
大數(shù)據(jù)文摘出品
作者:kazuha
樂(lè)高被玩出花是不是已經(jīng)不新鮮了?
比如這個(gè)叫大衛(wèi) · 阿吉拉爾(David Aguilar)男孩因右臂發(fā)育不良,就自己利用樂(lè)高來(lái)制作了義肢。

或者是用樂(lè)高 DIY 一個(gè)高精度電動(dòng)顯微鏡。

但是文摘菌敢說(shuō),這次的樂(lè)高也絕對(duì)能讓你大吃一驚。
看到了嗎,這水中矯捷的身影,一個(gè)漂亮的 U 型回轉(zhuǎn)然后急速剎車(chē),再沉著冷靜地向上浮去。

再看實(shí)際演練過(guò)程中," 船長(zhǎng) " 一臉鎮(zhèn)定地操作,即使是在自然環(huán)境中也沒(méi)有絲毫退卻的意思。

就是你想的那樣,這個(gè)潛艇正是利用樂(lè)高制作的。
該視頻在 YouTube 上也是引起了熱烈討論,兩三天觀看人數(shù)就已經(jīng)接近 3 萬(wàn)人次。
這不,有網(wǎng)友就直呼," 又是一個(gè)大師之作!"

也有網(wǎng)友表示,鏡頭清晰度令人震驚,對(duì)于低成本水下遠(yuǎn)程拍攝來(lái)說(shuō),這也是一個(gè)很好的概念驗(yàn)證。

接下來(lái),就和文摘菌一起揭開(kāi)這個(gè)樂(lè)高潛艇的面紗 ~
樂(lè)高和樹(shù)莓派竟是 " 絕配 "!
做好準(zhǔn)備,開(kāi)工!
我們先備上一個(gè) 60 毫升的注射器,將樂(lè)高齒輪架(零件編號(hào) 3743)放在注射器桿旁,末端的灰色部分可以幫助固定機(jī)架線。

在此基礎(chǔ)上要將齒輪用力推到齒條上,以確保其它們就不會(huì)亂動(dòng)。在這里可以放置兩個(gè)8 齒齒輪(10928)從兩側(cè)推動(dòng)桿,這也可以幫助固定齒條。

然后要用注射器的一個(gè)手柄把齒輪按桿的方向縱向固定住,這個(gè)過(guò)程需要大量的試錯(cuò)和實(shí)驗(yàn)。

樂(lè)高變速箱(6588)有 24:1 的齒輪減速比。它需要一個(gè)蝸輪 ( 4716 ) 和一個(gè)24 齒齒輪 ( 3648 ) 才能工作,除了將扭矩增加 24 倍、減少摩擦外,它還非常緊湊,很適合用在潛艇上。
樂(lè)高電機(jī)選用的是EV3 中型電機(jī),里面的轉(zhuǎn)速表可以用來(lái)跟蹤注射器位置,將其與樹(shù)莓派連接上。這里可以剪斷一條 EV3 電纜,在末端壓接杜邦母線連接器。

接下來(lái)需要用到 Python 來(lái)讀取轉(zhuǎn)速表,兩個(gè)轉(zhuǎn)速計(jì)信號(hào)可以根據(jù)哪個(gè)信號(hào)首先變?yōu)?1 來(lái)了解旋轉(zhuǎn)方向。
注射器范圍設(shè)置在 3 毫升至 45 毫升之間。
通過(guò)游泳池測(cè)試運(yùn)行的注射器位置數(shù)據(jù)可以看到,有效操作范圍約 25 毫升,大約是注射器的一半。

不就是造一個(gè)船體嗎(狗頭
接下來(lái)可以制作船體部分了。
預(yù)先準(zhǔn)備好兩個(gè)有機(jī)玻璃亞克力塑料圓柱體,外徑 11 厘米和 10 厘米,長(zhǎng)度均為 25 厘米,厚度均為 3 毫米。
再還沒(méi)有把它們焐熱的時(shí)候,先從小圓柱體上鋸下 2 厘米長(zhǎng)部分。

