• 人生忽如寄,莫负茶、汤、好天气。

  • 如果每个人都是一颗小星球,离开的亲友就是身边的暗物质。我知我再见不到你,但你的引力仍在。我感激我们的光锥曾彼此重叠,而你永远改变了我的星轨。”

  • 你一旦将「结婚」「生子」这两项从你的人生规划中删掉 你就会发现 年龄根本无法对你形成任何束缚和恐惧 那就是个数字

  • “你不是父母的续集、子女的前传、朋友的外篇。对待生命,大胆冒险一点,因为你迟早会失去它。”

  • 人类从历史中学到的唯一教训,就是人类没有从历史中吸取任何教训。 黑格尔

  • 让孩子把自己应该做的事,认认真真地做好,就已经是负责任的雏形了。连自己的事都不能做好,推三阻四好逸恶劳,指望他长大成什么有责任心有担当的人呢。

  • 每个人都愁眉苦脸,每个人都很累,而每个人,也只能试图自我开解。人生这件事,好像是一场漫长的自救。

  • “哪有什么输赢,得到了也就那样。”

  • 可能其实无所谓35岁问题,只是你到了35岁,发现根本上不去,自己没啥真本事,背景也不好,但是低端的拼体力的职位也不要你了而已

  • 我的心里住了一碗汤,一盘炒饭,和一只肥猫。

留出300个小时,手把手教你做一个乐高潜水艇!网友看了都直呼大师之作

涨姿势 与陌 2个月前 (07-30) 68次浏览 0个评论 扫描二维码
留出300个小时,手把手教你做一个乐高潜水艇!网友看了都直呼大师之作

大数据文摘出品

作者:kazuha

乐高被玩出花是不是已经不新鲜了?

比如这个叫大卫·阿吉拉尔(David Aguilar)男孩因右臂发育不良,就自己利用乐高来制作了义肢

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或者是用乐高DIY一个高精度电动显微镜

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但是文摘菌敢说,这次的乐高也绝对能让你大吃一惊。

看到了吗,这水中矫捷的身影,一个漂亮的U型回转然后急速刹车,再沉着冷静地向上浮去。‍

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再看实际演练过程中,“船长”一脸镇定地操作,即使是在自然环境中也没有丝毫退却的意思。

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就是你想的那样,这个潜艇正是利用乐高制作的。

该视频在YouTube上也是引起了热烈讨论,两三天观看人数就已经接近3万人次。

这不,有网友就直呼,“又是一个大师之作!”

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也有网友表示,镜头清晰度令人震惊,对于低成本水下远程拍摄来说,这也是一个很好的概念验证。

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接下来,就和文摘菌一起揭开这个乐高潜艇的面纱~

乐高和树莓派竟是“绝配”!

做好准备,开工!

我们先备上一个60毫升的注射器,将乐高齿轮架(零件编号3743)放在注射器杆旁,末端的灰色部分可以帮助固定机架线。

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在此基础上要将齿轮用力推到齿条上,以确保其它们就不会乱动。在这里可以放置两个8齿齿轮(10928)从两侧推动杆,这也可以帮助固定齿条。

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然后要用注射器的一个手柄把齿轮按杆的方向纵向固定住,这个过程需要大量的试错和实验。

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乐高变速箱(6588)有24:1的齿轮减速比。它需要一个蜗轮 (4716) 和一个24齿齿轮 (3648) 才能工作,除了将扭矩增加24倍、减少摩擦外,它还非常紧凑,很适合用在潜艇上。

乐高电机选用的是EV3中型电机,里面的转速表可以用来跟踪注射器位置,将其与树莓派连接上。这里可以剪断一条EV3电缆,在末端压接杜邦母线连接器。

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接下来需要用到Python来读取转速表,两个转速计信号可以根据哪个信号首先变为1来了解旋转方向。

 

tachoPower = DigitalOutputDevice(20)tachoA = DigitalInputDevice(16)tachoB = DigitalInputDevice(19)
tachoAValue = tachoA.valuetachoBValue = tachoB.valuedef tachoA_rising():    global tachoCount    global tachoAValue    global tachoBValue    tachoAValue = 1    if tachoBValue == 0:        #A in rising edge and B in low value        #  => direction is clockwise (shaft end perspective)        tachoCount += 1    else:        tachoCount -= 1def tachoA_falling():    global tachoAValue    tachoAValue = 0def tachoB_rising():    global tachoCount    global tachoAValue    global tachoBValue    tachoBValue = 1    if tachoAValue == 0:        tachoCount -= 1    else:        tachoCount += 1def tachoB_falling():    global tachoBValue    tachoBValue = 0
tachoA.when_activated   = tachoA_risingtachoA.when_deactivated = tachoA_fallingtachoB.when_activated   = tachoB_risingtachoB.when_deactivated = tachoB_falling
tachoPower.value = 1

