Neues Steuerpult fertig

Der Bau der neuen Steuerung hat wie immer etwas länger gedauert.

Die Neuerungen sind folgende:

- Das Pult ist in einem stabilen und wasserdichten Kunststoffkoffer.

- Als Controller verwende ich nicht mehr den Arduino Uno sondern einen Arduino Mega. Der Mega hat einfach mehr Schnittstellen als der UNO.

- Die neuen Joysticks habe ich aus einer alten Modellbau Fernsteuerung ausgebaut. Mit den größeren Joysticks kann man wesentlich feinfühliger steuern.

- Ich habe noch einige zusätzliche Schalter und Potis hinzugefügt um das ROV auch mit den kommenden Erweiterungen versehen zu können.

- Die beste Neuerung ist das größere Display. Statt des bisherigen 7" LCD Monitors habe ich jetzt einen 16" LED Monitor. Die Livebilder ist jetzt wesentlich besser zu deuten und das fahren macht jetzt viel mehr Spaß.

Neues Steuerpult

Bei den letzten Tauchgängen ist mir aufgefallen, dass das Steuerpult noch nicht optimal ist. Deshalb entsteht jetzt ein kompletter Neubau mit folgenden Veränderungen:

• 15" LED Bildschirm für bessere Sicht
• Arduino Mega statt einem Uno
• zusätzliche Schalter und Drehpotis
• solidere und größere Joysticks
• wasserdichter Koffer

Der Bau wird einige Zeit in Anspruch nehmen. Da die Gewässer im Umkreis aufgrund der hohen Temperaturen sowieso ziemlich trübe sind macht das nichts.

Die nächste Expedition

Wieder zurück im Süßwasser. Nachdem gestern an meiner Lieblingsstelle zu starker Wind herrschte und deshalb die Sicht denkbar schlecht war, habe ich mal ein anderes Gewässer aufgesucht. Die Sicht hier war wesentlich besser und unter Wasser gab es viel zu entdecken.

Leider ist mein Bildschirm bei Sonnenlicht nur sehr schwer zu erkennen. Einige Fische habe ich erst im Nachhinein entdeckt.

Nach diesem ausgiebigen Test werde ich in den nächsten Tagen wieder einige Verbesserungen anstreben.

- Kamera nach unten schwenkbar - Besonders beim Abtauchen passiert es mir sehr oft, das ich mit dem Grund kollidiere. Man sieht den  Grund erst wenn es zu spät ist. Deshalb baue ich einen neuen Halter für die GoPro mit dem ich die Kamera nach unten schwenken kann und den Grund besser im Blick habe.

- Besserer Bildschirm für das Live Signal - Ich habe bereits einen 15"" Bildschirm rumliegen den ich in Zukunft verwenden will. Um das Ganze sinnvoll zu gestalten muss ich aber die komplette Steuereinheit neu gestalten. Wird also noch etwas dauern...

- Automatisches Tiefe halten - Um das ROV besser steuern zu können und um die Orientierung unter Wasser zu vereinfachen, möchte ich über den Drucksensor die Tiefe erfassen und das ROV selbstständig die Tiefe halten lassen, solange ich die Steuerknüppel nicht bewege. Die Hardware dafür ist vorhanden. Es muss nur noch ein entsprechender Code geschrieben werden.

Tauchgang in der Ostsee

Am vergangenen Wochenende habe ich mein ROV das erste mal im Salzwasser der Ostsee ausprobiert.
Es wurden 2 Tauchgänge absolviert. Der erste Tauchgang war 200m vor der Küste in ca. 4m Tiefe im freien Wasser. Hier wurden erstmal alle Funtionen gestestet und die Trimmung an das Salzwasser angepasst.

Ich hatte mit dem Seegang und etwas Stömung zu kämpfen. Bisher war ich nur in Gewässern ohne Stömung. Wenn man sich aber erstmal daran gewöhnt hat das man etwas mehr Gas geben muss, um den Tether hinterher zu schleppen, klappt es ganz gut. Die Videobilder sind nur etwas verwackelter als in ruhigeren Gewässern. Leider waren die Livebilder auf dem Steuerpult kaum zu erkennen weil die Sonne das Display blendet. Dies muss als nächstes verbessert werden.