在一塊由苯乙烯 - 丙烯腈制成的塑料板上取下 2 塊大小合適的圓形切片。

然后需要將切下來(lái)的圓柱體粘到圓形切片上,注意粘合需要防水且牢固。

然后需要對(duì)其進(jìn)行防水密封,這里可以使用O 型線圈。

安裝蓋子也是一個(gè)挑戰(zhàn),你必須得用指尖把 O 型圈推到縫隙中,否則它就會(huì)滑出來(lái)。秘訣是,先進(jìn)入蓋子的底部,然后用力將整個(gè)蓋子向下推,擠壓 O 形圈,同時(shí)將頂部翻入。

還需要在蓋上開(kāi)一個(gè)洞來(lái)讓水進(jìn)出注射器。此外,還需要使用外部水來(lái)測(cè)量深度。鉆好孔后,將兩根4 毫米直徑的樂(lè)高氣動(dòng)軟管(21825)穿過(guò)孔。

在進(jìn)行組裝時(shí),螺旋槳電機(jī)必須位于背面才能與磁力聯(lián)軸器連接;注射器需要空間才能完全延伸,可以安裝在電機(jī)下方或上方;電池很大,可以安裝在前蓋附近,也可以用手指方便進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。

在螺旋槳的選擇上,主螺旋槳可以使用 4x4.5 的 Diatone Bull Nose,在螺旋槳兩側(cè)貼一塊雙面膠帶,將帶有軸孔的圓形樂(lè)高板(4032)推到兩側(cè),在車(chē)軸上添加樂(lè)高半襯套 ( 4265a ) 以保持兩端安全。
轉(zhuǎn)彎螺旋槳可以樂(lè)高螺旋槳 3 葉片 3 直徑軸孔(6041)。

接下來(lái)就可以 …… 繼續(xù)蓋蓋子了。
首先在蓋子的兩側(cè)貼了一條低摩擦膠帶,磁鐵上添加硅潤(rùn)滑劑,用棉簽清除臟污,添加磁耦合,插入樂(lè)高,主要添加了一個(gè) 8 齒齒輪 ( 10928 ) 和一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳的軸,以及一個(gè)連接件 ( 48496 ) ,用兩個(gè)錐齒輪 ( 6589 ) 進(jìn)行 L 形轉(zhuǎn)彎。

再裝上壓力傳感器和激光距離傳感器,就可以準(zhǔn)備出海了!
開(kāi)上我心愛(ài)的小潛艇
帶著我們做好的潛艇上路吧!
在水箱測(cè)試中,不管是壓力傳感器還是激光距離傳感器,都能正常工作。


在泳池測(cè)試中,由于可施展空間更大,不管是轉(zhuǎn)彎還是用螺旋槳加速前進(jìn),也都能很好地得以驗(yàn)證和演算。


在完成了初步測(cè)試后,我們還可以把潛艇放在自然界的河流里進(jìn)行最后的模擬測(cè)試。
在這段長(zhǎng)達(dá) 200 米的行進(jìn)中,潛艇不僅能躲過(guò)各種障礙物正常運(yùn)轉(zhuǎn),還拍攝到了非常清晰的水下圖景。

給我們的 " 船長(zhǎng) " 一個(gè)大特寫(xiě):

盡管看上去十分炫酷,但是作者也很真誠(chéng)的給大家拔了播草。作者表示,前前后后整個(gè)構(gòu)建過(guò)程太過(guò)復(fù)雜,可能花了300 個(gè)小時(shí)左右。
同時(shí)目前還存在由于密封嚴(yán)密且需要平衡內(nèi)部壓力,端蓋部分尤其復(fù)雜;轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳太弱;潛艇在以最高速度行駛時(shí)不會(huì)直線行駛;測(cè)速脈沖有時(shí)會(huì)丟失,需要修復(fù)注射器位置參數(shù)等問(wèn)題。

盡管目前已經(jīng)做了 4 個(gè)版本的樂(lè)高潛艇,作者還在想對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),比如改造端蓋使其更易于安裝并添加鎖定機(jī)制,更換無(wú)線電控制板,拆下激光距離傳感器,增加轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳尺寸或齒輪比等等。
文摘菌的腦子已經(jīng)被這個(gè)樂(lè)高潛艇炫酷暈了,不知道大家對(duì)這個(gè)小潛艇有什么看法,歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論 ~
原文地址:http://www.myzaker.com/article/62d6691b8e9f095c7830e041
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