[beamrider]

Servo pentru autopilot simplu
Ce sa aleg?

Vreau sa-mi construiesc un autopilot simplu folosind placa cu microcontroler Arduino Uno R3 din imaginea de mai jos, legata la un servo care sa actioneze cirma unui navomodel de aproximativ 50 cm lungime si a carui viteza este cea a unui om la pas. Nu stiu pe care dintre cele trei servomecanisme (1), (2), (3) sa il aleg.
http://www.abra-electronics.com/product_images/o/744/Arduino_Uno__80258_zoom.jpg
http://www.abra-elec...e-in-Italy.html

1)http://www.abra-electronics.com/product_images/s/452/HXT900__83261_zoom.jpg
http://www.abra-elec...icro-Servo.html

2)http://www.abra-electronics.com/product_images/f/850/HXT500__33612_zoom.jpg
http://www.abra-elec...%7D-.10sec.html

3) http://www.abra-electronics.com/product_images/p/528/SERVO-110__56935_zoom.jpg
http://www.abra-elec...o-%285V%29.html

In final vreau sa leg un modul GPS la placa cu microcontroler pentru ca barca sa poata efectua o traiectorie preprogramata sau sa ajunga intr-un punct dat daca pierde semnalul de la statia de telecomanda.
Totusi, pentru inceput nu voi folosi asa ceva. Cirma va fi actionata cu o secventa de comenzi preinregistrate in microcontroler, cum ar fi de exemplu baleaj stinga dreapta 25 grade cu perioada de 10 secunde, invirtit in cerc intr-un sens pe urma in celalalt, etc..

[GST 7.7]

La o barca de 50cm lungime cred ca ti-ar trebui ceva mai puternic decat cele 3.

Un servo standard cred ca ar fi mai potrivit ceva de genu http://www.abra-elec...252d-Large.html

[navigator]

Salut! Oricare ar fi bun dintre alea de 12 si 9 gr. Ala de 5 gr. e prea mic. Depinde si de barcuta. Faci autopilotul cu compas magnetic electronic?


GST 7.7 depinde de barca, dar un standard e cam mare. Merge cel mult un mini. Astea sunt micro, nano si pico (12 9 5 gr.) dar daca barcuta nu e prea rapida si cu o carma maricica, merg bine cele micro si chiar nano. Au 1,5 kg/cm.

Aceasta postare a fost editata de navigator: 08 October 2012 - 10:19 AM

[beamrider]

navigator, la 08 October 2012 - 10:11 AM, a spus:

Faci autopilotul cu compas magnetic electronic?

Deocamdata nu. Pare scump.

Exista magnetometrul HMC6352 care legat la placa Arduino Uno, conectata la rindul ei la un servo, ar forma un autopilot complet (a se vedea filmul demonstrativ cu adresa data mai jos).
https://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/images/products/7/9/1/5/07915-01.jpg
https://www.sparkfun.com/products/7915
Busola elecronica HMC6352 nu functioneaza decit in planul orizontal, adica intr-un navomodel aflat pe un lac oglinda, perfect linistit. Din cauza faptului ca nu este compensat la inclinari fata de orizontala HMC6352 va scoate un semnal eronat pe balta agitata, chiar putin, si drept urmare nu va mai indica nordul ci directii diverse.

VIDEO Demonstrativ:

Un magnetometru compensat la inclinare este foarte scump ( https://www.sparkfun.com/products/8656 ). Nu pot lua asa ceva deocamdata. Exista si o versiune semnificativ mai ieftina ( https://www.sparkfun.../products/10703 ) compensata dar necesita procesare de semnal externa. Nu am studiat inca atent ce presupune asemenea procesare.

[beamrider]

In acord cu filmul urmator, varianta ieftina de magnetometru compensat la inclinare se pare cu nu prea este precisa, erorile fiind de vreo 15 grade. Este posibil ca balansul stinga - dreapta al navomodelului sa integreze cumva eroarea si pe ansamblu circuitul sa indice in medie nordul. Comenzile continue, practic in ritmul valurilor, nu stiu insa daca ar fi placute pentru servomecanism.