注射器范围设置在3毫升至45毫升之间。

SYRINGE_POS_MIN     = 3     #syringe ballast min pos [ml]SYRINGE_POS_MAX     = 45    #syringe ballast max pos [ml]SYRINGE_TACHO_COUNT = 19000 #tacho count from syringe min to max posSYRINGE_HYSTERESIS  = 360   #motor+gearbox+syringe backlash/hysteresis [tacho counts]
#calculate syringe positionif tachoCount > trueTachoCount:    trueTachoCount = tachoCountelif tachoCount < trueTachoCount - SYRINGE_HYSTERESIS:    trueTachoCount = tachoCount + SYRINGE_HYSTERESISsyringePos = SYRINGE_POS_MIN + SYRINGE_POS_MAX * \             trueTachoCount / SYRINGE_TACHO_COUNT  #[ml]

通过游泳池测试运行的注射器位置数据可以看到,有效操作范围约25毫升,大约是注射器的一半。

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不就是造一个船体吗(狗头

接下来可以制作船体部分了。

预先准备好两个有机玻璃亚克力塑料圆柱体,外径11厘米和10厘米,长度均为25厘米,厚度均为3毫米。

再还没有把它们焐热的时候,先从小圆柱体上锯下2厘米长部分。

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在一块由苯乙烯-丙烯腈制成的塑料板上取下2块大小合适的圆形切片。

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然后需要将切下来的圆柱体粘到圆形切片上,注意粘合需要防水且牢固。

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然后需要对其进行防水密封,这里可以使用O型线圈

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安装盖子也是一个挑战,你必须得用指尖把O型圈推到缝隙中,否则它就会滑出来。秘诀是,先进入盖子的底部,然后用力将整个盖子向下推,挤压O形圈,同时将顶部翻入。

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还需要在盖上开一个洞来让水进出注射器。此外,还需要使用外部水来测量深度。钻好孔后,将两根4毫米直径乐高气动软管(21825)穿过孔。

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在进行组装时,螺旋桨电机必须位于背面才能与磁力联轴器连接;注射器需要空间才能完全延伸,可以安装在电机下方或上方;电池很大,可以安装在前盖附近,也可以用手指方便进行开关操作。

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在螺旋桨的选择上,主螺旋桨可以使用4×4.5的Diatone Bull Nose,在螺旋桨两侧贴一块双面胶带,将带有轴孔的圆形乐高板(4032)推到两侧,在车轴上添加乐高半衬套 (4265a) 以保持两端安全。
转弯螺旋桨可以乐高螺旋桨3叶片3直径轴孔(6041)。
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接下来就可以……继续盖盖子了。
首先在盖子的两侧贴了一条低摩擦胶带,磁铁上添加硅润滑剂,用棉签清除脏污,添加磁耦合,插入乐高,主要添加了一个8齿齿轮 (10928) 和一个用于转动螺旋桨的轴,以及一个连接件 (48496),用两个锥齿轮 (6589) 进行L形转弯。
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再装上压力传感器和激光距离传感器,就可以准备出海了!
开上我心爱的小潜艇

带着我们做好的潜艇上路吧!

在水箱测试中,不管是压力传感器还是激光距离传感器,都能正常工作。

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在泳池测试中,由于可施展空间更大,不管是转弯还是用螺旋桨加速前进,也都能很好地得以验证和演算。

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在完成了初步测试后,我们还可以把潜艇放在自然界的河流里进行最后的模拟测试。

在这段长达200米的行进中,潜艇不仅能躲过各种障碍物正常运转,还拍摄到了非常清晰的水下图景。‍

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给我们的“船长”一个大特写:

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尽管看上去十分炫酷,但是作者也很真诚的给大家拔了播草。作者表示,前前后后整个构建过程太过复杂,可能花了300个小时左右。

同时目前还存在由于密封严密且需要平衡内部压力,端盖部分尤其复杂;转动螺旋桨太弱;潜艇在以最高速度行驶时不会直线行驶;测速脉冲有时会丢失,需要修复注射器位置参数等问题。

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尽管目前已经做了4个版本的乐高潜艇,作者还在想对其进行改进,比如改造端盖使其更易于安装并添加锁定机制,更换无线电控制板,拆下激光距离传感器,增加转动螺旋桨尺寸或齿轮比等等。

文摘菌的脑子已经被这个乐高潜艇炫酷晕了,不知道大家对这个小潜艇有什么看法,欢迎在评论区留言讨论~

相关报道:

https://brickexperimentchannel.wordpress.com/rc-submarine-4-0-blog-post-series/
https://www.youtube.com/watch?v=KLEH8RJsYgI
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