Шнекороторный снегоболотоход. Согласитесь, звучит настолько круто, что было просто необходимо попробовать это сделать. Ну, я и сделал :) Естественно, с кучей косяков из-за недостатка опыта в конструкторских делах, но все-равно получилось довольно забавно. Но обо всем по порядку.

Вообще, изначально, я был в поисках платформ для всяких зимних робототехнический проектов. Ну и вспомнил про шнековое шасси, которое давно видел одном из старых журналов. Уже не помню, в каком именно, возможно, в "Моделист-конструктор", но это не точно.

С девизом "сначала делай, потом думай" было решено приступить к сборке.

Сперва я хотел собрать, любимую мной, фанерную тележку с лапшой, просто "чтоб потестить" шнеки. Ну примерно такую же, как когда я тестировал самодельные гусеницы:

Потом же я наткнулся на фотографию шнекохода ЗИЛ-4904 и подумал, вот оно, надо брать делать. И, в итоге, по приколу, решил стилизовать тестовую тележку под модель советской техники. Тем более, сделать кабину и чуток всяких держателей и крышек не составило особых проблем. Но, в остальном, тестовая тележка остается тестовой тележкой :)

прим.: Фотографию ЗИЛ-4904 не приложу, мало ли там авторские права, все дела, но гуглится она очень просто.

Близость Новогодних праздников и руки из одного места дают о себе знать. На деле, подход экстремального прототипирования дал сбой и полезли косяки. Мои, естественно :) Хотя платформа и тестовая, и косяки просто неизбежны, но, в этот раз, их как-то слишком много:

1) Вес платформы оказался намного больше, чем ожидалось, поэтому платформа в свежем снегу часто тонет и буксует. Это, в принципе, еще легко решается: путем увеличения диаметра шнеков.

2) Выбранные моторы просто катастрофически слабые. В процессе сборки, я как бы догадывался об этом, но отгонял эту мысль подальше. Т.к. других моторов у меня пока что нет, а переделывать платформу под размеры поменьше не хотелось.

3) Отказ работы li-ion аккумуляторов на морозе. Винить я их не могу, сам в такую температуру на улицу выходить не хочу -_-. Бороться с этим, вообще, пока что без понятия как. Только сейчас понял, что до этого не делал ни одного зимнего проекта. Тут даже вопрос не только по аккумуляторам, но и в целом, с температурой, т.к. моторы тоже клинило на морозе. Буду рад советам, если кто в этом шарит.

4) Ну и по мелочи: смещенный центр масс, отсутствие некоторых электронных компонентов и т.д.

В остальном, ну кроме, разве что небольшой скорости, шнекоход выглядит довольно эффектно.

И, если учесть все косяки и грабли, то платформу вполне себе можно использовать для зимних проектов.

Тем более, например, то же гусеничное шасси, как аналог для зимних проектов, сделать намного сложнее. Так чтоб оно еще и не разваливалось на ходу. Шнекороторное, на мой взгляд, понадежнее. Правда, это с учетом наличия 3d принтера и если речь о небольших тележках, для которых шнек напечатать можно. ИМХО, конечно.

Так что шасси - топ. Исполнение - шляпа. Полученный опыт - бесценен. Вам - добра.

До встречи, я надеюсь :)

Для тех, кто не хочет читать статью, поясню, в чем суть. Переменное напряжение в бытовой электросети изменяется по синусоидальному закону с частотой 50Гц. Это значит, что за одну секунду мы имеем 50 полных волн или 100 полуволн. Таким образом, если каждую секунду включать нагрузку таким образом, чтобы пропускать определенное количество полуволн, то мы можем дискретно регулировать выдаваемую мощность. Если за 1 секунду мы будем пропускать 1 полуволну - это будет 1% мощности, если 50 полуволн, то 50%, а если все 100 - то 100%. МОС сама отслеживает прохождение волны через 0, поэтому включать и выключать будет в 0, что уменьшит помехи, возникающие при работе, например, фазового модулятора.
Итак, осталось только равномерно распределить в течение секунды полуволны, а для этого и используется алгоритм Брезенхема. Картинка из статьи это прекрасно иллюстрирует.

Единственный нюанс, мы возьмем за основу не 10, а 100 полуволн, и будем выдавать мощность в процентах, за 1 секунду. Для тестирования устройства проценты будем задавать с помощью потенциометра.

