大數(shù)據(jù)文摘出品

作者：kazuha

樂高被玩出花是不是已經(jīng)不新鮮了？

比如這個(gè)叫大衛(wèi) · 阿吉拉爾（David Aguilar）男孩因右臂發(fā)育不良，就自己利用樂高來制作了義肢。

或者是用樂高 DIY 一個(gè)高精度電動(dòng)顯微鏡。

但是文摘菌敢說，這次的樂高也絕對(duì)能讓你大吃一驚。

看到了嗎，這水中矯捷的身影，一個(gè)漂亮的 U 型回轉(zhuǎn)然后急速剎車，再沉著冷靜地向上浮去。‍

再看實(shí)際演練過程中，" 船長 " 一臉鎮(zhèn)定地操作，即使是在自然環(huán)境中也沒有絲毫退卻的意思。

就是你想的那樣，這個(gè)潛艇正是利用樂高制作的。

該視頻在 YouTube 上也是引起了熱烈討論，兩三天觀看人數(shù)就已經(jīng)接近 3 萬人次。

這不，有網(wǎng)友就直呼，" 又是一個(gè)大師之作！"

也有網(wǎng)友表示，鏡頭清晰度令人震驚，對(duì)于低成本水下遠(yuǎn)程拍攝來說，這也是一個(gè)很好的概念驗(yàn)證。

接下來，就和文摘菌一起揭開這個(gè)樂高潛艇的面紗 ~

樂高和樹莓派竟是 " 絕配 "！

做好準(zhǔn)備，開工！

我們先備上一個(gè) 60 毫升的注射器，將樂高齒輪架（零件編號(hào) 3743）放在注射器桿旁，末端的灰色部分可以幫助固定機(jī)架線。

在此基礎(chǔ)上要將齒輪用力推到齒條上，以確保其它們就不會(huì)亂動(dòng)。在這里可以放置兩個(gè)8 齒齒輪（10928）從兩側(cè)推動(dòng)桿，這也可以幫助固定齒條。

然后要用注射器的一個(gè)手柄把齒輪按桿的方向縱向固定住，這個(gè)過程需要大量的試錯(cuò)和實(shí)驗(yàn)。

樂高變速箱（6588）有 24:1 的齒輪減速比。它需要一個(gè)蝸輪 ( 4716 ) 和一個(gè)24 齒齒輪 ( 3648 ) 才能工作，除了將扭矩增加 24 倍、減少摩擦外，它還非常緊湊，很適合用在潛艇上。

樂高電機(jī)選用的是EV3 中型電機(jī)，里面的轉(zhuǎn)速表可以用來跟蹤注射器位置，將其與樹莓派連接上。這里可以剪斷一條 EV3 電纜，在末端壓接杜邦母線連接器。

接下來需要用到 Python 來讀取轉(zhuǎn)速表，兩個(gè)轉(zhuǎn)速計(jì)信號(hào)可以根據(jù)哪個(gè)信號(hào)首先變?yōu)?1 來了解旋轉(zhuǎn)方向。

注射器范圍設(shè)置在 3 毫升至 45 毫升之間。

通過游泳池測(cè)試運(yùn)行的注射器位置數(shù)據(jù)可以看到，有效操作范圍約 25 毫升，大約是注射器的一半。

不就是造一個(gè)船體嗎（狗頭

接下來可以制作船體部分了。

預(yù)先準(zhǔn)備好兩個(gè)有機(jī)玻璃亞克力塑料圓柱體，外徑 11 厘米和 10 厘米，長度均為 25 厘米，厚度均為 3 毫米。

再還沒有把它們焐熱的時(shí)候，先從小圓柱體上鋸下 2 厘米長部分。

在一塊由苯乙烯 - 丙烯腈制成的塑料板上取下 2 塊大小合適的圓形切片。

然后需要將切下來的圓柱體粘到圓形切片上，注意粘合需要防水且牢固。

然后需要對(duì)其進(jìn)行防水密封，這里可以使用O 型線圈。

安裝蓋子也是一個(gè)挑戰(zhàn)，你必須得用指尖把 O 型圈推到縫隙中，否則它就會(huì)滑出來。秘訣是，先進(jìn)入蓋子的底部，然后用力將整個(gè)蓋子向下推，擠壓 O 形圈，同時(shí)將頂部翻入。

