Σχεδιασμός και δημιουργία hydrobot με χρήση Arduino.

Abstract

Ένα hydrobot ανήκει στην οικογένεια των ROV ή ROUV, δηλαδή των Remote Operated underwater Vehicles. Τα οχήματα αυτά πρωτοεμφανίστηκαν σε πρωτόγονη μορφή τη δεκαετία του 1950’, αναπτύχθηκαν ιδιαίτερα τη δεκαετία του 1980 και συνεχίζουν να υπάρχουν μέχρι και σήμερα σε πληθώρα μετεξελίξεων. Έχουν χρησιμοποιηθεί και συνεχίζουν σε μεγάλο αριθμό εξειδικευμένων υποβρύχιων εργασιών. Μερικά μονάχα από τα έργα που καλούνται να φέρουν εις πέρας είναι: καταδύσεις αναγνώρισης σε δυσπρόσιτα σημεία (λόγο θερμοκρασίας-ορατότητας-τοξικότητας κ.α.) με σκοπό την εκτέλεση βασικών μηχανολογικών εργασιών, την ανάσυρση αντικειμένων, τη χαρτογράφηση του βυθού, τη συλλογή επιστημονικών δεδομένων και αμέτρητα άλλα.

Η δική μας υλοποίηση λειτουργεί περισσότερο σαν proof of concept και πρόκειται για ένα ROV που συλλέγει περιβαλλοντολογικά δεδομένα/μετρήσεις, όπως πίεση-θερμοκρασία κλπ. Και τα αποστέλλει σε ένα σταθμό βάσης ο οποίος εκτελεί και χρέη πίνακα ελέγχου του σκάφους, καθώς και καταγραφικού των δεδομένων που λαμβάνει. Μια βασική και σημαντική διαφορά σε σχέση με τα ROV του εμπορίου και της βιομηχανίας, είναι πως δεν έχουμε tether (ομφάλιο λώρο) ανάμεσα στο σκάφος και στο σταθμό μας, αλλά η επικοινωνία για τον έλεγχο και τα δεδομένα τηλεμετρίας και τη μεταφορά εικόνας, γίνεται ασύρματα, στις διαδεδομένες μπάντες των 2.4Ghz και των 5.8Ghz. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας “σημαδούρας” που βρίσκεται στην επιφάνεια του νερού και συνδέεται ενσύρματα με το κυρίως σκάφος.

Τέλος, το hydrobot μας έχει κατασκευαστεί εξ ολοκλήρου από υλικά εύκολα προσβάσιμα στο εμπόριο, έτσι ούτως ώστε να μπορέσει να αντιγραφεί ή να αναπτυχθεί το ίδιο ή οι λειτουργίες του περαιτέρω.

A hydrobot belongs to the family of the ROVs or ROUV. These are acronyms for “Remote Operated Underwater Vehicles”. These kind of vehicles first appeared in an elementary form during the 50's, they developed greatly in the 80's and they continue to exist today through a variety of evolutions. They are still used for a great number of underwater tasks. Reconnaissance diving, basic mechanical repair tasks, sea-bed mapping and collecting scientific data, are just a few of the tasks, that these machines have to tackle.

Our implementation works better as a “proof of concept” and it's an ROV designed to collect environmental measurements/data such as pressure- temperature – light intensity etc. These data are then sent to a base station that doubles as a data logger as well as a remote controller for our ROV. We have also implemented an important feature that we don't come across often, if ever, in mass produced ROVs. That feature is “wireless connectivity” and the lack of a tether between our machine and it's base station. The communication between the hydrobot and the controller uses the 2.4GHz and 5.8Ghz bands. This is achieved with the use of a float that follows the ROV and is tethered to it.

Finally, our Hydrobot is designed and constructed using easily sourced materials so that it could be replicated or upgraded without any difficulty.