Sch.... passiert

Eigentlich wollte ich schon vor einigen Wochen mal wieder mit meinem ROV tauchen gehen und das noch kalte und klare Wasser für ein paar schöne Aufnahmen nutzen. Doch es kam leider alles anders.

Das Unheil begann damit das mein bisher tadelloser Akkupack den Dienst verweigerte. Die Spannung brach bereits bei geringsten Belastungen ein und ein Aufladen ließ mein Ladegerät auch nicht zu. Nach mehreren Versuchen musste ich mir eingestehen das mit dem Akku wohl etwas nicht stimmte.
Um den Akku in Augenschein zu nehmen musste ich das Gehäuse zerstören. Als ich dann den Akku freigelegt hatte, war mir ziemlich klar warum er nicht mehr lieferte.
Aus dem geöffneten Gehäuse drang ein Chlorgeruch den ich auch schon aus der Etnlüftungsöffnung wahrgenommen hatte.
Bei einem der früheren Tauchgänge muss das Gehäuse wohl undicht geworden sein und ein paar Tropfen Wasser sind eingedrungen. Also hat sich der Akku über die lange Lagerzeit zum nächsten Tauchgang tiefentladen und einige Korrosion angesetzt.

Es musste also ein neuer Akku her. Die 16 Ah NiMh Zellen von Saft sind leider im Moment nicht zu einem vernünftigen Preis zu bekommen. Deshalb habe ich beim Chinesen einen 16 Ah 4S LiPo Akku geordert und das gesamte Akkusystem umgestellt.

Den LiPo Akku habe ich in ein passendes Kunststoffgehäuse gesetzt und mit einer flexiblem Vergussmasse komplett eingegossen. An das Gehäuse kommt eine Buchse über die ich einerseits das ROV anschließen kann und andererseits auch den Akku mit Balancer laden kann.
Im Nachinein muss ich sagen das der Ausfall des Akkus auch seine Vorteile mit sich brachte.

- Der neue Akku ist wesentlich leichter als der alte (ca. 2kg zu 4 kg). Dadurch kann ich zwei Auftriebskörper weglassen und das ROV ist stromlinienförmiger.

- Mehr Energie im Akku durch die erhöhte Akkuspannung

- Der neue Akku ist kleiner so das ich mehr Platz im Technikabteil habe.

Der neue Akku vor dem Vergießen

Nachdem ich den Akku wieder fertig hatte, wollte ich natürlich wieder tauchen gehen....
Kommen wir zum nächsten Problem:
Während der Vorbereitungen zum Tauchgang rollte mir die vordere Endkappe vom Tisch. Die extra für diesen Fall angefertigte Schutzkappe löste sich im Flug und die Endkappe knallte mit dem Acrylglasdom voran auf dem Steinboden.

Der Dom zersprang und ich blieb für die nächsten Minuten erst einmal sitzen und versuchte die Wut auf mich selbst, die Schutzkappe und den Steinboden in den Griff zu bekommen.

Das Ergebnis einer Unachtsamkeit

Nach einer angemessenen Trauerzeit ging ich also die nächste Reparatur an. Den Acryldom habe ich vor vielen Jahren aus den USA geordert und ist meines Wissens nach ein Einzelstück gewesen. Ein einfaches "neu kaufen und Austauschen" war also nicht drin. Da die Hobbykasse im Moment leider nicht voll genug ist um mir einen Dom fertigen zu lassen habe ich ihn zunächst einfach durch eine 10mm starke Acrylplatte ersetzt. Jetzt kann ich leider die Kamera nicht mehr nach oben und unten schwenken aber das nehme ich erst mal in Kauf bis ich eine bessere Lösung gefunden habe.

Als diese Reparatur abgeschlossen war konnte es mich auch nicht mehr aus der Bahn werfen, das beim testen einer der Motorregler in Rauch aufgang.
Ich habe also noch einen Basteltag investiert und kurzerhand alle Regler gegen neue AfroESCs vom Chinesen ausgetauscht.

Jetzt ist das ROV also wieder tauchklar und ich bin gespannt was sich als nächstes zerlegt. In den nächsten Tagen soll jedenfalls getaucht werden.

Lego-Hydraulik

Bereits seit Monaten brüte ich über einer Lösung für einen einfachen Greifer.
Einige Versuche mit Gewindetrieben und Zahnrädern sind allesamt nicht zu einem brauchbaren Ergebnis gekommen.
Die einfachste Lösung wäre sicherlich ein Modellbauservo der einen Greifer auf und zu macht. Solche Greifer gibt es in verschiedenen Ausführungen zu kaufen.
Leider ist es recht schwierig einen Servo zuverässig für eine große Wassertiefe dauerhaft und wartungsfrei abzudichten.
Also erdachte ich eine Lösung mit einer Gewindestange die von einem langsam drehenden BL-Motor angetrieben wird. Leider blockierte sich die Mechanik ständig selbst und ich bin gar nicht bis zu einem Test am ROV gekommen. Ein Greifer der nur zu und nicht wieder auf geht ist irgendwie nicht ROV-tauglich...