還需要在蓋上開一個(gè)洞來讓水進(jìn)出注射器。此外，還需要使用外部水來測(cè)量深度。鉆好孔后，將兩根4 毫米直徑的樂高氣動(dòng)軟管（21825）穿過孔。

在進(jìn)行組裝時(shí)，螺旋槳電機(jī)必須位于背面才能與磁力聯(lián)軸器連接；注射器需要空間才能完全延伸，可以安裝在電機(jī)下方或上方；電池很大，可以安裝在前蓋附近，也可以用手指方便進(jìn)行開關(guān)操作。

在螺旋槳的選擇上，主螺旋槳可以使用 4x4.5 的 Diatone Bull Nose，在螺旋槳兩側(cè)貼一塊雙面膠帶，將帶有軸孔的圓形樂高板（4032）推到兩側(cè)，在車軸上添加樂高半襯套 ( 4265a ) 以保持兩端安全。

轉(zhuǎn)彎螺旋槳可以樂高螺旋槳 3 葉片 3 直徑軸孔（6041）。

接下來就可以 …… 繼續(xù)蓋蓋子了。

首先在蓋子的兩側(cè)貼了一條低摩擦膠帶，磁鐵上添加硅潤滑劑，用棉簽清除臟污，添加磁耦合，插入樂高，主要添加了一個(gè) 8 齒齒輪 ( 10928 ) 和一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳的軸，以及一個(gè)連接件 ( 48496 ) ，用兩個(gè)錐齒輪 ( 6589 ) 進(jìn)行 L 形轉(zhuǎn)彎。

再裝上壓力傳感器和激光距離傳感器，就可以準(zhǔn)備出海了！

開上我心愛的小潛艇

帶著我們做好的潛艇上路吧！

在水箱測(cè)試中，不管是壓力傳感器還是激光距離傳感器，都能正常工作。

在泳池測(cè)試中，由于可施展空間更大，不管是轉(zhuǎn)彎還是用螺旋槳加速前進(jìn)，也都能很好地得以驗(yàn)證和演算。

在完成了初步測(cè)試后，我們還可以把潛艇放在自然界的河流里進(jìn)行最后的模擬測(cè)試。

在這段長達(dá) 200 米的行進(jìn)中，潛艇不僅能躲過各種障礙物正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還拍攝到了非常清晰的水下圖景。‍

給我們的 " 船長 " 一個(gè)大特寫：

盡管看上去十分炫酷，但是作者也很真誠的給大家拔了播草。作者表示，前前后后整個(gè)構(gòu)建過程太過復(fù)雜，可能花了300 個(gè)小時(shí)左右。

同時(shí)目前還存在由于密封嚴(yán)密且需要平衡內(nèi)部壓力，端蓋部分尤其復(fù)雜；轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳太弱；潛艇在以最高速度行駛時(shí)不會(huì)直線行駛；測(cè)速脈沖有時(shí)會(huì)丟失，需要修復(fù)注射器位置參數(shù)等問題。

盡管目前已經(jīng)做了 4 個(gè)版本的樂高潛艇，作者還在想對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，比如改造端蓋使其更易于安裝并添加鎖定機(jī)制，更換無線電控制板，拆下激光距離傳感器，增加轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳尺寸或齒輪比等等。

文摘菌的腦子已經(jīng)被這個(gè)樂高潛艇炫酷暈了，不知道大家對(duì)這個(gè)小潛艇有什么看法，歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論 ~