Você também pode montar sua lancha de controle remoto

Construir uma lancha de controle remoto do zero é muito diferente de comprar um modelo pronto e simplesmente colocá-lo na água.

Neste projeto, comecei literalmente com:

uma planta em PDF, madeira balsa, estilete, cola e muita vontade de experimentar.

E o resultado não foi exatamente uma “lanchinha”: o barco ficou com 1 metro de comprimento.

Mais interessante ainda é a história da eletrônica desse modelo. Antes de utilizar componentes convencionais de aeromodelismo, construí meu próprio transmissor, receptor, sistema de direção e controle de aceleração.

É um projeto que mostra muito bem como mecânica, eletrônica e modelismo podem trabalhar juntos.

Tudo começou com uma planta em tamanho real

Eu possuía uma planta da lancha em PDF.

A primeira etapa foi imprimir os moldes em folhas A4, em tamanho real. Depois uni as folhas com fita adesiva e recortei cada molde de papel.

A sequência foi:

PDF → impressão → montagem das folhas → recorte dos moldes → madeira balsa.

Em vez de ficar transferindo as medidas manualmente, colei os próprios moldes de papel sobre a balsa.

Assim ficava muito mais fácil acompanhar o formato das peças durante o corte.

Cortando as peças em madeira balsa

Com os moldes colados, utilizei um estilete para cortar as diferentes partes da estrutura.

A balsa é particularmente interessante para esse tipo de construção porque é leve e relativamente fácil de trabalhar.

Pouco a pouco, aquilo que eram apenas peças planas começou a ganhar volume.

Primeiro apareceu a estrutura da proa.

Depois as cavernas e demais partes internas.

Então começamos a reconhecer:

“isso realmente vai virar um barco.”

As fotografias do artigo original registram justamente essa evolução, desde as peças cortadas até o casco praticamente completo.

A estrutura interna

A construção do casco não aconteceu simplesmente cobrindo tudo com madeira.

Primeiro foi criada a estrutura.

Depois pequenos pedaços de balsa foram sendo acrescentados para formar e fechar o interior.

Durante a construção também acrescentei reforços de balsa que não existiam no projeto original.

Esse é um aspecto interessante de construir um modelo artesanalmente.

A planta é o ponto de partida.

Mas, enquanto construímos, podemos identificar regiões nas quais queremos:

reforçar;

adaptar;

facilitar a manutenção;

acomodar melhor a eletrônica.

Modifiquei o convés original

Essa foi uma das alterações mais importantes que fiz na planta.

Mudei a parte superior da lancha e aumentei bastante a abertura de acesso ao interior.

No projeto final, essa abertura ocupa quase toda a extensão superior do barco.

O motivo foi simples:

eu queria conseguir trabalhar na eletrônica.

E essa é uma decisão que vale considerar em qualquer projeto RC.

Não pense apenas em montar. Pense em consertar.

Quando estamos desenhando ou construindo um modelo, é fácil pensar somente:

“onde vou colocar os componentes?”

Mas existe uma pergunta igualmente importante:

“como vou chegar até eles depois?”

Imagine precisar trocar um:

servo;

receptor;

ESC;

motor;

conector

e descobrir que praticamente precisamos desmontar o barco inteiro.

A grande abertura superior tornou a manutenção muito mais simples.

Depois veio o acabamento

Quando toda a estrutura ficou fechada, ainda havia bastante trabalho pela frente.

Era necessário:

lixar;

corrigir imperfeições;

preparar a madeira;

pintar.

Antes da pintura, apliquei três demãos de seladora de madeira e depois uma base branca. Também utilizei massa em determinadas regiões para melhorar o acabamento.

Até improvisei uma pequena “estufa”

Para realizar a pintura, montei uma espécie de mini-estufa na cozinha.

Foi ali que comecei a aplicar os primeiros jatos de tinta.

É uma boa lembrança de que projetos caseiros quase sempre exigem alguma improvisação.

