Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Tabernero una ronda de buen ron para los cofrades :beer::beer::beer::

Llevo un año embarcado en la aventura de construir un prototipo de vehículo autónomo no tripulado, en inglés USV (Unmanned Surface Vehicle) para cruzar el Atlántico participando en la regata Microtransat. Hasta ahora ningún participante lo ha conseguido ni en la modalidad a motor ni a vela. Tampoco me consta que hasta la fecha haya participado ningún español.

Se trata de un diseño correspondiente a un buque portacontenedores de 1000 Teus a escala 1:100 cuya cubierta estará ocupada por una serie de placas solares que proporcionan la energía para el motor y la electrónica. Esto son sus datos básicos para que os hagáis una idea:

Eslora 1523 mm
Manga 253 mm
Puntal 118 mm
Desplazamiento a escala de diseño y maxima carga 18 kg
Cago de poliester y fibra de vidrio
Motor Brusless Outrunner
Placas Solares 18W x 4
Electrónica Raspberri Pi B+ - GPS - Giróscopo - Acelerómetro - Compas
Sensores: Ultrasonidos - Infrarojos - Temperatura - Humedad
Comunicaciones: Modem Red Satelites Iridium RockBlox

Os adjunto un par de fotos del modelo antes de enfibrar y durante el proceso de laminado:

http://fotos.miarroba.es/me/76c0/215...30590BA343.jpg

http://fotos.miarroba.es/me/9007/295...2F590BA354.jpg[

Tengo claro que en esta taberna no se suelen tratar estos asuntos pero en mi opinión no se me ocurre un lugar mejor hablar de navegación sea tripulada o no :patron:

La travesía tiene lugar de Este a Oeste y una vez en regata ya no puedes enviar órdenes al vehículo de manera que tiene que ser completamente autónomo y tomar decisiones en función de una derrota prefijada y una lógica interna (sensores, etc).

En la imagen adjunta podéis ver las lineas de salida y llegada junto con una posible derrota ortodrómica (en amarillo). En rosa he marcado la derrota que me propongo hacer aprovechando la corriente de Canarias que aunque bastante más larga me permite una condiciones meteorológicas y corrientes más favorables.

http://fotos.miarroba.es/me/21cf/255...34590BA374.jpg

Y aquí con el permiso del tarbernero me gustaría conocer la opinión sobre la misma :nosabo: y si algún tabernero tiene ganas pues que proponga otras alternativas :adoracion:

Por mi parte y si la taberna se muestra interesada estoy dispuesto a ir compartiendo los avances que vaya haciendo en este proyecto :type:

Tabernero otra ronda para los que hayan llegado al final del post :brindis:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Estupendo proyecto! Sigue informando. Yo había leído algo parecido con aviones de aeromodelismo que si que llegó a buen termino.

Enviado desde mi Aquaris U Plus mediante Tapatalk

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Gracias por responder. Veremos si algún cofrade se anima a valorar la derrota prevista o se le ocurren opciones mejores.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Muy interesante. Me quedo con la oreja a la escucha

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

:brindis::brindis::brindis:

Alucinante, me siento con un buen ron a escuchar, pública más fotos del proyecto.

:cid5:

Respuesta: Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Muy buen proyecto!!

Con Arduino no se puede hacer?, consume menos energía.

Me quedo a ver.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Muy interesante.

Si quieres o necesitas colaboradores para temas de software (desarrollo), envíame un MP y hablamos.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Muy interesante ...si lo veo pasar por canarias le sacare una foto, aunque seguro que llegara bastante cagado por las aves marinas :cunao:
Llevara ais emisor?
Veo que tomas una ruta bastante al oeste de canarias , me parece bien porque asi te evitas todo el trafico de barcos que van a canarias o bordean africa:cid5

Re: Respuesta: Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Imagino que si aunque con Arduino no tengo experiencia. Hr empleado raspberry porque como plataforma me permite disponer de un microordenador muy completo a nivel de hardware y con linux como s.o.