Auf einer Modellbausmesse bewundere ich regelmäßig die Modelle von Baggern, Baumaschinen usw. Diese Modelle verfügen teilweise über eine voll funktionierende Hydraulikanlage. Soetwas wäre genau das richtige für einen ROV-Greifer, dachte ich mir. Leider sind diese Modellhydrauliken so teuer das es meine Mittel bei weitem übersteigt.
Also zurück ans Reißbrett. In meiner Bastelkiste fiel mir ein alter Lego-Pneumatikzylinder auf. Also damit sollte doch etwas gehen. Als Hydraulikpumpe besorgte ich mir aus China eine Mini-Schlauchpumpe. Diese Pumpen sind im Stillstand absolut dicht und können relativ großen Druck aufbauen.
Ein kurzer Test der Pumpe mit dem Lego-Zylinder und ich war mir sicher das das die Lösung für meinen ROV-Greifer ist.
Als Hydraulikmedium verwende ich einfach Wasser. Dann kann auch nichts passieren wenn mal etwas undicht ist.

Die Schlauchpumpe wird von einem einfachen Bürstenmotor angetrieben. Diesen wollte ich natürlich durch einen BL-Motor ersetzen. In meiner Bastelkiste fand sich noch ein billiger Kameragimbal Motor. Diesen Motor hatte ich bereits für den Versuch mit der Gewindestange verwendet. Leider hat der BL-Motor einen Wellendurchmesser von 3 mm. Diese Welle ist für die Schlauchpumpe zu dick und die Pumpe klemmt mit der dickeren Welle. Deshalb fertigte ich auf meiner Drehbank eine neue Welle mit einem Absatz auf 2,3 mm. Dies entspricht dann dem Durchmesser des Originalmotors und die Pumpe läuft mit dem Gimbalmotor wunderbar.

On Screen Display

In den letzten Tagen habe ich mich mit einem On Screen Display beschäftigt. Beim Steuern des ROVs ist es teilweise sehr schwer die Orientierung zu behalten. Die Sensorwerte die ich aufnehme, insbesondere Tiefe und Heading, lasse ich mir auf einem LCD Display im Messkoffer einblenden. Die Messwerte kommen aber teilweise verzögert oder gar nicht.Ich habe da noch ein Problem in meinen Programmen das ich bisher nicht beheben konnte.

Um das Übertragungsproblem zu lösen und um die Werte schnell ablesbar zu machen, lasse ich sie nun direkt in das Videobild der GoPro einblenden.

Für dieses Einblenden verwende ich einen MAX7456 Baustein von Hobbytronics. Mit dem Beispielprogramm auf der Hobbytronics Seite bin ich sehr schnell zum Erfolg gekommen. Das eigentliche Programm läuft auf einem ArduinoProMini der mit dem OSD Baustein verbunden ist.
Das Programm habe ich nur ein wenig verändern müssen um den Drucksensor auszulesen und die Tauchtiefe einzublenden. Dieses Programm werde ich nun erst einmal testen und dann erweitern.

Link zum MAX7456 Baustein
Link zum Beispielprogramm

OSD Display

Die Elektronik für das Kamerabild: Arduino Pro Mini, Max7456, Video Balun und Gimbal Steuerung

Das lange Warten

Es ist mal wieder still geworden in meinem Bastelkeller.

Nach den letzten Tauchgängen habe ich das ROV erstmal eingemottet und ein bisschen Pause gemacht. In nächster Zeit möchte ich mal wieder einige Tauchgänge machen und Verbesserungen am ROV austesten.

Ansonsten noch ein sehr interessanter Tip:
Openrov Trident

Nach eigen Stunden des hin und her Überlegens habe ich meine Hobbykasse geplündert und war einer der ersten die ein Trident bei Kickstarter geordert haben. Nach einigen Erfahrungen mit meinem ArduROV erfüllt das Trident viele Erwartungen die ich an ein einfaches ROV habe.
Leider muss ich jetzt bis November 2016 auf die Auslieferung meines Openrovs warten und habe somit noch viel Zeit an meinem selbstbau-ROV zu entwickeln.

Herbsttauchgang

Obwohl die Seen im Moment sehr trüb sind habe ich mal wieder ein Video erstellt. Es ist aus 3 Tauchgängen entstanden die gesamt ca 2 Stunden lang waren.