Einen Tag später wurde der zweite Tauchgang leider zu einem Reinfall. Es sollte zu einem Wrack gehen, das auf 4 - 14 m Tiefe liegt. Leider waren Seegang und Strömung so stark, das das ROV nahezu nicht steuerbar war. Um kein Risoko einzugehen, habe ich den Tauchgang nach 10 Min abgebrochen ohne das Wrack zu erreichen.

Hier ein paar bewegte Bilder vom ersten Tauchgang:

Auf jeden Fall eine weitere gute Erfahrung. Mit jeder Minute im Wasser lerne ich viel dazu und gewinne wieder neue Ideen.

Es werde Licht

Bereits während des Baus war mir klar, das die bisherigen Scheinwerfer nur eine Übergangslösung sein können. Die eingesetzten LEDs sind zu schwach, die Verglasung der Gehäuse war schon beim Zusammenbau eingerissen und die massive Bauweise war mir zu schwer.

Deshalb habe ich in den letzten Tagen eine neuen Versuch für eine Beleuchtung gemacht. Meine Anforderungen waren folgende:

- bezahlbar
- absolut Druckfest
- ausreichend hell
- passend an die vorhandene Verkabelung um nicht das gesamte ROV wieder zerlegen zu müssen

Als Leuchtkörper wählte ich vier LED-Streifen von Seoul hier
sie haben ihre Konstantstromquelle bereits auf der Platine und sind mit 3 Euro sehr günstig.

Die Streifen werden in einem 12mm Acrylglas-Rohr untergebracht, das mit Stopfen aus Aluminium verschlossen wird.

Um die LEDs Druckfest zu verpacken werden die Röhren mit Öl gefüllt. Damit schlage ich zwei Fliegen mit einer Klappe. Erstens ist das Öl im Gegensatz zu Luft inkompressibel und macht damit das Eindringen von Wasser unmöglich und Zweitens trägt es zur besseren Wärmeableitung von den LEDs bei. so kann die nicht unerhebliche Wärme besser über die Acrylröhren an das umgebende Wasser abgegeben werden.

Verbesserungen am Tether

Bei den ersten Tauchgängen stellte sich heraus, das ich mich bei den Auftriebskörpern für das Steuerkabel vertan habe. Das Kabel ist viel zu schwer und ich muss es mit den ROV über den Grund schleifen. Das ist natürlich eine sehr kraftraubende Angelegenheit. Abgesehen davon besteht immer die Gefahr, das sich das Kabel irgendwo am Seegrund verhakt.
Die Idealvorstellung von einem Steuerkabel ist, das es möglichst Auftriebsneutral im Wasser schwebt.

Nachdem die erste Lösung fehlgeschlagen ist, möchte ich mich dem Thema mal ausführlich widmen.

Kabelmasse: 38 g/m
Kabelvolumen: 17,35 ccm
Abtrieb des Kabels: 13,65 g/m

Das bedeutet, das ich pro Kabelmeter einen Auftrieb von 13,65g hinzufügen muss, damit das Kabel im Süßwasser auftriebsneutral ist. Im Salzwasser würde das Kabel dann aufgrund der höheren Dichte des Salzwassers leicht aufschwimmen.

Um das Kabel robuster zu machen, führe ich jetzt parallel ein 6mm starkes PP-Seil mit. Das Seil hat pro Meter einen Auftrieb von ca. 5g. Das erlaubt, dass ich auch mal kräftig am Kabel ziehen kann, wenn sich das ROV irgendwo verhakt hat. Auf den ersten 20 Metern ist das Kabel ca. alle 80mm in eine Faser des Seils eingezogen. Weiter hinten ist das Seil nur durch Spiralschlauch ca. alle 500 mm verbunden. Den kompletten Tether einzuweben wie auf den ersten 20 Metern habe ich nicht geschafft. Nach 8 Stunden Arbeit war ich mit meiner Geduld erstmal am Ende.

Um die restlichen 11 g Auftrieb zu erzeugen mussten neue Schwimmkörper her. Nach langer Recherche habe ich mich für ein Gemisch aus Epoxydharz und Glas-Mikroballons entschieden.

Nun brauchte ich nur noch eine geeignete Gussform...

Erste Versuche mit einer Gipsform scheiterten kläglich. Schließlich hatte ich in der Haushaltswarenabteilung meines Supermarktes eine Eingebung. Vor mir lag die perfekte Lösung und dazu noch im Sonderangebot. Eine Backform aus Silikon die dazu dient Kuchen-Lolis zu backen. (hier)
In der Form fertigte ich an einem Tag über 100 Halbkugeln.
In die Halbkugeln feilte ich noch eine Nut, in die der Tether passt und befestigte sie mit Isoband aneinander.

