14282

Автоматическая турель

Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост

Привет всем! По специальности я инженер-математик, но так сложилось, что последние годы работаю не по специальности. Поэтому, чтобы не забыть навыки, да и для интереса делаю различные проекты для себя. Так 3 года назад мне пришла идея сделать автоматическую турель с максимальной точностью стрельбы, способную самостоятельно поражать летящие цели. Сейчас основная часть работы сделана, и вы сможете увидеть результат. Красивые статьи писать я не умею, поэтому будет очень краткое сухое техническое описание, кому не интересно могут сразу посмотреть видео в конце.


Первым делом был куплен страйкбольный автомат CYMA AK-74M CM040 и 3000 боеприпасов к нему. С автомата сняты приклад, крышка ствольной коробки, возвратный механизм, затвор, пистолетная рукоятка и шомпол. Для возможности управления стрельбой с компьютера реализован электронный спуск.

Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост

Далее конструкция. Ответственные детали сделаны из дюрали и стали, остальные изготовлены из фанеры, ДСП и картона. Зачастую достать нужный материал было невозможно, из-за чего некоторые детали дорабатывались под имеющийся. На большие дюралевые детали материала и вовсе не нашлось, поэтому пришлось выплавлять заготовки. Плавил в первый раз, поэтому из-за неопытности отливки получились пористые и с раковинами, но на функциональность готовых деталей это не повлияло. В основании установки расположен радиально-упорный подшипник диаметром 130 мм.

Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост

Изначально планировалось сделать зубчатые передачи, однако в последний момент возникли опасения насчёт точности нарезания зубьев. Поэтому было решено использовать ременную передачу с ремнём GT2. Заготовку горизонтального колеса удалось приспособить, а вот заготовку вертикального колеса пришлось выбросить, как и уже готовые шестерни.

Углы наведения по вертикали от -15 до +60 град, наведение по горизонтали за счёт применения контактных колец неограниченно.

Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост

В движение установку приводят два шаговых двигателя NEMA17 JK42HS40-1704, управляемых драйверами DRV8825. Разгон и торможение двигателей происходит с переключением микрошага. Питает двигатели силовой трансформатор с выходным напряжением 35 V и током 4 A. Для охлаждения установлены два вентилятора 80 мм и 120 мм. Получившиеся характеристики приводов: скорость наведения до 55 град/с, ускорение до 85 град/с/с.


Для работы с драйверами ШД и датчиками использован микроконтроллер STM32F407VGT6 на отладочной плате STM32F4-Discovery. Связь с компьютером осуществляется через виртуальный COM-порт.

Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост

В качестве прицела используются две web-камеры Logitech c270, работающие в стерео-режиме с частотой 30 кадров в секунду. Казалось бы две одинаковые камеры, но качество изображения заметно отличается. Камеры калибруются в Matlab при помощи Camera Calibration Toolbox.


Микроконтроллер и камеры подключены к хабу USB 3.0. Кабель USB 3.0 разрезан, спаян через контактные кольца и выведен из нижней части корпуса основания турели. Провода от колец с каждой стороны изначально по 25 см, поэтому их необходимо максимально укоротить. Я этого сразу не сделал и хаб не определялся в компьютере, хотя все контакты прозванивались. Также в турель идёт кабель 220V, но его я побоялся подключать через контактные кольца, поэтому сделал щётки.

Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост
Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост
Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост
Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост
Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост
Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост

Для уравновешивания люльки в передней части размещены противовесы общей массой 2.5 кг.


Итоговые массогабаритные характеристики: масса 20.4 кг, длина 945 мм, ширина 481 мм, высота 423 мм.


Стоимость компонентов вышла примерно в 18000 рублей.


Что получилось:

Невозможно идеально сделать детали и собрать их, отсюда проблема - взаимное положение осей неизвестно, не равно теоретическим 0 или 90 град. Чтобы согласовать оси вращения башни и люльки, визирную ось прицела и ось ствола необходимо построить соответствующие системы координат.


Для построения систем координат башни и люльки применена инерциальная навигационная система на базе модуля GY-521. Основа модуля - микросхема MPU6050, содержащая трех осевой MEMS акселерометр, трех осевой MEMS гироскоп и температурный датчик. Предварительно акселерометр и гироскоп калибруются.


