La Taberna del Puerto

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-   -   Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€. (https://foro.latabernadelpuerto.com/showthread.php?t=143376)

eljuligallego 12-09-2015 01:05

Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Hola a todos los cofrades y una ronda de 1906 pa todos.

Primero me presento,soy de la ria de pontevedra y poseo un pequeño velerito para ir paseando por la ria y darse algun chapuzón en las pedazo playas que tenemos en esta ria.

Resulta que como ando un poco aburrido y me gusta el tema de cacharrear pues me ha dado por diseñarme mi propio piloto automatico.

El piloto automatico consiste en un motor lineal controlado con el movil a traves de unos reles conectado a una placa IOIO con bluetooth y controlado todo por bluetooth mediante el teléfono.

Para que os hagais una idea os cuelgo las fotos de los distintos componentes necesarios (la cosa está todavía en proceso de desarrollo por lo que no se asusten con las plaquitas pegadas con cinta americana :cunao:):

El motor lineal:
https://www.dropbox.com/s/y9ke7vae9i...J0541.jpg?dl=0

Este motor se trata de un motor comprado en Ebay como este tipo:

http://www.ebay.com/itm/330lbs-300mm-12inch-6mm-s-12V-1500N-Linear-Actuator-Motor-for-Electric-Medical-/271676304390?hash=item3f412b6c06

Son motores lineales con cargas de hasta 150Kg y van alimentados a 12v y con un consumo maximo de 60W y con certificación IP65 para poder instalarlo en exterior.

La electrónica instalada dentro del barco conectada a una bateria de 12V y al motor:
https://www.dropbox.com/s/y2jqpgwcxc...J0525.jpg?dl=0

Para controlar el motor utilizo una placa de 2 reles (para dar alimentacion normal, inversa y neutro) y una placa de control IOIO que se encarga de realizar la interfaz entre los reles y el telefono android mediante bluetooth.

La aplicación desarrollada en el telefono para poder controlar el sistema:
https://www.dropbox.com/s/7wzq8ypmtj...J0536.jpg?dl=0

Se trata de una pequeña aplicación que se encarga de leer los datos de la brujula integrada en el teléfono y mandar los comandos de control a la placa para controlar la caña.

y aqui un pequeño video del sistema funcionando:

https://www.youtube.com/watch?v=kMB7JqZ-hYM

la instalación es bastante sencilla y por ahora no me ha dado problemas(he estado 3 tardes de paseo por la ria y el motor lleva instalado 2 semanas a la intemperie y bajo la lluvia gallega) y tengo que decir que estoy bastante contento con el resultado.

Por ahora solamente tomo los datos de la brújula pero en la siguiente versión pretendo utilizar tambien los datos del GPS para poder realizar también derrotas en función de los distintos waypoints que le marque pudiendo corregir el rumbo en función del rumbo GPS que obtenga.

Tambien estoy probando a realizar lo mismo pero utilizando en vez de la placa IOIO una placa de arduino china que salen mucho más economicas reduciendo todavía más el coste.

El coste estimado ronda los 80€ y en la siguiente versión podria bajar a un coste irrisorio de 60 € lo cual queda bastante por debajo del los precios que se manejan muchos pilotos automaticos comerciales.

Un saludo y espero que os guste la idea ya que almenos yo no he encotrado en internet una solución más sencilla.

P.D. no he incuido el coste del telefono al sistema porque es algo que asumo que no será necesario comprarse ya que la gran mayoria hoy en dia ya gasta listofonos y todos los modernos incluyen una brújula electronica más o menos fiable.

Geronimo 12-09-2015 12:23

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Genial. Había un hilo antiguo sobre el tema y no se desarrolló. Voy a estudiarlo con calma. Ya tengo el brazo de un autohelm antiguo. A ver si se adapta.

Enviado desde mi MI 3W mediante Tapatalk

boral 12-09-2015 12:50

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Eres un fenómeno:adoracion::adoracion::brindis:
Sigo este hilo con interés. tengo dos pilotos de caña y no me dan mas que problemas con la electrónica. A lo mejor podría aprovechar la mecánica de uno de ellos y meter en la carcasa la electrónica que tú has montado. No tengo ni idea de electrónica pero algo se hará.
Un saludo.

jrcs 12-09-2015 12:56

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Que envidia me da la gente mañosa e ingeniosa como tú...

boral 12-09-2015 12:59

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Por cierto, en las fotos he visto que se ha torcido el tornillo que sujeta el piloto al casco. Habría que darle una vuelta y colocar un sistema mas fuerte y a ser posible fácil de desmontar (unos pasadores de inox). En el lado de la caña, también se podría colocar con algún pasador que soltase rápido, por si en un momento dado el invento fallase en el peor momento y hay que recuperar el control manual.
Un saludo.

