Kami membuat drone air otonom, atau ketika saya bermimpi membantu Baikal, tapi saya bukan Gazprom. Bagian 1

Halo, Habr!

Saya tinggal di dekat Baikal, dan sudah sering melakukannya. Ini adalah danau yang indah dengan udara bersih. Beberapa tahun yang lalu, danau mulai tercemar. Jadi saya berpikir, mengapa tidak membuat drone dengan panel surya, meletakkan mesin di atasnya, komputer neural dengan YoloV3 (jaringan saraf yang memberikan visi komputer) dengan kamera stereo, menambahkan GPS dan mengajarkan cara membersihkan Baikal offline.



Googling, saya menemukan bahwa ada dua alasan utama: limbah kotor dan kotor dari kota Ulan-Ude dan wisatawan yang menggunakan deterjen, yang pada gilirannya menciptakan konsentrasi nitrat dan fosfat yang tinggi di pantai Danau Baikal. Setelah pencarian lain di Google, ternyata untuk menyelamatkan Danau Baikal, hanya perlu dibersihkan. Saya pikir saya bisa menangani hal yang begitu rumit. Jadi saya memulai perjalanan saya sebagai pembangun drone)
Proses pembersihan terdiri dari pemompaan air melalui filter air konvensional, yang dipasang dalam sistem pasokan air yang mengalir. Filter akan terdiri dari aktif
aluminium oksida. Sorbent memiliki izin untuk digunakan dalam pengolahan air di Federasi Rusia. Ini akan menyaring fosfat, yang memungkinkan untuk menumbuhkan spirogyra (alga yang membanjiri badan air). Penggunaan sorben ini akan memungkinkan hanya mengubah isi filter dan bukan filter itu sendiri, yang akan mengarah pada proses pembersihan yang lebih murah. Tautan ke artikel tentang penggunaan alumina aktif.

Yang pertama saya ceritakan tentang ide saya adalah bos saya. Itu pada musim semi tahun 2018. Dia menyukai ide itu dan dalam beberapa hari dia menggambar 3D drone. Ini adalah satu-satunya foto yang telah disimpan. Dalam foto tersebut, sebuah drone dengan baterai matahari dan pelampung yang lebih rendah dihapus.



Selanjutnya, kami menemukan sponsor, tetapi ia menerima gambar segera jatuh. Lebih lanjut, bos juga mendinginkan proyek ketika saya menawarkan untuk menagihnya untuk uang saya.

Januari 2019 tiba dan masih memutuskan untuk membuatnya. Paman setuju untuk membantu saya. Hal pertama yang saya beli adalah pipa plastik biasa (mengapa harganya sangat mahal !!!) bersama dengan kopling, kerah, klem, dan penutup. Selanjutnya, kami mengambil baguette tua, membuat lubang untuk setiap lengan di dalamnya, dan memasang selembar triplek. Pipa mengambil satu meter dengan diameter 110mm. Kami tidak tahu mana yang cocok untuk kapal kami, jadi kami mengambilnya, dan di masa depan, kami harus menyesuaikan kapasitas angkut yang diperlukan.



Selanjutnya, kami memasang bingkai logam untuk mesin dari potongan-potongan besi biasa yang tergeletak di taman. Mesin rusak dari pendinginan mesin Volga-3110 diberikan kepada saya oleh seorang paman. Setelah otopsi, ternyata conder pemadam api rusak di sana. Setelah menggantinya, mesin bekerja. Dan rakit kami berubah menjadi perahu.



Musim semi telah tiba dan saya mengetahui tentang kompetisi IT Start. Saya bertanya-tanya mengapa saya tidak harus pergi dengan proyek saya. Tetapi di sana, pada awalnya orang-orang Moskow mengatakan kepada saya bahwa pesawat tak berawak yang membersihkan Danau Baikal tidak diperlukan, semacam tujuan komersial diperlukan, dan kemudian penduduk setempat tidak menghargai inisiatif saya. Pada hari terakhir peluncuran TI, kami telah berhasil membuat tubuh untuk elektronik dan setir. Malam sebelum kompetisi, saya berhasil menyelesaikan kontrol kapal sederhana pada esp8266 tanpa umpan balik. Saya menunjukkan video ini di kompetisi:


Jadi dia melihat ke dalam:



Baterai dari sistem yang tidak terputus dihadirkan oleh alat timbang yang sudah dikenal. Mesin kemudi ditemukan di suatu tempat oleh seorang paman. Saya harus membeli filter dan pompa (pompa submersible, karena itu, terletak di bawah kapal di "hidung") untuk uang saya. Relay Mobil pada 40 Amps.

Setelah kompetisi, antusiasme berkurang. Dan di musim panas saya belajar tidak lebih dari 2 jam seminggu. Manajemen yang dikumpulkan pada esp8266 memiliki satu kelemahan: semuanya bekerja melalui permintaan mendapatkan dalam fungsi yang mirip dengan interupsi, dan jika pada saat itu perintah lain dikirim, persen gagal dan reboot, yang terlihat dari data yang dikirim melalui port com. Dan persen itu sendiri terus turun. Setelah mencari-cari di sumber Arduino dan tidak menemukan register di sana (ternyata, ketika saya kemudian mengetahui bahwa orang China segera menulis fungsi kontrol untuk semua model esp8266), saya memutuskan untuk pergi dengan cara paling sederhana, yaitu, membeli gantungan kunci radio dan menulis semua kontrol pada atmega-88pa. Umpan balik dari posisi kemudi dibuat pada dua pegas, yang ditarik oleh resistor 560 ohm ke 5 V. Ketika bilah aluminium yang terpasang pada pemandu mesin berada di posisi yang tepat, menyentuh pegas dekat, kemudian tanah mencapai pin1 mikron, ketika yang jauh ke pin2.





Saya juga memutuskan untuk merakit pengemudi dari mesin kemudi pada 4 transistor (di foto ini adalah bagian phoner yang cerah), tetapi setelah merakit dan mengujinya ternyata mesin itu tidak peduli polaritas seperti apa yang muncul, dan saya meninggalkan ide ini.

Dan sekarang akhir September. Setelah liburan, kami pergi untuk menjalankannya. Pada upaya pertama, dia mulai tenggelam. Bagian belakang kapal itu berat, dan sealant bocor dan air masuk ke dalamnya. Modul radio telah mati. Keesokan harinya mereka membeli yang baru dan menambah pipa. Kapal berhenti tenggelam, tetapi dalam kondisi pertempuran modul radio hanya membutuhkan setengah meter. Saya harus melakukan upaya ketiga. Saya sumber google untuk esp8266 dan program untuk smartphone ( terima kasih kepada orang baik ) dan pada upaya ketiga yang didapatnya


Baterai hanya bertahan selama beberapa menit, jadi tidak mungkin untuk menariknya ke pantai.

Yah, itu saja. Kode sumber terakhir untuk ESP8266 dan diperbaiki untuk atmega ada di sini .