem typu Dog-Drive (np. firmy MSP, o otworze 4,75mm i średnicy płatów 55mm). Istnieje także coś takiego jak śruba Effermana ale tego nie testowałem.
Do obejrzenia załączam:
- zdjęcia:
- zdjęcie eksponujące środkowy kadłub (dlatego pierwotna nazwa MOCa brzmiała Trimaran i pozostała jeszcze w kilku miejscach):
- render modelu (bez zabudowy):
- render modelu (z zabudową):
- filmiki:
https://youtu.be/o90Sf0w7dzY (pływanie katamaranu w zbiorniku retencyjnym w dzielnicy Gdańsk Chełm, katamaran pływa na śrubach zrobionych ze śmigieł lego)
https://youtu.be/4OPX7zKIiyI (pływanie katamaranu w jeziorze w dzielnicy Gdańsk Osowa, tu również katamaran pływa na śrubach zrobionych ze śmigieł lego)
https://youtu.be/tQMm9HMMEJk (film nakręcony nad jeziorem Gołuń, gdzie katamaran pływa na śrubach Dog-Drive)
https://youtu.be/4k5CEHoqIls (film nakręcony nad jeziorem Gołuń, gdzie katamaran pływa na śrubach Dog-Drive) - PDFa z instrukcją budowy pływającej podstawy katamaranu:
http://mkpk.knot.kudzia.eu/LegoCatamaran/catamaran_base.pdf - PDFa z instrukcją budowy katamaranu z proponowaną przeze mnie zabudową:
http://mkpk.knot.kudzia.eu/LegoCatamaran/catamaran_base_and_deck.pdf
Osobą, której chcę w tym miejscu serdecznie podziękować jest Philippe ’Philo’ Hurbain - to Złoty Człowiek!
Specjalnie do tego MOCa, stworzył on dla mnie cyfrowy model środkowego kadłuba (bfloat2c01), nie licząc blisko tysiąca cyfrowych modeli innych części, które ma on w swoim dorobku. - Oba modele w formacie ldr/mpd:
http://mkpk.knot.kudzia.eu/LegoCatamaran/catamaran_base.mpd
http://mkpk.knot.kudzia.eu/LegoCatamaran/catamaran_base_and_deck.mpd - mój sposób mocowania śrub typu Dog-Drive:
(zamierzam z nimi jeszcze eksperymentować, bo na chwilę obecną legowe śmigła nie spisują się wcale gorzej, sugerowałbym także umocnienie tego rozwiązania jakimś solidnym i wodoodpornym klejem) - program w NXC, zarówno w postaci źródłowej jak i w postaci skompilowanej. W dwóch wariantach:
a) wariant dla śmigieł lego jako śrub:
wersja źródłowa: http://mkpk.knot.kudzia.eu/Trimaran/trimaran.nxc
wersja skompilowana: http://mkpk.knot.kudzia.eu/Trimaran/trimaran.rxe
b) wariant dla śrub o przeciwnej kierunkowości:
wersja źródłowa: http://mkpk.knot.kudzia.eu/Trimaran/reversed.nxc
wersja skompilowana: http://mkpk.knot.kudzia.eu/Trimaran/reversed.rxe
Te dwa warianty różnią się tym, że mają zamienione wartości zmiennych factor_left i factor_right.
Cały kod opatrzyłem obszernym komentarzem.
Rysunki opisujące sterowanie katamaranem zamieszczam dalej.
- przede wszystkim ma sprawnie pływać (wychodzi mu to lepiej, gdy na jeziorze jest flauta, katamaran-motorówkę, do pływania w "sztormach", zamierzam stworzyć w przyszłości :-)
- ma mieć estetyczną zabudowę, pozostawiającą wiele miejsca na transport dodatkowych akcesoriów (np. AbsoluteIMU-ACG firmy Mindsensors, z którym właśnie eksperymentuję)
Ta wersja statku powstała specjalnie na konkurs 'Pierwsza Krew 2015', do kategorii 'Konstrukcja Technic'.
Stworzony program umożliwia sterowanie katamaranem na trzy sposoby. A jako, że 9 klawiszy to dosyć mało dla tylu potrzeb, zaimplementowałem w programie obsługę dwuklików oraz kombinacji dwuklawiszowych.
Oto opis sterowania nałożony na schemat klawiatury telefonu:
- sterowanie podstawowe, mam nadzieję intuicyjne:
http://mkpk.knot.kudzia.eu/Trimaran/sterowanie_podstawowe.pdf - sterowanie podstawowe z regulacją prędkości (krokami co 10%, w zakresie od 0% do 100%):
http://mkpk.knot.kudzia.eu/Trimaran/sterowanie_podstawowe_z_regulacja_predkosci.pdf - sterowanie precyzyjne (gdzie pracę każdego z serwomotorów można regulować niezależnie):
http://mkpk.knot.kudzia.eu/Trimaran/sterowanie_precyzyjne.pdf
Program starałem się napisać w sposób uniwersalny. Zgodnie z zasadami sztuki.
Zatem gdyby ktoś chciał go wykorzystać we własnym MOCu, gdzie np. kable z serwomotorów ma w innych portach, podłączenie napędu do śrub daje inny kierunek ich obrotu, lub po prostu życzy sobie maksymalny czas dwuklika inny niż 250 ms, to modyfikowanie źródła ograniczy się do przestawienia kliku zmiennych podanych na jego początku.
A program kompilujemy w genialnym środowisku BricxCC. I powinien on bezproblemowo działać na cegle ze standardowym firmware firmy lego (choć osobiście używam firmware 1.32 w wersji enhanced).
Z ostatnich uwag mogę dodać, że katamaran bez problemu utrzymuje się na wodzie (nie jest zbyt ciężki). Poziom pokładu znajduje się ponad poziomem wody w sposób widoczny.
Ma to jednak miejsce w przypadku flauty (na jeziorze lub w wannie :-)
Moje doświadczenia pokazują jednak, że w warunkach "sztormowych" przekształcenie się okrętu w "łódź podwodną" (rzeczywista wciąż czeka na liście "do zbudowania") jest wysoce prawdopodobne.
Dlatego też w przypadku tego katamaranu (w przeszłości były to doczepiane przy burtach butelki) wypchałem wszystkie trzy kadłuby styropianem, a porty od cegły zasłoniłem taśmowo-tekturową zaślepką.
Mam nadzieję, że MOC się Wam spodoba i zainspiruje Was do własnych konstrukcji oraz zapewni przyjemną zabawę :-)
Na zakończenie chciałbym serdecznie podziękować mojej Małżonce (za odciążanie mnie od obowiązków domowych, abym mógł zrealizować ten projekt, i za pomoc w nakręceniu większości filmów) oraz mojemu Tacie (za pomoc w nakręceniu filmu na Chełmie).
Gorąco Wam dziękuję, jesteście Kochani :-)
pozdrawiam,
Marek