Система координат прицела строится путём наблюдения за меткой на щите в различных угловых положениях башни и люльки.

Автоматическая турель Турель, Своими руками, Видео, Длиннопост

Для построения системы координат ствола необходимо визуализировать ось ствола. Для этого в ствол помещается стержень с лазером на конце, а точка на щите фиксируется прицелом.

Зная системы координат и решив задачу внешней баллистики, можно рассчитать углы наведения на цель.

Общая ошибка не превышает 4 мрад, что на дистанции 30 м даст отклонение 12 см.


В системе управления огнём реализованы два режима: статический (ручное целеуказание) и динамический (автоматический поиск и поражение целей). В первом необходимо на экране указать одну или несколько целей и нажать кнопку открытия огня. Во втором установка сама обнаруживает движущиеся контрастные цели. После необходимого количества наблюдений прогнозируется дальнейшая траектория цели. Далее, учитывая время поворота и время полета шарика, рассчитывается упреждающая точка. С момента обнаружения цель может быть поражена через 1.5 секунды.

Также турелью можно управлять мышкой как в компьютерной игре-стрелялке. Положение перекрестия при этом регулируется колёсиком мыши в зависимости от визуально оцененной дальности до цели.


К сожалению, у меня нет возможности провести испытания на открытом пространстве. Поэтому пришлось стрелять в домашних условиях. На видео работа турели в статическом режиме по целям шириной 5 см.

Отклонение составило 2-3 мрад, поэтому можно считать максимальную точность стрельбы достигнутой. А самостоятельно поражать летящие цели турель пока может только теоретически в математической модели.


В дальнейшем открываются большие возможности по доработке. Например, идентификация целей с помощью нейронных сетей, дистанционное управление.


Спасибо за внимание! В комментариях отвечу на вопросы.

Дубликаты не найдены

+1840

Теоретически пользователи пикабу при хорошем желании могут захватить маленькую страну... Но им лень.

раскрыть ветку 287
+464

пересрутся на стадии обсуждения

раскрыть ветку 28
+128

Испугаются или перессорятся? Или и то и другое одновременно?

раскрыть ветку 27
+380

У нас лапки( я вот все никак привод к коптеру не прилеплю(

раскрыть ветку 112
+181
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 7
+377

У всех лапки и член 49,5. Кто-то из художников может изобразить такую тварь?

раскрыть ветку 58
+44
Были лапки, а станет Латвия. За дело.
раскрыть ветку 15
+6
раскрыть ветку 3
+2

Вот именно! Автор: где видео работы по коту? Тырящему колбасу со стола! Очень перспективная тема пресечения воровства со стола или ссанья в тапки со стороны пушистых террористов, я щитаю!

раскрыть ветку 1
+1

что за привод?

раскрыть ветку 11
0
Ебаные дронрейсеры
Палку бери
раскрыть ветку 4
-1

Какой привод? Дезодорант с зажигалкой?

раскрыть ветку 1
-3
В 2019 году лепить сд привод уже моветон. Если вы не из сколкова конечно
раскрыть ветку 3
+26
Вотэт мозги и руки у человека !
+65
Это рабочая турель! Меняешь страйкбольный на боевой и все. Молодец!
раскрыть ветку 56
+40

Не совсем просто. Там спуск по другому потребуется организовывать. Ну и конструкцию утяжелять/ужесточать для борьбы с отдачей и расшатыванием.

раскрыть ветку 28
+19
Похожую вундервафлю соорудил небезызвестный товарищ Шакал, в небезызвестном фильме, с одноименным названием.
раскрыть ветку 12
+14
Мне кажется что к человеку и так могут прийти из заинтересованных организаций..
раскрыть ветку 5
+3

Нет совсем. Для нивелирования отдачи придётся лепить миниган. У него электроспуск. Но в домашних условиях можно отыскать эхо войны с самолёта калибром 12,7. Сделать лафет с нивелированием отдачи и готово.

раскрыть ветку 3
+2

В "ЧУЖИХ" схожие тюрели защищали спец группу от метаморфов! Если честно, аж слюни потекли!!!

+1
Ещё бы гусеничный ход...
0

Где-то я это уже видел

*Фото из фильма "Шакал"*

0

я вспомнил фильм Шакал.