Dibujito 12-09-2015 18:19

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Que bueeeeeeenooooooo!! :cid5:

Geronimo 12-09-2015 19:49

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
El cofrade "TAMAMOANA" inició un hilo hace unos dos años sobre el "Piloto automático con el dichoso Arduino"
http://foro.latabernadelpuerto.com/s...d.php?t=109628
Se hicieron durante casi dos años aportaciones muy interesantes, pero por mi parte no se llegó a un resultado satisfactorio.
Lo tuyo es genial.
Estuve dias para que me funcionara un simple "avisador" de leds (verde-rojo) en función del rumbo (de 0º a 180º de 180º a 360º) la idea era modificar el programa para que funcionara con dos reles sobre el brazo de la çaña del timón.
El sensor de compás, era de dos ejes, el HMC6352 la idea era utilizar el de tres ejes o uno que había salido entonces que llevaba giroscopio. Todo eso para que no le afectaran las escoras al sensor de compas. Pero no encontraba ningún programa (sketch) para ese nuevo sensor.
En tu caso no tengo claro como alimentas la placa ioio, la estabilidad del la brújula del telefono en las escoras, y sobretodo, ¿has creado tu la aplicación para el Android? ¿Se puede aprender a hacer algo parecido?:cunao:
Gracias y mucha suerte.

Kili 12-09-2015 19:52

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Muy buena idea seguiremos el hilo a ver si aprendemos, :brindis:

boral 13-09-2015 01:06

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Veo que el hilo esta en charla general, cuando creo que debiera estar en el principal o incluso mejor en bricobarco si es que funcionase para lo que fue creado.
Un saludo.

eljuligallego 14-09-2015 01:31

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Buenas de nuevo,
muchas gracias a todos,parece que os ha gustado la idea y me alegro.

respondo:
1º)
no tengo mucha idea de como van los pilotos automaticos comerciales (he visto el manual del st 1000 y 2000) respecto a la electronica integrada y que tipo de señal es necesaria para alimentar y controlar los motores que integran aunque imagino que se podria hacer un apaño.
2º)
El tornillo está doblado porque el piloto automatico cuando estaba haciendo las primeras pruebas se le fue la pinza y por poco me arranca un cacho de barco el bicho del motor (dice que tira hasta 100Kg de fuerza :eek:), menos mal que me dio para pararlo justo a tiempo,tengo que decir que esto me pasa porque medí mal y lo arrime demasiado a estribor al montarlo (pensando en para que al recogerlo no sobresaliera mucho y no me estorbara).

Claro que habria que darle algunas vueltas a la posición correcta y a los enganches. yo lo monté con lo que tenia a mano (el enganche de la caña me venia con el motor y el tornillo lo monté para poder bajarlo y que no molestase con el fueraborda).

Tambien tendria que revisar un poco la teoria acerca de la correcta posición del piloto automatico y probar con otros motores lineales que venden en ebay de menos potencia pero más velocidad.

Digamos que para esta prueba decidí montarlo en donde menos estorbase y menos averia hiciese en el barco para que en caso de que la cosa no funcionase pudiera almenos dejarlo todo como estaba sin demasiados desperfectos.

3º la placa IOIO se alimenta con alimentación entre 6 y 20v creo tambien pero como he tenido algunos problemas con la electronica si la conectaba a la misma bateria todo decidí conectarlo a baterias separadas, es decir al motor que es lo que más consume una bateria de coche y a la placa 3 pilas 16850 que me duran dias sin tener que recargarlas.

Imagino que el problema viene porque el motor al cambiar de posicion generará caidas/picos de tensión que haga que la placa se caiga. seguramente se pueda solucionar si conecto un condensador al motor para estabilizar esos picos de tensión pero no he tenido tiempo para probarlo.

El tema de la brujula del telefono no sabria decirte hasta que punto le afectan las escoras ya que solamente ayer he estado probandolo a vela y he visto algunos inconvenientes (tengo un velero de 5,90 y el oleaje le afecta bastante) pero no sabria decirte si son causados por el sensor o por el algoritmo que implemento pero se me ocurren algunas soluciones para mitigarlo en caso de que sea cierto.

