STEM ROV製作分享 : 機身與浮力

在上一篇STEM水管ROV介紹提到，STEM水管ROV的都是取材自日常生活可獲得的便宜材料。PVC水管有多種形式，差異主要在口徑、管壁厚度與顏色，可在一般五金行買到。PVC水管除了一般直管外也提供多種的接頭樣式供組裝使用。透過這些PVC接頭，使用者可以組裝出各種造型的水管 ROV。因此，PVC水管是了STEM ROV機身最佳選擇之一。ROV MAKER的伊帕內瑪套件即是採用2吋的白色PVC水管作為水管ROV機身。

下列圖示是常用的PVC接頭：

    

     

設計水管ROV機身除了造型，另一個設計考量：如何針對ROV提供配重與浮力。

我們沒有使用PVC水管本身作為STEM ROV浮力的來源。主要的考量是這樣會增加成本與複雜度，說明如下：

• 如果水管本身也是浮力來源，則必須針對每個水管與接頭接縫處進行嚴格的水密防水處裡，這是一件不小的工程。
• 水管的不同造型會影響水管ROV在水中的姿態甚多，須要增加類似鉛塊等配重物體，增加成本，設計複雜度與水中航行平衡測試時間。

在STEM ROV這樣的入門機種，我們採用泡棉管作為浮力的來源。泡棉管的擺放位置會與你設計的ROV機身設計有關。泡棉管的長度與其能提供浮力成正比。建議ROV完成並配備相關設備後(包含攝像頭或機械手臂等)，再針對ROV吃水線的位置與ROV實際的垂直推進器的最大動力，來決定泡棉管的長度。

我們會建議在PVC水管機身進行鑽孔。這樣可以讓ROV進入水下後，周邊的水可以快速填滿水管內部空間。這讓PVC水管入水後內部空間沒有空氣，因而在水中不提供浮力。此時透過重力讓PVC 水管自身成為配重，讓 STEM ROV在水中的姿態更加穩定。 水管機身的鑽孔位置、大小與數量皆會影響水進入與退出水管內部空間的快慢，設計者可以自行決定鑽孔位置與鑽孔數量。

隨著ROV潛入水中越深，泡棉管將受到水壓而減少體積因此減少浮力提供，因此可能造成ROV潛下至特定深度後後無法上浮。一般的改善方式是增加泡棉管長度或者改用堅固密封浮筒。

讀者可以考慮到五金行買灰色的PVC水管，或參考ROV MAKER 團隊提供的PVC水管零件 !!

ROV MAKER 團隊提供以下影片，分享入門的水管ROV(STEAM ROV)的機身製作範例，供各學校教學參考 !!