+20
Ну ёбаная ж жизнь, человек с таким талантом живёт в квартире с бабушкиными коврами на стенах
раскрыть ветку 3
+1

это Sovokstyle, ничего вы не понимаете

раскрыть ветку 2
+18
Диван, сука виноват. ☹️
раскрыть ветку 2
+35

"К сожалению, у меня нет возможности провести испытания на открытом пространстве." (там нет дивана)

раскрыть ветку 1
+10

могли бы, но

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
0

а че такой шеврон ещё никто не сделал?

+8
Причем сидя на диване, просто заебать какого нибудь вождя хештегом #отдайтувалу
+8

Для начала пусть покажут где она.

раскрыть ветку 3
+3
Лень показывать
+1

Слышал вроде что она "там где всегда светло и ясно, там где всегда весна".

раскрыть ветку 1
+7

тони старк мать его

раскрыть ветку 5
+5

Иван Ванко.

Софт же сам пишет.

раскрыть ветку 4
+6
"Поэтому, чтобы не забыть навыки, да и для интереса делаю различные проекты для себя". Научите плиз) хотя бы просто находить время и на такие разработки и не думать о шкафах и коврах а просто строить.. Там шкаф соорудить, ковер со стены убрать...
раскрыть ветку 4
+3

а может квартира съемная, а может мама или бабушка против)

+2
Может холостой?
раскрыть ветку 2
+4

А может лучше создать свою новую, так сказать с чистого листа - Пикабушнию?

раскрыть ветку 4
+3
Весь мир насилия мы разрушим,
до основания, а затем...
Насилья новый мир построим,
но лучше прежнего в сто крат! (с)
0
Была затея кстати. Есть в Америке городишко который можно купить и даже вроде деньги собирали...
раскрыть ветку 2
+7

И наверняка можно пережить замби-апокалипсис только читая пикабу.

раскрыть ветку 1
+4
Жители Замбии странно ухмыльнулись...
+3
Теоретически, при большом желании, пользователи Пикабу могут основать маленькую страну... Но им лень.
раскрыть ветку 1
+2

На любой понравившийся территории и развить демопикабу, нести пикабуцизм в третьи страны... И опять диван и лень

+3
Страшно в наше время такое в интернете показывать. Скажут что и правда хотел поехать в сибирь,чтобы устроить войну с муравьями и отобрать их припасы.
раскрыть ветку 3
+2

А что тут незаконного? Страйкбол запретили что ли?

раскрыть ветку 2
+2

как говорят ирландцы, если б бог не создал виски, мы бы захватили мир)))

+1
Лучше собраться на штурм конторы 1хбэт.заебала она,везде уже
+1
Просто наращиваем базу для захвата страны покрупнее
+1
Или захватить зону 51
+1

Я тюлень.

0
При этом наши оборонщики тестируют новые ракеты. В сторону таких оборонительных турелей (вспомнил Старкрафт) не смотрят(
раскрыть ветку 2
0

Дальность ракеты 150 км, дальность турели (ну хрен с ним) 1.5 км

Для распилки вертолета в упор сойдет или в качестве последнего рубежа, но и только...

раскрыть ветку 1
0
Более того, им даже лень об этом подумать.
0

Я бы такую поставил на дачу. Всякую гадость отстреливать.

0
И назовут ее Пикабутия!
0

как минимум, для защиты дачного участка от бомжей и воров - очень годный вариант)))

0
Неееее.... Надо достаточно водки, и польстить самолюбию
0

Реддит почти захватили)

0

Или большую.

0

какой-нибудь Лихтенштейн, или Монако))

0
Теоретически пользователи пикабу при хорошем желании могут захватить зону 51 )
0
Планету.
0
Я уже закупил партию для участка!
0
может все таки стоит попробовать . назовем страну "пикабутия"
0
Не смогут, заблокируют Пикабу и все разойдутся по домам, да в контактики
0
ЛЛ на страже порядка
0
После чего смогут захватить страну по больше, но лень все равно
0
Не всем же лень... с какой начнём?
0
Лига лени просит тезисно рассказать, что написано в посте?
раскрыть ветку 1
0

https://pikabu.ru/story/avtomaticheskaya_turel_6869950

0

Не лень, а медленно.

0
Страна Пикабу.
0
Ради хорошего поста можно и подумать.
0
Ватикан кто хочет может захватить
0
Люксембург насторожился
0