Estoy convencido que se puede hacer ño mismo con Arduino.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Muchas gracias por el ofrecimiento :cid5:. El programa lo tengo ya muy avanzado y ño he desarrollado completo en python 2.7. Ahora estoy fuera de casa pero en cuanto pueda subo una captura de la consola de control para que te hagas una idea de como va el proyecto.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Consideraré incorporar algún sensor para evitar un ataque masivo de guano :cunao:

Respecto al AIS me hubiera gustado incorporarlo pero voy ya muy justo de tiempo para participar este año. Tengo previsto participar este año en agosto y por lo menos necesitaré el mes de julio para ajustar los parámetros de navegación en julio. Eso me deja solo mayo y junio para finalizarlo todo y ya voy muy justo para incorporar esa funcionalidad pero lo tengo en el debe y finalizase el montaje en mayo trataría de incorporarlo.

Respecto a la derrota sobretodo busco dos cosas
Importantes:

1. Evitar el tráfico de mercantes
2. Tener corrientes favorables que en caso de poca radiación solar o descarga de las baterías, al permanecer el barco a la deriva no me alejase excesivamente de la derrota prevista.

Si ves rutas mejores no dudes en hacermelo saber.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Para la derrota, lo ideal es hacer weather routing antes de la salida, e incorporar 1 algoritmo de weather routing y recepcion de gribs en el propio barco -entiendo que la recepcion autonoma de datos es legal-, y fijar el nuevo WP en consecuencia. Lo dificil es saber la velocidad real del barco en función de corriente, olas, viento, carga de baterías, % de insolación, etc... Y piensa que 1 "cagada" de gaviota como han dicho antes, va a mermar la carga de las placas, afectando al rendimiento del motor -imagino que lleva control de carga-, que imagino es lo que mas consume.

Si estas a tiempo, doble bateria, doble motor,doble raspberr, doble placa solar, etc..

Y aisla todo muuuy muuuy bien, yo metería la electronica en silicona que no sea acetica.

Y optimiza consumos, parando GPS y iridium, y navegando solo con compas elevctronico las horas de menos insolacion, etc...

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Proyecto superinteresante.

La probabilidad de colisionar con un mercante en el Atlántico es tan remota que yo no me preocuparía por eso.

Otra cosa son las olas, que en proporción con el barco a escala van a resultar enormes, será como si nuestros barcos cruzaran con olas de 10 metros de altura, o más. Yo creo que tienes varios vuelcos asegurados, por lo que has de tener muy bien resuelto el readrizamiento y la estanqueidad.

Mucha suerte
:brindis:
LDN

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Varenga, pura curiosidad, que presupuesto manejas para semejante proyecto?


Unas birras a todos!
:brindis:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Entorno a los 1.000€ a 1.500 y espero no pasarme. Esto no significa que no se pueda hacer por menos ni por mucho más. Solo el modem IRIDIUM me ha costado 300€ y las placas solares 150€. Tengo pensado colgar el presupuesto detallado para orientar a los interesados.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

La ruta sobre todo cerca de marruecos debe ser muy alejada de tierra,
yo he visto bajando para canarias pateras de pescadores marroquíes a unas incleibles 50 millas mar adentro y si encuentran tu barquito ,seguro que se lo quedan:pirata:
estudiate las pilot charts que te diran los vientos y corrientes mas probables para esas fechas y la ruta mas optima , como tu barco tiene que aprovechar las corrientes mas que el viento (porque no es un velero )yo quizás bajaría un poco mas de latitud y aunque hagas unas millas mas , tendras mas posibilidades de coger viento y corriente hacia el oeste.
es muy importante que evites que se te posen aves ,,te fastidiaran las placas solares ,incluso la sal del agua que se evapore sobre ellas ,les resta rendimiento

que pena que no le puedes poner una velita:velero:
saludos

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Lo prometido es deuda. Aquí os dejo un video muy cortito de como llevo el panel de control del prototipo USSV COZAR. Tiene utilidad en la fase de desarrollo puesto que en la regata todo está automatizado pero sirve para hacerse una idea de como está concebido el prototipo y en esta fase de desarrollo visualizar en tiempo real el valor de los parámetros asi como tomar el control del modelo a través de una red wifi.



Aun no están incluidos todos los parámetros de navegación pero podréis ver:

- Datos básicos del GPS
- variables del sistema
- Estado y parámetros del piloto automático y de la ruta
- Estado del motor y las baterías
- Sensores de distancia
- Etc

Aun quedan mucho por incorporar. Entre otras cosas:

- Sensores de temperatura
- Bomba de achique con su correspondiente boya
- Circuito de refrigeración de motor con su correspondiente bomba
- Cámara para hacer una grabación tipo time lapse'de todo el viaje
- Control de luces de navegación

Y en ello estamos.:velero:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

He estudiado las pilot chart y es es la derrota que entiendo más favorable de viento y corriente a partir de agosto (me reservo alguna modificaciones en la ruta que esto no deja de ser una competición).