[navigator]

Ma gandesc si eu de multa vreme la un autopilot cu compas magnetic deoarece mi se parea o solutie ieftina (in comparatie cu GPS) si sigura, in comparatie cu traiectorii preprogramate sau "secventa de comenzi preinregistrate in microcontroler, cum ar fi de exemplu baleaj stinga dreapta 25 grade cu perioada de 10 secunde, invirtit in cerc intr-un sens pe urma in celalalt, etc.."

Pentru compensarea balansarii nu se poate monta senzorul intr-o articulatie cardanica, ca busolele reale de pe vase, dar miniaturala? O greutate tip pendula, adecvata, ar invinge elasticitatea unor fire subtiri spiralate, ce fac legatura intre senzor si partea electronica (Arduino). Asta in caz ca nu este "posibil ca balansul stinga - dreapta al navomodelului sa integreze cumva eroarea si pe ansamblu circuitul sa indice in medie nordul."
Intreb si eu. Tu poate ca esti pasionat de Arduino sau esti student si lucrezi la un proiect pentru o nota mare. Eu doar nu vreau sa pierd o macheta pe lac, asa ca pentru mine si o precizie de 30 de grade ar fi indeajuns.
Sa ne spui cam despre ce gen de barcuta de 50 cm e vorba ca sa vad totusi ce servo e cel mai bun.
Spor la cercetat!

[GST 7.7]

Totusi de ce te mai complici cu magnetometrul, din moment ce este imprecis, gps-ul a ajuns la un pret acceptabil, chiar din ce vad eu mai ieftin decat ce vrei tu sa iei http://www.rctimer.c...63&productname=

Si sunt mai multe gps in gama asta la preturi ok.

Eu unul zic ca ar fi mult mai ok programarea cu ajutorul gps direct.

Iar pe magnetometru nu prea vad cum o sa faci anumite secvente, o sa ai nevoie si de rc, din cate am inteles vrei ceva autonom gps il vad o solutie mai buna.

[GST 7.7]

Editul asta e stresant.

Revenind la problema balansarii, nu ar fi o varianta buna folosirea unui gyroscop plus accelerometru ( ambele in acelasi cip mai nou ) ? Ma gandesc ca ar da date mult mai exacte despre inclinare si ai folosi magnetometrul doar pentru orientare.

http://www.drotek.fr...elerometer.html MPU 6050 este unul bun si ieftin

Iar ca servo ma gandesc totusi ca barca e maricica si forta mai multa nu strica, mai ales ca diferenta de pret e de 2-3 $

Aceasta postare a fost editata de GST 7.7: 09 October 2012 - 09:01 PM

[beamrider]

Am gasit o discutie interesanta despre problemele unui autopilot, aici:
http://www.boatdesig...ilot-30075.html

GPS-ul iti spune coordonata instantanee (x,y) a navomodelului, nu si directia instantanee in care barca este indreptata cu botul.

Trebuie ca procesorul autopilotului sa achizitioneze o pereche de coordonate (x0,y0) si dupa citeva secunde o alta (x1,y1). Din cele doua se poate calcula directia si sensul de deplasare, plecind de la presupunerea ca intre punctele 0 si 1 navomodelul s-a miscat drept.

[GST 7.7]

Chestia asta ai putea sa o faci relativ usor, gps pus in spatele barci si un gyro+accelerometru in botul barci, astfel ai coordonata instantanee, dar si directia.

[beamrider]

GST 7.7, la 10 October 2012 - 07:47 PM, a spus:

Chestia asta ai putea sa o faci relativ usor, gps pus in spatele barci si un gyro+accelerometru in botul barci, astfel ai coordonata instantanee, dar si directia.

Nu stiu de ce trebuie pus GPS in spate si gyro + accelerometru in fata? Despre ce gyro vorbesti? La ce integrat te referi?