Während der Tauchgänge habe ich mein neues Kamera-Gimbal und die neuen Scheinwerfer erprobt. Der zweite Teil des Videos stammt von einem Nachttauchgang. Mit den neuen Scheinwerfern und dem Gimbal bin ich sehr zufrieden.

Motorschaden

Nachdem ich gestern an meinem ROV einige Neuerungen fertiggestellt hatte, wollte ich alles ausgiebig testen. Also ab zum See und los gehts!

An Land funktionierte alles zufriedenstellend. Nachdem ich im Wasser das ROV etwas weiter auf den See heraussteuern wollte reagierte plötzlich ein Horizontalthruster nicht mehr und das ROV lies sich nur noch schwer vorwärts steuern.

Zurück an Land stellte ich fest, das der Motor sich auch von Hand überhaupt nicht mehr drehen ließ.
Also zurück in die Werkstatt und Motor zerlegen. Der Motor war schon etwas länger ein Wenig laut also vermutete ich einen Lagerschaden. Nur das ich den Motor überhaupt nicht mehr drehen konnte war unerklärlich.

Nach dem Zerlegen des Motors fielen mir sofort die Einzelteile eines Kugellagers entgegen. Der Grund für den absoluten Stillstand war auch schnell klar. Die Kugeln des Lagers sind offensichtlich magnetisch und haben sich an den Magneten des Motors in den sehr kleinen Spalt festgesetzt und blockierten das Drehen.

Hier noch ein paar Bilder des defekten Motors nach ca 100 Betriebsstunden im Salz und Süßwasser. Bis auf das zerstörte Lager ist der Motor zwar dreckig aber ansonsten in einem guten Zustand.

Nachdem ich den Motor ausgetauscht hatte war es schon dunkel und ich konnte die neuen Scheinwerfer gleich mal ausprobieren. Das Bild ist von Steg aus gemacht. Das ROV ist auf ca 1 m Tiefe.

Neue Scheinwerfer

Das Thema Scheinwerfer wird zum Dauerbrenner.
Im letzten Jahr habe ich mir aus einer Acrylglasröhre und LED Streifen neue Scheinwerfer gebaut. Diese wurden mit Öl gefüllt um die Wärme besser abzuleiten und das Gehäuse gegen den Außendruck zu kompensieren.
Leider habe ich zum Verschließen der Röhren einen aus Alu gedrehten Stopfen genommen, den ich mit Epoxi verklebt habe.
Diese Verbindung hat nie wirklich funktioniert. Durch die Materialpaarung kommt es dort immer wieder zu kleinen Undichtigkeiten und Öl trat aus oder Wasser ein... beides schlecht...

Also das ganze noch mal von vorne:
Die Idee mit den Acrylglasröhren gefiel mir eigentlich ganz gut. Jetzt habe ich mir nur Gedanken machen müssen wie ich die Röhren vernünftig verschließe und gleichzeitig die LEDs verkabeln kann.
Pro Scheinwerfer habe ich drei Röhren abgelängt die ich mit zwei Acrylglasplatten verklebe in die jeweils drei Sacklöcker gebohrt sind.
In beiden Acrylglasplatten haben noch jeweils eine Querbohrung. Diese Bohrung ist in der einen Platte für die Verkabelung der LED Streifen. Über die zweite Querbohrung kann der Scheinwerfer mit Öl befüllt werden.
Beide Bohrungen sind mit Bolzen plus O-Ring verschlossen.
Hier ein paar Bilder vom Bau:

Hier sind gut die einzelnen Bohrungen in der Acrylglasplatte zu erkennen

Alle Einzelteile vor der Montage

Die LED Streifen müssen nach dem Durchziehen der Kabel verlötet werden

Das Endergebnis

Ein sehr gut ausgeleuchteter Wassereimer ( 18 Watt )

Neues Video

Ich war in den letzen Tagen mal wieder ein bisschen mit meinem ROV unterwegs und habe ein neues Video erstellt.

Viele Entdeckungen

Nachdem das ROV den ganzen Sommer den Bastelkeller nicht verlassen hat, bin ich mal wieder auf Expedition gewesen. Die Stelle an der ich dieses mal getaucht bin, hat sich als absolutes ROV-Highlight herausgestellt. Der Seegrund ist voll mit interessanten Gegenständen die ich ausgiebig erforscht habe.

Der Drucksensor funktioniert jetzt endlich zuverlässig. Es hilft enorm bei der Orientierung. Die nach unten schwenkbare Kamera ist eine tolle Sache und das neue Steuerpult ist sowieso super...

An dieser Stelle werde ich sicher noch öfter Tauchen gehen. Das nächste Ziel ist damit auch klar: Ich möchte den ganzen Müll nicht nur betrachten...

...weiter gehts...

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.