Tienes que pensar que como es el telefono el que hace de compas tiene que estar fijo en el barco ya que si se mueve o juegas con el cambia su referencia.Yo en mi caso lo que hacia era ponerlo en la banda para que la inclinacion de la cubierta compensara la del barco.

mi idea final es integrar un tablet en el barco desde el cual pueda controlar todo el barco con una aplicación(piloto, luces, musica...)

Geronimo,¿El sensor del compas que dices es este?:
http://blog.bricogeek.com/noticias/t...l-con-hmc6352/

Respecto a la aplicación si que la he creado yo mismo.Te recomiendo echarle un vistazo a la herramienta Appinventor del MIT está muy completa y te permite integrar todos los sensores facilmente.Es muy útil si no tienes mucha idea de android aunque requiere algunos fundamentos de programación.

4º Respecto al hilo lo he puesto en general porque era lo que me indicaban en el subforo de brico pero no entiendo porque solamente lo hacen de lectura.

Ahora os informo de mi nuevo avance:

He implementado el mismo sistema pero en Arduino, aqui os cuelgo un video de su funcionamiento:

https://www.youtube.com/watch?v=yhan7UmTx7A

La aplicación de android es la misma que para la placa IOIO solamente cambiar el funcionamiento interno de comunicación con la placa.

el piloto automatico lo activo al pulsar una casilla y se ve que cuando giro el movil en un sentido o otro se activa el relé correspondiente.

Tambien se ve que cuando vuelvo al centro se activa el relé contrario. Esto es debido a que he estado probando una versión en donde aplico una compensación para centrar la caña y que el barco no este continuamente oscilando.

Además la aplicación me sirve de mando remoto de control manual de la caña lo cual puede ser útil en algunos casos.

También me falta por integrar la parte del GPS.Espero tenerla lista pronto.

En cuanto tenga nuevas noticias os cuento.

Geronimo 14-09-2015 12:03

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
:brindis:El sensor que digo es el que has puesto de enlace, el HMC6352
Me costó un montón lograr que funcionara. Leia los rumbos pero no emitia ordenes (no eran términos correctos) Hice la prueba de la primera lección del Arduino "Enciende un led" y la parte electrónica era correcta. Algunas de las ordenes que copié de otro proyecto similar en inglés no funcinaban y pidiendo ayuda en foros de Arduino, luego de dias dí con el problema. El problema es que no tengo ni p. idea de "programación".
Al final lo máximo que hice es probarlo con un barco pirata de los muñequitos Lego. Al pasar por el norte 0º cambia el led que se ilumina (si giro a estribor verde si giro a babor rojo). Creo que no conseguí mantener los dos leds apagados, lo que significaria un trabajo constante del motor y un zig-zag constante y quizás exageradoen el rumbo. (como es muy oscuro mejor ver en pantalla completa):

Luego estuve consultando sobre el compas sensor HMC5883L por si me decidia a comprarlo y se me criticaba en el foro que seria lento de respuesta en las escoras, cuando en realidad creo que las escoras en un barco son más lentas que en los aviones de radio-control, por poner un ejemplo.
También consulte un sensor de 3 ejes con acelerómetro y giroscopio, pero ya son más caros.
Y buscando las referencias, hoy he visto que existe un sensor que se llama
Tilt Compensated Magnetic Compass (Inclinación Compensada) mucho más económico. Además parece que incorpora giroscopio.
Creo que el problema es saber cuáles de las informaciones que proporciona el sensor son útiles y cuáles no.




ontzimutil 14-09-2015 13:32

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
El bajón de tensión del relé se soluciona con un simple diodo del negativo a la entrada de la señal.

Yo intentaría hacer algo así con el gps y arduino porque el compass tiene pinta de ser muy problemático

Enviado desde mi XT1032 mediante Tapatalk

Geronimo 14-09-2015 13:57

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Cita:

Originalmente publicado por ontzimutil (Mensaje 1833363)
El bajón de tensión del relé se soluciona con un simple diodo del negativo a la entrada de la señal.

