En este post, quiero compartirles el proceso de ensamblaje de la estructura central del AUV. Este componente es esencial, ya que proporciona soporte al resto de componentes del vehículo, uniendo todos los módulos del AUV.
En un post previo hicimos definiciones importantes sobre la estructura interna del AUV. Hice una definición de conceptos usando criterios propios (aún no sé si son los más adecuados) y vimos la clasificación de estructuras de los AUV. Bajo esta clasificación, escogí utilizar una estructura independiente ya que nos brindaba flexibilidad, simplicidad y facilidad para el ensamblaje a un costo aceptable.
Diseño de la estructura central del AUV
El diseño está basado en un marco de aluminio (dos perfiles 2040) que permite una fácil personalización. Las abrazaderas o clamps (en color negro y con una almohadilla de color rojo) que se ven en la imagen aseguran los cilindros estancos en su posición, estos cilindros albergan los sistemas electrónicos y de almacenamiento de energía. La idea con estas abrazaderas es que faciliten el mantenimiento y el reemplazo de los módulos.
En la parte central de la estructura se observa un propulsor orientado en posición vertical. Este propulsor será el actuador en el sistema de control de profundidad del AUV. Este propulsor tiene un suporte cuadrado que lo une a la estructura principal.
Adicionalmente, en los extremos de la estructura y a modo de cierre del marco, tenemos una pieza circular c cada lado que le da rigidez al ensamblaje. Estas piezas son también el nexo entre la estructura central del AUV con los conos posterior y frontal del vehículo.
En la imagen superior muestro el ensamblaje y distribución de las piezas. En la parte inferior puedes encontrar el link hacia los STL para que puedas imprimir las piezas necesarias para este componente. Como ya he mencionado antes, recomiendo usar materiales de impresión 3D resistentes como el ASA, el PLA reforzado con fibra de carbono o en Nylon reforzado con fibra de carbono. Recomiendo bastante este último material, lo he usado y las piezas tienen muy buena resistencia mecánica.
Descarga las piezas impresas
STL para la estructura central del AUV
Descarga estos STL para ensamblar la estructura central del AUV
Entra al link y descarga los archivos, de esta forma nos ayudas a mantener el proyecto andando.
Ensamblaje de la estructura central del AUV
Nuevamente, este ensamblaje es bastante intuitivo y fácil de realizar. Previamente, les dejaré una lista de materiales que usaremos durante el desarrollo de este ensamblaje.
- (2x) Perfiles 2040 de 888mm de longitud.
- (1x) Propulsor submarino (de los que tienen dos superficies de apoyo).
- (1x) Set de piezas impresas (debes imprimir 4 clamps completos).
- (48x) Perno M5x12 de cabeza plana INOX.
- (40x) Tuerca martillo M5.
- (6x) Perno M4x35 de cabeza cilíndrica INOX.
- (2x) Perno M4x30 de cabeza cilíndrica INOX.
Paso 1
Para este primer paso vamos a utilizar la pieza impresa Thruster Support, 4 pernos M5x12 de cabeza plana y 4 tuercas martillo M4.
Inserta 4 pernos M5x12 de cabeza plana en el soporte del propulsor central.
Paso 2
Para el segundo paso vamos a utilizar la pieza impresa Back Plate, 2 perfiles 2040 de 888mm y 4 pernos M5x12 de cabeza plana.
Este paso es bastante sencillo, solo hay que posicionar el Back Plate sobre los extremos de los perfiles 2040 usando 4 pernos M5x12 de cabeza plana.
Paso 3
En este paso, vamos a usar nuevamente el Thruster Support que habíamos visto en el paso 1. Esta pieza se desliza por el perfil 2040 de aluminio y se posiciona a 332mm, como mostrado en la imagen inferior.
Paso 4
En este paso instalaremos el Front Plate, pieza que cierra el marco de la estructura central del AUV.
Paso 5
En este paso colocaremos los Clamps sobre los perfiles 2040. Los Clamps son las piezas que sujetan a los cilindros secos con la estructura central del AUV.
Cada Clamp está conformado por dos piezas rígidas (los Clamps en sí mismo) y también por una pieza flexible (impresa en TPU) que tiene por finalidad amortiguar las vibraciones de la estructura sobre los cilindros.
Te dejo el detalle de la posición de los 4 Clamps sobre los perfiles 2040. Una vez posicionados ajusta los pernos M5x12 para fijarlos firmemente a la estructura central del AUV.
Paso 6
El último paso es colocar el propulsor vertical. Este componente tendrá la función de controlar la profundidad del vehículo.
Bonus track
Hay un paso adicional que me gustaría mostrar: el montaje del cono posterior del AUV en la estructura central del AUV.
Conclusiones y siguientes pasos
Hemos llegado al final de este artículo donde les muestro el armado de la estructura central del AUV, y donde se cumplieron las tareas que teníamos planeadas para esta iteración. El vehículo va tomando forma y esto es indicativo de que se vienen actividades mucho más retadoras, como la parte de aislamiento de los cilindros estancos y todo lo involucrado con las conexiones eléctricas (y eso que aún no menciono nada sobre la programación, eso será aún más retador), pero de todo eso nos encargaremos en su momento.
En la siguiente iteración entraremos en detalle a los cilindros estancos: empezaremos por ensamblar una batería con celdas 18650, que si no saben dónde conseguirlas, pueden leer el artículo que escribí sobre cómo conseguirlas, revisarlas y armarlas en paquetes que luego se convierten en baterías.