Me voy a tomar en serio lo que me decís de los pájaros y veremos que se me ocurre.

El prototipo a vela lo dejo para 2018. En un desarrollo tanto a nivel de pilotaje como de diseño naval más complejo en un modelo de estas dimensiones.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Me cuesta tanto entenderlo todo jeje...pero mi más sincera enhorabuena...espero que llegue al otro
Lado!!

Agua. Ajo quilla

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Disculpar el haber puesto la consola en inglés pero al ser una competición internacional necesitaba familiarizarme con la terminología en la lengua de la pérfida Albión :pirata:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

:adoracion::adoracion:
Vaya nivel...
Y una idea probablemente bastante idiota: ¿Un (o varios) mini aerogenerador para complementar las placas solares? Este es de juguete, pero igual hay algo más robusto por ahí.

https://es.aliexpress.com/item/High-...08.4.59.jWEp7Y

Respuesta: Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Para evitar la oxidación de los componentes electrónicos, por condensación, Se pueden sumergir en un líquido que vende 3M para esto. Lo que evita la humedad completamente y mantiene refrigerado el conjunto.
https://youtu.be/Z_X_hgtlJpA

Veo en la web del proyecto que todos van con veleros o no he encontrado los links a motor.

Saludos

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Interesante proyecto

:p:p

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Te deseo muchisima suerte. :brindis:

Re: Respuesta: Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

La electrónica va alojada en varias cajas estancas no obstante algunos circuitos he pensado en sellarlos con epoxy.

La modalidad a motor creo redordar que tiene solo 1 año y por eso no encontraras referencias en ediciones anteriores.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

No es ninguna idea idiota te lo aseguro. Para serte sincero cuando empecé con este proyecto pensé usar turbinas Savonius, Giromill o Daerrius que son parecidas a las que propones. De hecho empecé el diseño con dos turbinas que engranaban directamente al eje de la hélice pero los cálculos me decían que no tendría suficientes revoluciones por eso lo dejé aparcado. Quizás el proximo año con la experiencia adquirida en esta edición pueda retomar el proyecto con turbinas de viento.

Respecto al sistema que propones necesitaría algo bastante mayor aunque es exactamente ese tipo vertical el que mejor se adapta ya que no necesita veleta para orientarse. Piensa que para recargar las baterías de 12 v necesitas bastante mas tensión, 18 a 19 v y eso requiere una turbina mas potente y por tanto mayor.

Me apunto el link. Muchas gracias.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Hola cofrade, mucho animo! Un post interesantisimo.
ya que estoy y has sacado la idea, respecto a lo que planteas de los engranajes, (igual me estoy columpiando y es una tonteria) podrias hacer un juego de engranajes de pequeño a grande rollo caja de cambios pero sin cambios jeje para q la revolucion del primero ( el q va a la turbina ) por muy baja q sea se transforme en unas rpm mayores de salida (tambien puedes hacer eso con la helice normal para que gire maa rapido y por tanto corra mas :velero: del estilo de los juguetes chinorros esos q los echas para atras y salen disparados jejejeje) espero impaciente noticias del avance!

Enviado desde mi Le X620 mediante Tapatalk

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Hola Varenga ! Interesante hilo, mantenos informados de los avances please.:pirata:

Yo por mi parte me he "picado" y mañana me llega el kit arduino con gps, compas, servo y stepper motor. Pretendo montarlo en algún soporte provisional y empezar a hacer pruebas. Si sigo enrolado más adelante (para el año que viene) vendría el iridium, placas solares y/o eólico. También habrá que ver si el kit Arduino es suficientemente robusto o hay que mejorar €€ algún componente.:nosabo:

Me atrae la versión a vela y probablemente la modalidad en la que se pueden mandar datos (waypoints y ajustes). Puestos a perder el barco te da algo más de control.:velero:

Referente al cascarón, apéndices y jarcia me tienta un diseño mangudo, planeador y deportivo, pero creo que algo más pesado, bien metido en el agua y con quilla corrida será más lento pero mucho más seguro. Por lo menos no saldrá volando en el primer temporal...:calavera:

Qué opináis cofrades? Hugo boss o Contessa ? :cunao:

Rondas y pagadas a tod@s :brindis:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Amigo AXN mucha suerte con tu proyecto y aqui me tienes para lo que puedas necesitar. Yo voy muy apurado de tiempo para este año pero lo intentaré hasta el final.