Итак, имелась плата  Arduino ProMini, к ней все и подключим. Код получается мелкий и простой, надеюсь, что сообщество извинит, что я его выкладываю прямо тут:

byte pers;  // Переменная для получения данных порта

int x;  // Переменная координат алгоритма Брезенхема

int y;  // Переменная координат алгоритма Брезенхема

int onoff ;  // Переменная сигнала на плату симистора

void setup() {

pinMode(12, OUTPUT); // Назначаем пин на выход (плата симистора)

}

void loop() {

pers = analogRead(pinPot); // Положение потенциометра

pers = map(pers, 0, 1013, 0, 100); // Переводим показания потенциометра в проценты

if (pot > 100) {pot = 100; }  // Ограничиваем значение

y = 0;

for (int i = 1; i <= 100; i++){  // Алгоритм Брезенхема

x = i * pers / 100 ; 

if (x == y) {onoff = 0;}

else {onoff = 1;}

digitalWrite(12, onoff);

y = x;

}

}

Ну вот, отлично работает эта схема. Крутим потециометр и смотрим на мигание лампочки на электрическом чайнике. Красота. Получился прекрасный диммер - регулятор мощности переменного тока, нагрузкой, если верить даташиту симистора, до 40A и напряжением до 600В при наличии хорошего радиатора. https://html.alldatasheet.com/html-pdf/22042/STMICROELECTRON...

Я поставил радиатор от кулера процессора, большой и красивый. При управлении 2,2кВт чайником, он даже теплым не становится.

Ну а как же управлять теперь получившимся устройством? Ведь плата Ардуино Только тем и занята, что отправляет импульсы на плату симистора. А как же цифровые датчики температуры? Их библиотеки вносят задержки. Использовать аналоговые? Это не наш метод. А как же дисплей, настройки, различные режимы работы, мигающие светодиоды и прочее? Да и ладно, пусть меня осудят, подумал я и решил использовать еще одну плату, на этот раз Uno и все-все реализовать на ней. А уже с нее просто бросать данные по softserial на Pro Mini.
В чем еще удобство такого управления? А в том, что на UNO теперь можно сделать автоматический регулятор. Процесс нагрева небыстрый, поэтому я решил, что ПИД-регулятор тут не нужен, достаточно будет ПИ-регулятора, и не ошибся.
В следующей статье опишу и его и покажу, как почти готовое устройство греет электрический чайник.

Даже на этапе рисования в редакторе выглядит пугающе. После печати, количество деталей зашкаливает.

Даже смотрю, одной детали не хватает. Ну что, напечатаем и соберем все шесть.

С платформой мудрить не стал, просто вырезал из листового ПВХ 5мм. А вот шилд решил сделать. Просто так удобнее настраивать - устанавливать "нули" сервоприводах и подключать всякое дополнительное. Нарисовал в KiCad, попросил MDIMAN выпилить платку на своем ЧПУ станке, спаял и не жалею. Действительно удобно.

Еще что хотелось добавить - построить гексапода - не самоцель. Просто интересно, а получится ли напрограммировать ему всякую разную походку, не подсматривая в чужие скетчи, а используя только свои слабые знания.

Кое что уже получилось, можно посмотреть на коротком, полутораминутном видео.

Теперь надо прикрутить радиоуправление - это уже я освоил, ну и поворачивать научить)

А потом можно и походки повеселее программировать.

Теперь уже удается попасть на огород только раз в неделю, по выходным. Конечно, часть огурцов за столь длительное время перерастает, но их все-таки очень много для нашей семьи. Тем не менее будем выращивать огурцы до тех пор, пока вода в шланге не замерзнет, в связи с чем автополив станет невозможен. Выводы, которые я для себя сделал и действия, которые думаю предпринять:

1. Огурцов столько для нас слишком много, поэтому садить нужно только одну грядку с одной стороны теплицы. На другой стороне посадить что-то другое, возможно снова помидоры. В связи с этим, нужно сделать автополив из одной бочки, только чтобы одну грядку поливало раз в день, а вторую, например,1- 2 раза в неделю. Для этого нужно найти какое-то решение. Клапан или кран переключающий какой-то с электроприводом, но независимый от давления. Может посоветует кто?

2. Все системы отработали без существенных нареканий, единственное изменение, связанное с недоработками - заменить реле обогрева на триак. Автополив работал отлично, автопроветривание тоже,  менять ничего не буду.

3. Передача данных с датчиков на сайт очень удобна, потому что при резком изменении погоды начинаешь беспокоиться, но всегда можно посмотреть и убедиться, что автоматика отработала правильно и температура в теплице в пределах нормы. А вот управление теплицей... Я решил для себя, что если хоть пару раз возникнет необходимость поуправлять теплицей удаленно, то задумаюсь, чтобы такую возможность реализовать. Но необходимость не возникла, поэтому не стану. Иначе для чего автоматика?)

4. Датчик влажности почвы. Этот вопрос не решен никак. С обычного китайского датчика металл исчез за 1,5 месяца. Сейчас вот возникла мысль - до следующего года изготовить такие датчики с разными видами щупов, а именно: алюминиевый, медный, графитовый, из нержавейки тоже. Ну и в течение года смотреть, как они себя поведут, что будут показывать.

5. Главный вывод: умной теплице - быть! Все, что было запланировано, получилось. Самое важное из этого, это то, что можно смело оставлять теплицу на неделю-две без присмотра, разве что огурцы сильно перерастут. А это именно то, чего я и хотел.

Теперь еще исправить и изменить за зиму, все что запланировал (об этом отпишусь) и проект можно считать завершенным.