Yo intentaría hacer algo así con el gps y arduino porque el compass tiene pinta de ser muy problemático

Enviado desde mi XT1032 mediante Tapatalk

:brindis:Creo que todos los aviones, drones, etc llevan un sensor compass. El gps da las coordenadas, pero en "automático", solo con el gps, para calcular el rumbo deberia ir calculando "medias" entre distintas posiciones. Es decir el compass te da casi instantaneamente, los grados que tiene tu vehículo en referencia al norte.
Los pilotos automaticos más antiguos que conozco llevaban un compás con un disco suspendido en líquido, dos agujeritos, dos leds y dos fotosensores, después salieron los electrónicos suspendidos en "cardan" y al final los que tenían tres ejes y y luego mejorados con acelerometros y giroscopios.

sailoog.com 14-09-2015 14:10

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Fenomenal!

:cid5::cid5::cid5:

Seguiré atento a este proyecto por si hay posibilidad de implementarlo a OpenPlotter ya que este ya cuenta con compass compensado por escora y opencpn podria marcar rumbos al invento facilmente.

Tienes algun enlace de la placa de reles?

Que tipo de señal/conexión envias desde el arduino a la placa de reles?

:brindis:

sailoog.com 14-09-2015 14:17

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Cita:

Originalmente publicado por ontzimutil (Mensaje 1833363)
El bajón de tensión del relé se soluciona con un simple diodo del negativo a la entrada de la señal.

Yo intentaría hacer algo así con el gps y arduino porque el compass tiene pinta de ser muy problemático

Enviado desde mi XT1032 mediante Tapatalk

Lo importante del compas es que esté bien calibrado y que no tenga cerca fuentes electromagneticas.

El probela de los compases en los moviles es que algunos no están compensados por escora y necesitan una pre calibración siempre que los vayas a usar.

En este caso no sería necesario porque da igual si me está apuntando al norte real o no, yo solo quiero que vaya 5 grados a babor o a estribor de lo que el piensa que es el norte para mantener el rumbo. Para otros usos ya sería imprescindible la calibración.

sailoog.com 14-09-2015 14:20

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Cita:

Originalmente publicado por Geronimo (Mensaje 1833370)
:brindis:Creo que todos los aviones, drones, etc llevan un sensor compass. El gps da las coordenadas, pero en "automático", solo con el gps, para calcular el rumbo deberia ir calculando "medias" entre distintas posiciones. Es decir el compass te da casi instantaneamente, los grados que tiene tu vehículo en referencia al norte.
Los pilotos automaticos más antiguos que conozco llevaban un compás con un disco suspendido en líquido, dos agujeritos, dos leds y dos fotosensores, después salieron los electrónicos suspendidos en "cardan" y al final los que tenían tres ejes y y luego mejorados con acelerometros y giroscopios.

exacto, cada vez que vuelas una controladora nasa necesitas calibrarl el compas si no no despegas. Casi todas las controladoras en drones tienen GPS y compas lo mas alejado posible del resto de la electronica.

ontzimutil 14-09-2015 14:37

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Si, entiendo que se necesita un compas para ver a donde se tira pero me refería que yo utilizaría un gps para ir certificando a cada momento que el compass no esta mal calibrado

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boral 14-09-2015 16:48

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
A mí ya se me escapan los conceptos. En la parte mecánica a lo mejor pudiera echar una mano, tengo acceso a un minitorno y dispongo de herramienta. Quedo a la escucha.
Un saludo.

eljuligallego 15-09-2015 00:23

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Cita:

Originalmente publicado por ontzimutil (Mensaje 1833363)
El bajón de tensión del relé se soluciona con un simple diodo del negativo a la entrada de la señal.

Yo intentaría hacer algo así con el gps y arduino porque el compass tiene pinta de ser muy problemático

Enviado desde mi XT1032 mediante Tapatalk

no tengo muy claro que sea así lo del diodo para compensar un bajon de tensión, recuerdo que para estabilizar tensión se conectaba un condensador en paralelo y un zener en inversa en serie para los bajones y los picos de tensión respectivamente.

respecto al GPS lo descartaría por completo ya que su respuesta es demasiado lenta y con errores de precisión.

eljuligallego 15-09-2015 00:27

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Cita:

Originalmente publicado por sailoog.com (Mensaje 1833376)
Fenomenal!

:cid5::cid5::cid5:

Seguiré atento a este proyecto por si hay posibilidad de implementarlo a OpenPlotter ya que este ya cuenta con compass compensado por escora y opencpn podria marcar rumbos al invento facilmente.

Tienes algun enlace de la placa de reles?

Que tipo de señal/conexión envias desde el arduino a la placa de reles?