Respecto al diseño del casco en el caso de vela yo tsmnien pienso que la clave es un diseño pesado, con mucho desplazamiento y con quilla corrida. Es mas lento pero hasta ahora no hay problema con la velocidad sino con el control y resistencia del prototipo.

Mucho ánimo y comparte los avances.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Pues bien, de momento he estado familiarizándome con el Arduino, sensores y motores.

He escrito una rutina simple/inicial que da respuesta proporcional (solo P) al servo timón , a partir de la diferencia de rumbo real Versus rumbo a waypoint. En paralelo me estoy peleando con el compass HMC5883L y en unos días me llega el GPS.

Después de leer algo acerca de la acción proporcional, integrativa y derivativa aplicada al control de barcos, llego a las siguientes conclusiones:

1-La acción del timón ha de servir para pequeños ajustes o correcciones, pero con mar tranquila no debería ir metido a las bandas continuamente. Esto sería síntoma de centros de presiones desequilibrados, generaría rozamiento, pérdida de velocidad y consumo eléctrico. Además complica los algoritmos de cálculo.

2-Puedo equilibrar (desplazar orza y/o velas) el barco para un determinado rumbo (por ejemplo través puro) durante la puesta a punto en tierra, pero el velero requerirá un nuevo reequilibrado cuando desee ceñir o arribar.

3-Es clave poder reajustar el centro vélico y/o de deriva en contínuo durante la travesía. (ejemplos: windsurf / patí català) Creo que es incluso más importante que la acción del timón.

4-Para realizar éste ajuste se me ocurren diferentes maneras, cada una con sus ventajas e inconvenientes. Debería ser algo a prueba de temporal, con poco consumo, sin desgaste mecánico y sin posibilidad de quedar bloqueado por salitre. Opciones:
a-orza ligeramente basculante o retráctil
b-palo ligeramente basculante
c-palo flexible
d-velas enrollables
e-pequeña vela trasera mesana solo dedicada a este ajuste
f-desplazar un peso a lo largo de crujía (puede ser por dentro del casco)
g-mover lastre (agua) de unos hipotéticos tanques internos a proa y popa

Finalmente, en paralelo he empezado a construir una maqueta 1:2 del casco. Es un diseño inicial made in yo, con el cual quiero empezar a ver como se asienta en el agua, como debo distribuir pesos y que estabilidad tiene.

Me mantengo a la escucha si alguien tiene comentarios o recomendaciones. :barcopapel:

Rondas de mi parte !! :brindis::pirata:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Amigo AXN ya estas envenenado con el asunto :cunao:

Respecto al control del timon coincido contigo y creo que el proporcional debe ser suficiente. En mi prototipo por el momento he usado solo este control. El algoritmo mio al igual que el tuyo trata de minimizar la diferencia entre el rumbo al wp y el que lleva. Ya veremos el comportamiento en l mar. Respecto a los sensores, ademas del GPS llevo una unidad AltIMU-10 v4 que incorpora acelerometro, giroscopo y compas. Los necesitarás para no basarte únicamente en el rumbo del gps. Respecto al diseño que planteas creo que la quilla corrida es un acierto y me parece muy interesante respecto al control variando el centro de gravedad tal y como se hace en vela ligera. Los algoritmos de pilotaje a vela son creo bastantes mas intesivos y complejos. Espero enfrentarme a ellos el proximo año.

Yo sigo con mi proyecto y los tiempos ajustados. Ahora estoy con las comunicaciones satelites con el modulo rockblock. Confio en poder acelerar en las proximas semanas y llegar a tiempo a tenerlo todo en agosto. El enfibrado del casco me hace perder mucho tiempo.

No dejes de seguir compartiendo los avances que hagas y mucha suerte.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Interesantísimo proyecto, tomo sitio para seguir vuestros comentarios.

