หุ่นยนต์ ROV ทำจากวัสดุอะไรบ้าง?

หุ่นยนต์ ROV หรือยานพาหนะที่ควบคุมจากระยะไกลเป็นเทคโนโลยีที่น่าทึ่งที่เปิดโลกใหม่ใต้น้ำ ในฐานะซัพพลายเออร์ของหุ่นยนต์ ROV ฉันได้รับสิทธิพิเศษในการเจาะลึก (ตั้งใจเล่นสำนวน) ในสิ่งที่ทำให้เครื่องจักรเหล่านี้ติ๊ก สิ่งสำคัญพื้นฐานประการหนึ่งคือวัสดุที่ใช้ทำ มาดูกันว่าอะไรคือปัจจัยในการสร้างสิ่งมหัศจรรย์ใต้น้ำเหล่านี้

วัสดุตัวถัง

ตัวถังก็เหมือนเปลือกนอกของ ROV เป็นสิ่งที่ช่วยปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องจักรที่ละเอียดอ่อนทั้งหมดภายในจากสภาพแวดล้อมใต้น้ำที่รุนแรง หนึ่งในวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับตัวเรือ ROV คืออะลูมิเนียม อลูมิเนียมนั้นดีเพราะมีน้ำหนักเบาแต่ก็แข็งแรง ซึ่งหมายความว่า ROV สามารถเคลื่อนที่ผ่านน้ำได้ง่ายขึ้น ช่วยลดปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการทำงาน และเนื่องจาก ROV ส่วนใหญ่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานจึงเป็นข้อดีอย่างมาก

อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับวัสดุตัวเรือคือโพลีคาร์บอเนต โพลีคาร์บอเนตเป็นพลาสติกชนิดหนึ่งที่มีความทนทานอย่างไม่น่าเชื่อ สามารถทนต่อแรงกดดันได้มากโดยไม่แตกร้าวหรือแตกหัก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเมื่อ ROV ทำงานที่ระดับความลึกมาก นอกจากนี้ยังโปร่งใสในบางกรณี ซึ่งช่วยให้มองเห็นได้ดีขึ้น สิ่งนี้มีประโยชน์มากหากใช้ ROV สำหรับงานเช่นกล้องตรวจสอบหลุมเจาะซึ่งคุณต้องเห็นอย่างชัดเจนว่าเกิดอะไรขึ้นภายในหลุมเจาะ

วัสดุกรอบ

โครงของ ROV ให้การสนับสนุนโครงสร้าง สแตนเลสเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับเฟรม มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจาก ROV มักใช้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำเค็ม ซึ่งสนิมอาจเป็นปัญหาสำคัญได้ สแตนเลสยังสามารถรองรับความเค้นและน้ำหนักสูงได้ ทำให้เหมาะสำหรับการรองรับส่วนประกอบต่างๆ ของ ROV เช่น เครื่องขับดันและกล้อง

อย่างไรก็ตาม ROV บางแห่งยังใช้วัสดุคอมโพสิตสำหรับเฟรมของตนด้วย คอมโพสิตเป็นวัสดุที่ทำขึ้นโดยการรวมสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวัสดุที่มีคุณสมบัติดีขึ้น ตัวอย่างเช่น วัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงและน้ำหนักเบามาก พวกมันสามารถให้ความแข็งแกร่งในระดับสูงโดยไม่เพิ่มน้ำหนักให้กับ ROV มากเกินไป สิ่งนี้เป็นประโยชน์สำหรับการปรับปรุงความคล่องตัวของ ROV และประสิทธิภาพโดยรวม

ส่วนประกอบทรัสเตอร์

ตัวขับดันคือสิ่งที่ทำให้ ROV เคลื่อนที่ไปในน้ำ ใบพัดของตัวขับดันมักทำจากวัสดุเช่นไนลอนหรือโพลีเอทิลีน พลาสติกเหล่านี้มีน้ำหนักเบาและสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่แม่นยำซึ่งจำเป็นสำหรับการขับเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังทนทานต่อน้ำและสารเคมีได้ดี ซึ่งช่วยให้มีอายุการใช้งานยาวนานในสภาพแวดล้อมใต้น้ำ

ตัวเรือนมอเตอร์ของตัวขับดันมักใช้วัสดุที่คล้ายกับตัวถัง เช่น อะลูมิเนียมหรือโพลีคาร์บอเนต ตัวเครื่องจำเป็นต้องปกป้องมอเตอร์จากความเสียหายจากน้ำ ในขณะเดียวกันก็ช่วยกระจายความร้อนที่เกิดจากมอเตอร์ระหว่างการทำงานด้วย นี่เป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์ทำงานได้อย่างถูกต้องและไม่ร้อนเกินไป

วัสดุของกล้อง

กล้องเป็นส่วนสำคัญของ ROV หลายตัว เนื่องจากช่วยให้ผู้ควบคุมบนพื้นผิวสามารถเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นใต้น้ำได้ โดยทั่วไปเลนส์ของกล้องจะทำจากแก้วหรือพลาสติกออพติคอลคุณภาพสูง เลนส์แก้วให้ความคมชัดเป็นเลิศและสามารถทนต่อแรงกดดันสูงได้ แต่อาจมีน้ำหนักมากได้ ในทางกลับกัน พลาสติกเชิงแสงนั้นมีน้ำหนักเบากว่าและทนทานต่อแรงกระแทกมากกว่า