Mas, naturalmente, tintas e solventes devem ser utilizados respeitando ventilação, proteção pessoal e as recomendações do fabricante.

Mas a parte mais curiosa era a eletrônica

O casco já seria um projeto interessante sozinho.

Mas minha primeira eletrônica para essa lancha era completamente diferente daquela que normalmente encontramos hoje em um modelo RC.

Minha intenção original era construir um controle remoto de pelo menos quatro canais capaz de:

acelerar;

desacelerar;

virar para a esquerda;

virar para a direita.

E eu queria construir esse sistema.

Meu primeiro controle não era proporcional

Hoje estamos acostumados a mover um stick parcialmente e receber uma resposta proporcional no modelo.

Meu projeto original era diferente.

Os comandos funcionavam basicamente como:

0% ou 100%.

Ou seja, não havia a proporcionalidade típica de um rádio moderno.

Isso criou desafios interessantes, principalmente para controlar a velocidade da lancha.

O transmissor tinha quatro push-buttons

Construí o transmissor dentro de uma caixa Patola, utilizando quatro botões de pressão.

Também coloquei uma chave tipo alavanca e um LED vermelho no centro do painel para indicar quando o transmissor estava ligado.

A alimentação era bastante simples.

O módulo transmissor utilizado trabalhava adequadamente com aproximadamente:

3 V.

Utilizei módulos da Telecontrolli

Para a comunicação por rádio, utilizei como base módulos da Telecontrolli.

Uma característica interessante era que os módulos TX e RX já trabalhavam sincronizados.

TX significa:

transmissor.

RX significa:

receptor.

Mas os módulos de rádio eram apenas uma parte do problema.

Eu ainda precisava criar os diferentes comandos.

Encoder e decoder Motorola

Para conseguir os canais necessários, utilizei os circuitos integrados:

MC145026

e

MC145027.

Eles trabalhavam respectivamente nas funções de codificação e decodificação.

De maneira simplificada, podemos imaginar:

botão no transmissor

↓

encoder

↓

módulo TX

↓

sinal de rádio

↓

módulo RX

↓

decoder

↓

saída correspondente

↓

relé

↓

ação na lancha.

Para alguém começando na eletrônica, construir uma coisa dessas é uma experiência fantástica.

O receptor possuía cinco relés

No circuito receptor utilizei cinco relés.

Quatro estavam relacionados aos comandos principais:

acelerar;

desacelerar;

esquerda;

direita.

Mas havia um quinto.

E sua função era especialmente importante.

Criei uma proteção contra perda de sinal

O último relé era utilizado para cortar a aceleração caso o sinal do transmissor fosse perdido.

Pense no problema.

A lancha está navegando.

Por algum motivo perde o rádio.

Se o motor permanecer acionado, ela simplesmente pode:

continuar navegando para longe.

Portanto, construí uma espécie de mecanismo de segurança para interromper a aceleração.

Hoje chamaríamos essa preocupação de algo próximo de um:

failsafe.

O alcance ficou em aproximadamente 50 metros

O sistema caseiro conseguiu atingir aproximadamente 50 metros sem obstáculos.

Para um controle construído artesanalmente, era um resultado interessante.

Mas percebi também uma limitação.

Conforme a distância aumentava, aumentava a latência percebida nos comandos.

Ou seja, o comportamento ficava menos agradável conforme a lancha se afastava.

A direção original era completamente artesanal

Antes de instalar um servo convencional, construí meu próprio mecanismo para movimentar o leme.

Era formado por:

motor + parafuso + porca + rolamento de skate.

Parece estranho?

Funcionava assim.

Transformando rotação em movimento linear

Em uma extremidade do parafuso instalei um motor.

Na outra, coloquei um rolamento de skate, permitindo que o parafuso girasse livremente.

Uma porca se deslocava ao longo do parafuso.

Portanto:

motor gira

↓

parafuso gira

↓

porca se desloca

↓

mecanismo movimenta o leme.