Der erste Schwimmtest ergab das eine Kugel alle 75 cm ausreichend ist das 4,8mm Kabel in Verbindung mit dem PP Seil zu tragen.

Verbesserungen

Nachdem die ersten Tauchgänge sehr erfolgreich waren, habe ich mich daran gemacht, einige Verbesserungen am ROV vorzunehmen und Baustellen abzuarbeiten die ich erstmal aufgeschoben hatte.

Das Steuerkabel habe ich erstmal nur provisorisch auf einer Rolle geführt. Der Tether war fest am ROV montiert und ich musste immer beides zusammen transportieren. Nachdem ich ein paar mal das Geschleppe hatte beschoss ich den Tether trennbar zu gestalten. Er ist jetzt über einen Schäkel vom ROV trennbar.

Des weiteren habe ich einen komplett neuen Aufrollmechanismus gebaut. Die neue Rolle bietet reichlich Platz. Zum Einen für eine bald anstehende Verängerung des Kabels um den Aktionsradius des ROVs zu erweitern. Zum Anderen soll neben der Trommel noch Platz für einen Bleiakku sein, über den ich das Steuerpult versorge.

Das Kabel kann jetzt auch im Betrieb auf- und abgerollt werden, weil die neue Trommel über einen Schleifring verfügt. (dieser hier)

Die im ROV platzierten Sensoren funktionieren jetzt nach einiger Programmierung einwandfrei und ich werde beim nächsten Tauchgang mal den Drucksensor mit der Realität vergleichen können. Außerdem funktionieren die Temperatursensoren für Wasser-, Regler-, und Boardtemperatur jetzt.
Um die Batteriespannung überwachen zu können, habe ich mir auch noch einen Spannungsensor gegönnt.

Der Sensor für Roll, Pitch und Kompass funktioniert jetzt auch wunschgemäß und muss nur noch an das Steuerboard angeschlossen werden.

Weitere Baustellen:
- Tether braucht Auftrieb
- Alle Auftriebskörper zu einem Großen zusammenfassen
- neue Kamera einbauen
- Steuerpult optimieren
- ..... es wird auf jeden Fall nicht langweilig

Zweiter Tauchgang

Jetzt auch mit funktionierender Kamera. Ich habe mal eine kleine Sequenz bei Youtube reingestellt. Der Tauchgang war insgesamt 45 min lang und ging bis auf 8 m Tiefe.

Erster Tauchgang.

Ich habe es heute nach 4 Jahren geschafft einen ersten Tauchgang im Plöner See zu machen.
Eins vorweg: Ich bin sehr zufrieden.
Leider verweigert meine GoPro weiterhin den Dienst, deshalb gibt es kein Videomaterial von diesem Tauchgang. Um dennoch Video zum Steuern zu haben, habe ich eine kleine CCD Kamera montiert. Die Bildqualität war dementsprechend mies.
Der See ist auch noch sehr trübe und ich habe nicht wirklich viel gesehen ausser Schlamm.

Aber kommen wir zu den positiven Dingen: Die Fahreigenschaften sind wunderbar, das ROV lässt sich feinfühlig steuern und hat auch genug Kraft um das Steuerkabel zu ziehen. Das Steuerkabel ist noch ein bisschen zu schwer und ich muss noch etwas Auftrieb hinzufügen, damit es schwimmt.
Über den Drucksensor kann man erkennen wie tief man taucht. Bei diesem Tauchgang waren es 8 Meter.

Ich werde mich jetzt daran machen einige Verbesserungen einzupflegen und dann werden noch viele weitere Tauchgänge folgen.
Ich freue mich, das ein Projekt, das mittlerweile 5 Jahre andauert endlich zu einem Ergebnis führt. Fertig bin ich allerdings noch lange nicht.

Letzte Tests

Ich habe heute mit den finalen Tests angefangen.
Bevor ich ins freie Wasser gehe, möchte ich noch ein paar Dinge im Testtank ausprobieren.

Leider hat sich gerade meine GoPro Kamera aufgehängt und ich muss erstmal rausfinden, was da passiert ist. Ansonsten läuft alles einwandfrei und sobald ich die Kamera wieder einsatzbereit bekommen habe, geht es ins Wasser.