Por si os puede servir de inspiración, dos apuntes:

1) Imagino que esto será trivial para vosotros y ya tendreis previsto activar el "watchdog" que llevan implementado tanto el Arduino como la Raspberry. En medio del mar no hay mucha posibilidad de un reset si se cuelga el software. :cagoento:

2) Recuerdo de mis pinitos hace años instalando redes ciudadanas de wifis libres que, para dejar a la intemperie circuitos y que no les afectase el agua de lluvia o el invierno, los sumergíamos completamente en "tupperwares" rellenos de aceite (aceite normal de cocina), no es conductor de la electricidad y hace de refrigerante líquido. Eso sí no es apto para componentes con piezas móviles (discos duros, por ejemplo).

Saludos, ánimo y mucha suerte cofrades. :brindis:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Amigo NANAI gracias por tus observaciones. En mi caso con la raspberry he implementado un auto reset programado. Todos los dias a una hora concreta el sistema se reinicia. Además de la captura de errores que hará el propio programa.

Respecto al aislamiento de los circuitos en principio voy a instalarlos en cajas estancas sin añadirle ningun tipo de aceite mineral o vegetal pero tomo buena nota por si tengo que implementarlo.

En cuanto tenga el casco terminado iré subiendo más fotos. La verdad es que el tema de la fibra está siendo mucho más duro del que pensé inicialmente.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

No he podido resistirme y lo he echado al agua:sip:

Aun le falta la última capa de resina y un buen lijado y pulido pero ya no aguantaba más y quería verlo flotar.

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

:pQue buena pinta ese casco Varenga ! :cid5:
¿Qué espesor tendrá el casco terminado? ¿Cuántas capas de fibra llevará? ¿Eslora y peso aprox (solo casco)?

Veo un bulbo pronunciado que podría ser fuente de enganchones con algas, cabos etc... ¿Qué ocurrirá cuando cruce el mar del os sargazos :barcopapel::barcopapel:? ¿Protector frontal de perfil suave y/o detección y maniobra evasiva marcha atrás? ¿Has pensado en el asunto?

Nanai me anoto lo del watchdog, es vital tenerlo en cuenta. ¿En cuántos minutos/horas programaríais el reset?
No soy especialista electrónico/programador por lo que agradezco todo tipo de consejos. :adoracion:

Respecto a lo de la estanqueidad yo si que tengo pensado inundar la electrónica con aceite, grasa o silicona.

Lo de la refrigeración es un punto a favor para el aceite, pero el impacto ecológico de un hipotético (nada probable :cunao::cunao:) naufragio es un punto en contra.

Retomando el tema de refrigeración me preocupa la temperatura que alcanzará la electrónica dentro de su carcasa estanca debajo del sol ecuatorial.

Ánimos y gracias por vuestros consejos. :brindis::brindis:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Gracias AXN respondo sobre tu mail

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

¿Que tal va eso Varenga? ¿Algún avance destacable?

Rondas :borracho:

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Ajunto el esquema eléctrico de USSV COZAR I que en los próximos día comenzaré a alojar dentro del casco. Me va dar pena entregar toda esta tecnología al mar sin más pero estoy disfrutando de lo lindo tanto en el diseño como con la construcción. Bueno para seros sinceros el casco en fibra me está dando algún que otro dolor de cabeza con el lijado.

Un saludo



http://fotos.miarroba.es/me/ba63/1B5...33593B9DD0.jpg

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Madre mía que despliegue de electrónica :brindis:
Vas a tener faena en estanqueizar todo esto.
Ánimos y adelante que lo tienes casi para botar.

Por cierto, un velero autónomo está ya casi cruzando la salida Oeste-Este. Pinta bien el track, a ver si aguanta:

http://www.microtransat.org/tracking.php

Ronda pagada !

Re: Aventura Atlantica En Vehiculo No Tripulado
 

Ya tengo preparadas 4 cajas estancas del rico-mart para alojarlo todo. Subo fotos conforme las vaya termiando. Ahora estoy con la principal donde va alojada las raspberry pi, memoria USB de 64 Gb, un expansor de la gpio a 3 gpio, el GPS y la unidada Altimu( giróscopo, acelerómetro y magnetómetro). En otra caja irán los circuitos de potencia: controlador de carga de las baterías, driver para manejar los servos. En la tercera caja ira el modem satelite, y la placa que contiene el convertidor analogico digital con los circuitos auxiliares de cada sensor. Cablear todo esto será todo un reto :borracho: