什么是DPV？
DPV（Diver Propulsion Vehicle，潜水推进器）是一种供潜水员在水下使用的设备，用来提高水下移动的速度和效率。DPV 通过电动马达产生推力，帮助潜水员更快地在水中移动，同时节省体力和气体消耗。它常用于技术潜水、洞穴潜水、沉船探险和其他需要长时间或大范围水下移动的潜水活动。
为什么要制作？
在经历了顶流顶到腿抽筋、气吸到只剩 10bar 被同伴鄙视以及 Jetfin 流顶到跟腱撕裂后，我就觉得可以把水下小摩托给提上日程了。结果一查价格，2k+ 刀的价格直接劝退我。找了一些网上的图片，发现结构不是很复杂，不如自己搓一个试试。
本篇用于记录过程中的部分思路和设计，不定时更新。
请注意！本人并没有任何 DPV 的使用经验，没有接受过任何 DPV 学习课程，所有设计思路基于现有商品 DPV 网站的图片、数据和使用手册进行参考。个人的理解可能与实际使用思路有所不同。
设计需求
- 便于携带，拆分情况下能够放于28寸行李箱内，且整体重量小于10kg
- 续航时间：> 1.5 小时
- 最大推力：> 200N
- 设计抗压深度：> 60m
- 预算：5000 CNY
开始之前
在详细设计开始之前，必须对主要设计做出一些决定。我的设计目标是使用较少的费用制作安全和更强性能的推进器。因此，在这其中的一些零件除了必要的定制零件以外，会选择市面上现有售卖的部件进行组合。
本人具有微量机械设计经验，第一次设计水下设备，不同于地面装备，水深越深，则压力越大，因此考虑到的主要难点就是如何确保密封。
桶身外壳
整体使用 POM 材质以降低成本，密封固定参考 BlackTip 使用固定带。
DPV 外壳整体由前盖、桶身、锥形尾端、导流罩和操作手柄组成。
其中导流罩因体积原因存在一定的加工难度，所以考虑使用 PVC 管 + 3D 打印零件拼接组合。
操作手柄部分使用 3D 打印并灌胶密封。操作结构上在考虑使用连杆结构或是线缆外接控制。
动力系统
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螺旋桨
船用三叶塑料螺旋桨
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电机
根据螺旋桨原电机使用参数推算，产生大于 200N 推力需要电压大于 24V，功率 500w 左右，>1000 RPM。
由于桶身使用了 POM 材料，因此散热受限，这里选择无刷电机并尽可能提高电压来减小大电流产生的热量。
不同于空气介质，在水下收到的阻力将更大，所以需要使用较大扭力的电机。
本是想着定制电机，奈何大学学的电机原理忘得一干二净，这里暂时考虑使用无框内转子无刷电机。
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传动轴
电机位于桶身内，不接触水。而螺旋桨位于桶身外，接触水。因为使用了现成的电机，所以需要定制一根传动轴联接电机轴并延长到外部与螺旋桨连接。这里存在的难点是如何在传动轴高速旋转的情况下确保外部和内部的密封。目前考虑使用机械密封方式。
控制系统
主控系统使用我自己比较熟悉的 Arduino 作为控制器，VESC 电子调速器控制电机。
由于水下环境的特殊性，所有外置的电气设备必须做好防水密封处理。对于控制单元的主要思路就是尽量减少电子元件外露或是避免外露，而传统的机械式开关显然并不适用。那么有没有无需接触的办法呢？依然是参考 BlackTip 产品的设计，使用了一根联杆来对置于内部的干簧管进行开合控制。利用金属或是磁铁进行控制的思路，可以选择的器件就多了起来，比如霍尔传感器或者磁编码器等等。
作为第一台试验机，我不想设计得太过于复杂。机械的联杆结构我认为存在一定的风险，所以还是将所有的外置设备全部使用线缆连接。
关于基础功能不外乎是启动、停止、以及调速。启停拉杆是一定要有的，一个小问题是调速应该如何设计。全部的控制仅使用拉杆的话操作会变得复杂起来，我想的就是一个普通人拿到这台设备就自然而然地知道如何使用。所以拉杆就是启动和停止，而调速最简单的就是使用旋钮开关。但是目前市面上我还没有找到能够在大深度使用的成品，看来还是需要自己制作了。思路使用磁控，大概率会选择磁编码器。编码器安装在手柄内部并灌胶做防水处理，外部的波轮嵌入磁环，来实现无级调速。这里的波轮还会作为启停拉杆在失效时的备用停止开关。
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开关
水下机器人使用的旋转式开关，该开关不能过大电流，会加上个MOS 管电子开关。
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操控逻辑
待完善
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外部显示
外部显示器，显示电量、系统状态等数据。通过线缆连接。
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系统监测
电压监测，密封监测等。
进度 (随时更新)
本人有严重拖延症，外加国际物流时间，完成时间不定。
2024.08.15 开坑
2024.08.20 草图绘制及零部件选型