Mudando o sentido de rotação do motor:

a porca muda o sentido de deslocamento.

Assim conseguia comandar esquerda e direita.

Hoje existe um servo no lugar

Posteriormente substituí esse sistema por um servo de modelismo convencional.

E essa comparação é muito interessante.

O sistema artesanal exigia:

motor;

parafuso;

porca;

rolamento;

controle do sentido de rotação.

Um servo moderno concentra em um pequeno módulo:

motor + redução + eletrônica + controle de posição.

Depois de construir a solução difícil, passamos a apreciar ainda mais o que existe dentro de um servo.

E a aceleração era ainda mais curiosa

No projeto inicial decidi que o barco não precisaria andar para trás.

Portanto, utilizei dois comandos para:

acelerar

e

desacelerar.

Mas eu ainda precisava de alguma maneira de variar a velocidade do motor.

E o rádio não era proporcional.

A solução foi bastante criativa.

Construí um reostato motorizado

Fiz um circuito baseado em um reostato cujo potenciômetro era movimentado mecanicamente por uma caixa de redução.

Assim:

pressionava acelerar

↓

pequeno motor girava

↓

redução movimentava o potenciômetro

↓

potência do motor da lancha aumentava.

Para desacelerar:

motor girava no sentido contrário

↓

potenciômetro voltava

↓

lancha diminuía a velocidade.

No artigo original defini isso de uma maneira muito melhor:

“uma gambiarra bem feita”.

Era uma maneira mecânica de criar um comando gradual

Esse sistema mostra algo muito interessante.

Meu rádio enviava comandos digitais simples:

liga/desliga.

Mas eu precisava obter uma variável aproximadamente contínua:

velocidade.

Então utilizei um mecanismo eletromecânico para converter:

comando discreto → movimento → posição do potenciômetro → controle da velocidade.

Hoje provavelmente resolveríamos o mesmo problema de maneira muito mais simples utilizando eletrônica.

Mas construir daquela maneira ensina muito.

O motor era escovado

A propulsão utilizava um motor DC escovado.

Esse tipo de motor é relativamente simples de controlar e foi muito utilizado em modelismo.

No sistema original, porém, toda a alimentação ficou bastante complexa.

A lancha utilizava 14 pilhas pequenas

Sim:

14 pilhas.

No artigo original explico que isso era necessário para manter diferentes partes da montagem caseira alimentadas sem provocar realimentação indesejada entre os circuitos.

Hoje esse número chama imediatamente a atenção.

Mas ele mostra justamente a diferença entre:

construir experimentalmente todo o sistema

e

utilizar eletrônica RC integrada.

Depois conheci o aeromodelismo

E aqui acontece uma mudança importante na história da lancha.

Quando entrei no aeromodelismo, passei a ter contato com componentes RC muito mais apropriados.

Então pensei:

por que não colocar essa eletrônica dentro da lancha?

Foi isso que fiz.

A embarcação construída em balsa passou a receber eletrônica proveniente do universo do aeromodelismo.

O projeto evoluiu

Essa é uma característica de que gosto bastante nessa lancha.

Ela não nasceu pronta.

Houve pelo menos duas fases muito diferentes:

Fase 1 — eletrônica caseira

Transmissor próprio, receptor, encoder/decoder, relés, direção eletromecânica e reostato motorizado.

Fase 2 — eletrônica de modelismo

Componentes RC mais convencionais, incluindo servo para o leme.

O mesmo casco serviu como plataforma para aprender e experimentar diferentes tecnologias.

E essa é uma ótima maneira de aprender eletrônica

Podemos simplesmente estudar o funcionamento de um relé.

Mas existe uma enorme diferença quando aquele relé é responsável por fazer uma lancha de um metro:

virar para a esquerda.

Podemos estudar encoder e decoder.

Mas o assunto muda quando percebemos que eles estão permitindo enviar diferentes comandos pelo rádio.

Podemos estudar motores DC.

Mas é muito mais interessante quando um deles está empurrando um barco que construímos.

Um modelo RC é um sistema completo

Dentro de uma lancha temos várias áreas trabalhando simultaneamente:

estrutura;

propulsão;

alimentação;

controle;

comunicação;

mecânica;

eletrônica.

Se qualquer uma delas falhar, podemos ter problemas.

É por isso que o modelismo é um campo tão interessante para quem gosta de aprender eletrônica fazendo.

Construir o casco também ensina a pensar na eletrônica

Uma coisa que ficou clara nesse projeto é que casco e eletrônica não devem ser pensados completamente separados.

Foi justamente por isso que modifiquei o convés original para criar uma abertura muito maior.

Eu precisava conseguir:

instalar;

ajustar;

testar;

substituir

os componentes internos.

O projeto mecânico começou a responder às necessidades do projeto eletrônico.

E a eletrônica também precisa respeitar o barco

O caminho contrário também é verdadeiro.

Não podemos simplesmente instalar componentes onde houver espaço.

Precisamos pensar em:

distribuição de peso;

umidade;

fiação;

acesso;

partes móveis;

temperatura.

Uma bateria colocada em determinado ponto, por exemplo, não representa apenas uma fonte elétrica.

Ela representa também:

massa dentro do casco.

Do PDF até a água

Quando observamos o projeto completo, a transformação é bastante interessante:

arquivo PDF

↓

folhas A4

↓

moldes de papel

↓

peças de balsa

↓

estrutura

↓

casco

↓

seladora e acabamento

↓

pintura

↓

motor e direção

↓

eletrônica

↓

rádio controle

↓

lancha RC.

É difícil olhar para o modelo terminado e lembrar que tudo começou com algumas folhas impressas.

Primeiro fiz a impressão dos moldes da lancha em papel A4 em tamanho real. Colei todos com fita e fui cortando os moldes de papel.

Depois de impressos os papéis, colei os mesmos na balsa para facilitar a precisão do corte. Abaixo as peças de balsa com os papéis colados.

E tá começando a ganhar forma. Essa é a estrutura da proa.

Aqui o trabalho já estava bem adiantado. Já estava parecendo um barco.

Mais alguns pedacinhos de balsa, cola e o interior vai tomando forma.

Abaixo podemos ver a estrutura interna da proa. Nas imagens seguintes essa parte será fechada por cima.

Mais uma.

Aqui já estava com o convés encaixado. Mas ainda faltam uns pedacinhos de balsa para fechar tudo.

Tá perto do final. Aqui a estrutura interna já finalizada. Coloquei mais alguns reforços de balsa que não estavam no projeto original.

E mais 1 foto por outro ângulo.

Agora já está toda fechada. Faltando lixar algumas coisas.

E olha o tamanho!

Antes dela ficar branca como na foto abaixo, passei 3 mãos de seladora de madeira e depois uma base branca. Abaixo as partes em amarelo são mais acabamentos em massa.

Preparando para a pintura.

A planta original se chamava Syntetic

Existe ainda uma informação que apareceu posteriormente nos comentários do próprio artigo.

A planta utilizada se chamava Syntetic e havia sido comprada muitos anos atrás no site Nauticurso. Posteriormente, eu já não possuía mais o arquivo original para disponibilizá-lo aos leitores.

Por isso, o objetivo deste artigo não é fornecer aquela planta específica.

É mostrar o processo e, principalmente, incentivar quem gostaria de construir seu próprio nautimodelo.

Você também pode construir sua lancha RC

Esse era justamente o espírito do título original:

“Você também pode montar sua lancha de controle remoto”.

E continuo achando que esse projeto mostra isso muito bem.

Você não precisa começar construindo:

rádio + receptor + servo + controle de velocidade + casco

tudo ao mesmo tempo.

Pode começar pelo casco e utilizar eletrônica comercial.

Ou começar aprendendo a ligar:

receptor + servo + ESC + motor.