โดยปกติแล้วตัวกล้องจะทำจากวัสดุกันน้ำและกันแรงกดทับ เช่น ถ้าใช้ ROVกล้องตรวจสอบ Borescope แบบ Dual View ใต้น้ำงานต่างๆ ตัวเรือนจะต้องสามารถป้องกันกล้องจากน้ำเข้าและแรงกดดันจากการอยู่ใต้น้ำได้ วัสดุอย่างอะคริลิกหรือโพลีคาร์บอเนตมักใช้สำหรับตัวกล้องเนื่องจากมีความโปร่งใสและสามารถป้องกันได้ดี

การเดินสายไฟฟ้าและขั้วต่อ

สายไฟภายใน ROV มักทำจากทองแดง ทองแดงเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ซึ่งหมายความว่าสามารถถ่ายโอนพลังงานและสัญญาณระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของ ROV ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเดินสายไฟมักหุ้มฉนวนด้วยวัสดุ เช่น พีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์) เพื่อป้องกันการลัดวงจรและป้องกันน้ำ

ตัวเชื่อมต่อก็มีความสำคัญเช่นกัน พวกเขาจะต้องกันน้ำและสามารถทนต่อแรงกดดันจากการอยู่ใต้น้ำได้ มักใช้ขั้วต่อสแตนเลสหรือทองเหลือง เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีและสามารถให้การเชื่อมต่อที่มั่นคงได้

เซ็นเซอร์และวัสดุของพวกเขา

ROV มักติดตั้งเซ็นเซอร์ต่างๆ เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมใต้น้ำ ตัวอย่างเช่น เซนเซอร์โซนาร์ใช้ในการตรวจจับวัตถุและนำทางในสภาวะที่ทัศนวิสัยต่ำ ทรานสดิวเซอร์ในเซนเซอร์โซนาร์ ซึ่งแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นคลื่นเสียง และในทางกลับกัน มักทำจากวัสดุเพียโซอิเล็กทริก วัสดุเหล่านี้สามารถสร้างประจุไฟฟ้าได้เมื่ออยู่ภายใต้ความเค้นเชิงกลและในทางกลับกัน

เซ็นเซอร์ความดันใช้ในการวัดความลึกของ ROV มักประกอบด้วยไดอะแฟรมที่ทำจากวัสดุที่สามารถเปลี่ยนรูปได้ภายใต้ความกดดัน สแตนเลสหรือซิลิกอนเป็นวัสดุทั่วไปสำหรับไดอะแฟรมเหล่านี้ จากนั้นการเปลี่ยนรูปของไดอะแฟรมจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ระบบควบคุมของ ROV สามารถอ่านได้

วัสดุลอยตัว

เพื่อควบคุมตำแหน่งของ ROV ในน้ำ จะใช้วัสดุลอยตัว วัสดุโฟม เช่น โฟมวากยสัมพันธ์เป็นตัวเลือกยอดนิยม โฟมซินแทคติกทำขึ้นโดยการรวมไมโครสเฟียร์กลวงเข้ากับเมทริกซ์เรซิน มีความหนาแน่นต่ำซึ่งให้แรงลอยตัวเป็นบวก แต่ก็สามารถทนต่อแรงกดดันสูงได้โดยไม่ยุบตัว ทำให้เหมาะสำหรับ ROV ที่ต้องใช้งานในระดับความลึกที่แตกต่างกัน

ในฐานะซัพพลายเออร์หุ่นยนต์ ROV เราเลือกวัสดุเหล่านี้อย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่า ROV ของเราเชื่อถือได้ ทนทาน และทำงานได้ดีในสภาวะใต้น้ำที่หลากหลาย ไม่ว่าคุณจะใช้ ROV เพื่อกล้องตรวจสอบบ่อน้ำลึก กล้องตรวจสอบใต้น้ำใต้ดินหรืองานใต้น้ำอื่นๆ คุณภาพของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างมีบทบาทสำคัญ

หากคุณสนใจที่จะซื้อหุ่นยนต์ ROV สำหรับโครงการใต้น้ำของคุณ อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราพร้อมช่วยคุณค้นหา ROV ที่ตรงกับความต้องการเฉพาะของคุณ เราสามารถหารือเกี่ยวกับวัสดุต่างๆ ที่ใช้ ประสิทธิภาพของ ROV ของเรา และวิธีที่วัสดุเหล่านั้นจะเข้ากับการดำเนินงานของคุณ

อ้างอิง

• สมิธ เจ. (2020) วัสดุในหุ่นยนต์ใต้น้ำ วารสารเทคโนโลยีทางทะเล.
• จอห์นสัน เอ. (2021) ความก้าวหน้าในวัสดุส่วนประกอบ ROV วิทยาการหุ่นยนต์วันนี้