Cel mai simplu mi se pare GPS asezat undeva in navomodel, nu conteaza locatia ca oricum precizia sa este de +/-10 m, pentru pozitie si magnetometru (compensat de preferat) pentru a indica unghiul de deviatie al axei de simetrie a barcii in raport cu directia nordului.

Daca elimini GPS-ul tot ramii cu unghiul de care vorbeam mai sus si care ii permite barcii sa se indrepte in orice directie presetata. Asta inseamna ca odata pierdut modelul, pe lac, acesta s-ar putea intoarce singur spre malul dinspre care a venit fara insa a avea pretentia revenirii intr-un punct foarte precis cu eroare de +/-10 m.

[GST 7.7]

Ti-am dat link mai sus cu integratul de care vorbeam http://www.drotek.fr...elerometer.html MPU6050

ziceam de integrat sa fie in botul barci pentru a avea directia barcii.

Si +- 10 m la gps mi se pare cam mult.

Fara gps nu prea vad cum se poate intoarce barca.

[beamrider]

MPU 6050 nu ajuta prea mult. Tot la magnetometru trebuie sa raminem, cuplat de preferat cu un GPS dar care nu este absolut necesar petru aplicatia de revenire a barcii la mal propusa de userul "navigator".

MPU 6050 iti da acceleratia instantanee pe trei axe si viteza unghiulara de rotatie, tot asa, spatiala.

Daca stii atit pozitia initiala (x0,y0,z0) cit si orientarea (fi0, teta0, gama0) a unui corp oarecare, la care se adauga cunoasterea la orice moment a lui (ax(t),ay(t),az(t)) si (vfi(t), vteta(t), vgama(t)) atunci prin integrare, din acceleratiile si vitezele unghiulare, date de MPU 6050, obtii mereu pozitia si orientarea barcii.

Cazul este pur teoretic pentru un navomodel care se deplaseaza citeva zeci de minute pe un lac agitat. Erorile de integrare devin asa mari incit nici pozitia nici orientarea nu mai au legatura cu realitatea.

https://www.sparkfun.../products/11028
https://www.sparkfun...ccel_gyro_guide

[navigator]

Senzorul magnetic digital Dinsmore 1490 http://www.dinsmores....com/index.html costa 15 $ bucata in SUA si ptr Romania se adauga 6 $ trimiterea cu plata paypall. Are 8 iesiri si indica 8 directii N, NE, E, SE, S, SW, W, si NW. Functioneaza bine cat nu e inclinat mai mult de 12 grade. 12 grade mi se par suficient, ar trebui sa fie apa foarte agitata sa se incline barcuta la mai mult de 12 grade. Eu nu ma pricep la facut programe pentru microcontrolere dar daca as avea un astfel de senzor, l-as integra intr-un montaj destul de simplu cu porti logice, combinat cu un fail-safe, care sa controleze un servo. Sunt sigur ca voi, cu un microcontroler o rezolvati rapid, elegant si ieftin.

Diverse informatii http://www.robsonco....Untitled_5.html .

Pentru comenzi http://www.robsonco....Untitled_7.html .


Mai sunt pe acolo doi senzori, cu iesire analogica, mai precisi dar si mai scumpi: 30 $ bucata. Eu m-as multumi cu ala digital, pentru mine ar fi de ajuns sa-mi revina vaporul cu un unghi de maxim +- 45 grade.

[beamrider]

Teoretic, cu informatiile de la adresele de mai jos, s-ar putea construi acasa niste magnetometre care nu sunt altceva decit transformatoare speciale, sensibile la directa nordului.

Magnetometru busola tip Fluxgate construit artizanal, (a se vedea paginile 42, 43):
http://janss.kr/Uplo...ASS/22-1-35.pdf

Principiul de functionare pentru o busola Fluxgate:
http://www.invasens....teExplained.PDF

Magnetometre Fluxgate profesionale:
http://www.autonnic....gnetometer.html
http://www.autonnic.com/assets/images/fixed%20magnetometer.jpg