Depois, conforme ganha experiência, pode modificar o modelo.

O mais importante é entender o sistema

Comprar componentes prontos não elimina a necessidade de aprender.

Quando sabemos o que cada parte faz, fica muito mais fácil descobrir:

por que o motor não gira;

por que o servo não responde;

por que o receptor reinicia;

por que o modelo perde sinal;

por que alguma coisa está aquecendo.

E também ficamos muito mais livres para criar.

Um projeto que reúne construção e eletrônica

Essa lancha começou como uma experiência muito mais ambiciosa do que simplesmente montar um barco.

Eu queria construir inclusive o controle remoto.

Depois o projeto evoluiu, incorporou eletrônica de aeromodelismo e ganhou soluções mais convencionais.

Mas a parte mais interessante permaneceu:

entender o que acontece entre movimentar um comando e ver o modelo responder.

É justamente esse tipo de conhecimento que transforma o modelismo em algo muito maior do que simplesmente pilotar.

 

Algumas curiosidades do projeto inicial

Na segunda foto desse post é possível ver mais detalhes desse projeto inicial. Vou colocar novamente ela aqui embaixo:

O controle do leme era um parafuso onde em uma ponta instalei um motor. Na outra ponta um rolamento de skate para fazer o parafuso girar livremente. Uma porca corre de um lado para o outro fazendo o leme se movimentar. Agora tem um servo de modelismo.

No projeto inicial tinha optado por não fazer o barco ir para trás. Assim usei 2 canais para acelerar e desacelerar. Fiz um projeto de um reostato cujo potenciômetro é movimentado por uma caixa de redução (uma gambiarra bem feita ehehehhehe). Assim ao girar o motor nos sentidos horário e anti-horário, acelerava ou desacelerava a lancha.

O receptor e transmissor usei como base as placas da Telecontrolli.com. O legal é que elas já são sincronizadas TX com RX. Para dar o número de canais necessários para o projeto fiz uso do circuito integrado Motorola MC145026 e MC145027. Eles são encoder e decoder perfeitos. O trem de pulsos do transmissor é recebido e identificado pelo receptor acionando uma das saídas desse.

Na imagem abaixo podemos ver da esquerda para a direita: módulo receptor (Telecontrolli), C.I. decoder da Motorola, relês usados para: acelerar, desacelerar, virar para a esquerda e direita. O último relê foi usado para cortar a aceleração no caso de perda do sinal do transmissor e não perder a lancha. O alcance máximo ficou em cerca de 50 metros sem barreira nenhuma. Um problema que verifiquei é que quanto maior a distância maior é a latência no comando.

Ainda falando em mais detalhes do encoder e decoder da Telecontrolli, veja na imagem abaixo o aspecto interno do transmissor. Usei uma caixa do tipo Patola com 4 push-buttons. A alimentação ficou bem simples já que o módulo funciona bem com 3 Volts (alimentação indicada pelo fabricante). A antena foi montada em função do indicado pela fabricante do módulo TX.

Na imagem abaixo fica mais claro o painel do transmissor com os push-buttons. Coloquei um LED vermelho no centro que acende ao ligar a chave tipo alavanca na parte superior.

 Quer aprender a montar e entender modelos RC?

Se você gosta de aeromodelismo, automodelismo ou nautimodelismo e quer compreender melhor como trabalham juntos rádio, receptor, servo, ESC, BEC, motor e bateria, esse é exatamente o tipo de assunto que exploro no Método 7H RC.

A ideia é não ficar limitado a decorar:

“este fio entra aqui e aquele entra ali”.

Quando entendemos a função de cada componente, conseguimos montar, adaptar, diagnosticar e criar nossos próprios projetos RC.

E esta lancha de um metro construída em balsa é provavelmente um dos melhores exemplos disso: começou com papel, madeira e uma eletrônica totalmente artesanal e acabou se tornando uma verdadeira plataforma de experimentação em rádio controle.