:brindis:

Posiblemente se pueda acoplar la parte electronica de los reles y el motor ya que opencnp soporta GPIO.
el relé es este:
http://pages.ebay.com/link/?nav=item...509345&alt=web
son 2 entradas digitales a 5v aunque con señales de 3,3 tambien tiran.

ontzimutil 15-09-2015 00:35

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Yo tuve ese mismo problema por eso lo digo. Es al desactivar el relé que se reiniciará el controlador.

Al desactivar los reles se genera alta tension en la bobina, y para ello hay que poner un diodo invertido.

Lo del gps fue sólo mi opinión igual te digo que dudo mucho que vayas a tener más errores que con un compas. Además siempre tendrás la incertidumbre de si no se descalibro el compass

Enviado desde mi XT1032 mediante Tapatalk

eljuligallego 15-09-2015 00:37

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Cita:

Originalmente publicado por sailoog.com (Mensaje 1833381)
Lo importante del compas es que esté bien calibrado y que no tenga cerca fuentes electromagneticas.

El probela de los compases en los moviles es que algunos no están compensados por escora y necesitan una pre calibración siempre que los vayas a usar.

En este caso no sería necesario porque da igual si me está apuntando al norte real o no, yo solo quiero que vaya 5 grados a babor o a estribor de lo que el piensa que es el norte para mantener el rumbo. Para otros usos ya sería imprescindible la calibración.

Es cierto que el compas del movil sufre con las escoras. En mi caso he comprobado que para una misma posición en funcion de la inclinación del movil el rumbo de aguja cambia ligeramente.
para poder valorar la precision del compas basta con descargarse alguna de las apps que hay por ahí para aplicaciones náuticas para comprobar la precisión del mismo. Yo en mi caso lo he visto bastante preciso para lo cabria esperar.

También es cierto otra cosa que comentas y es que segun cada modelo de telefono la calibración cambia. hace tiempo ví en en una página(no recuerdo la dirección) en donde se comparaban la precisión de las brújulas para distintos modelos de teléfonos y una máxima común para todos era que cada uno marcaba el norte a su manera con ligeras desviaciones respecto al norte real pero para un piloto automatico sencillo esto no es indispensable y funciona igual.

Supongo que una calibración del dispositivo podría ser fáctible ya que el telefono tambíen dispone de acelerometro y giroscopio para poder estimar las escoras y posible impactos que puedan desviar el rumbo real y con una brujula externa se podria compesar la desviación de aguja intorduciendo el valor.

eljuligallego 15-09-2015 00:46

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Cita:

Originalmente publicado por ontzimutil (Mensaje 1833637)
Yo tuve ese mismo problema por eso lo digo. Es al desactivar el relé que se reiniciará el controlador.

Al desactivar los reles se genera alta tension en la bobina, y para ello hay que poner un diodo invertido.

Lo del gps fue sólo mi opinión igual te digo que dudo mucho que vayas a tener más errores que con un compas. Además siempre tendrás la incertidumbre de si no se descalibro el compass

Enviado desde mi XT1032 mediante Tapatalk

El problema del gps es que para que puedas estimar un rumbo necesitas almenos 2 puntos y cuanto más inmediatos sean más le afectara el error de medida y si aumentas el tiempo de lectura de los valores el piloto se volvera demasiado lento para poder funcionar correctamente.
Esto que te explico malamente lo comenta un tio en otro foro de nautica que tambien lo contempló para su implementación.

ontzimutil 15-09-2015 01:00

Re: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
A mi el compass en los móviles me parece la estafa del siglo XXI
Hay que calibrarlo cada X tiempo con movimientos pseudocoreicos. Y nada te asegura que este calibrado. Salvo que estés en tierra y sepas donde está el norte.

Para mi lo suyo sería utilizar un compas ajeno a la placa y leer sus datos con el controlador.

Enviado desde mi XT1032 mediante Tapatalk

danmar 19-09-2015 11:46

Respuesta: Mi propio piloto automatico casero por menos de 100€.
 
Impresionante,:cid5::cid5:

La verdad es que esta muy bien, yo he intentado algo parecido con el timón de rueda y la verdad es que es un dolor de muelas adaptarlo a la rueda.

Una duda que me surge, me gustaría usar un actuador lineal para instalarlo directamente al timón pero no entiendo muy bien como funcionan, ¿Tienen algún embrague para usarlo o dejarlo libre?

Un saludo y una roda a mi cuenta :brindis:


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