Bricobarco Piloto automático con el dichoso arduino.

[TAMAMOANA]

Originalmente publicado por Geronimo

Felices fiestas con dos nuevos aportes para pasar el tiempo comiendose el coco, o mejor esperando una alma caritativa que escriba el programa ("sketch"):

http://www.youtube.com/watch?v=-nA6wo9PXls

http://www.youtube.com/watch?v=h9e0JxgUfJM#t=173

Hasta pronto.

De tu primer vídeo, todo está aquí, pero hay que ser algo más que un aficionado para llevarlo a buen fin.

https://www.dropbox.com/sh/l1l1432c9vfs4g1/7PJUMgsj0E#/

[TAMAMOANA]

Bueno, conclusiones finales, por fin.

Fabricar un piloto automático con Arduino SI es posible, no hay más que ver los enlaces que hemos ido poniendo sobretodo el de Jack Edwards el cual es muy avanzado y no solo eso sino que pone a disposición de quien lo desee, toda la información y las correcciones.

Este es su video de demostración https://www.youtube.com/watch?v=-nA6wo9PXls

Volviendo a mi proyecto. El piloto automático por menos de 100 euros y con un sistema al más puro "inventos del TBO"



Finalmente tuve que recurrir a un experto para configurar el arduino, pero no he podido finalizarlo porque el compás es extremadamente sensible.

Todo encaja, estoy totalmente convencido que funcionaría, pero con un compás de mayor fiabilidad y una programación algo más elaborada.

Siento poner fin a este proyecto.

Gracias por vuestra ayuda y a ver si en un futuro alguien es capaz de finalizarlo con éxito.

[carcamal]

Estimado cofrade TAMAMOANA... Primero unas , como corresponde en una taberna que se precie de tal. Y luego.. ánimo..
He sido un seguidor asiduo de este hilo desde sus orígenes hace ya casi un año.
Ha habido momentos de euforia y otros no tanto pero ha sido todo un año dándole vueltas a una idea en la que todos (creo) hemos pensado (cerca de 5.500 visitas lo corroboran) Seguramente unas 100 han sido mias.
Tu idea: Un sistema de gobierno útil y lo mas preciso posible.
Los aportes de los cofrades han sido un "Brainstorming" o tormenta de ideas cada uno desde su experiencia y/o su esfuerzo personal.
Yo, que ya pinto canas y calva , he sido un modesto tecnico de mantenimiento de aparatos electrónicos desde las válvulas triodo de cristal, sincros y servos y computadores analógicos hasta +/- la llegada del Z80 allá por los 70/80. Se creó un mundo que llamaron HARDWARE y otro que llamaron SOFTWARE y ahí comenzó el problema.
Ambos mundos están condenados a entenderse (de ahí surgen aparatos cada dia mas complejos)... peroooo.. Por experiencia te digo que un técnico en electrónica y un experto programador necesitan un intérprete para llevar a cabo un proyecto.
Porque lo que tu planteaste fué un proyecto.
Lo que une ambos mundos es un ANALISTA de Sistemas. En mi opinión has sido tu el que has desempeñado ese papel.
Solo decirte que en este foro homemade autopilot - Boat Design Forums que seguramente habrás visitado alguna vez lleva gente de varios paises dándole vueltas al mismo tema. Todo ello para llegar en los ultimos posts de ese foro a la conclusión (igual que tu), que el Arduino es la solucion.
Dices que das por cerrado el tema pero parece que dejas la puerta abierta a soluciones futuras que, quiero aprovechar con tu permiso.
Ahora lo concreto:
Un piloto automático para un barco de 8 á 12 mts. pasa ampliamente de 500 euros de coste en los distribuidores actuales y limitados a 3/4 fabricantes cuyos productos, al cumplir la garantia pasan a descatalogarse o a sugerirte un modelo mas moderno (mas dinero). Aparte de que la obsolescencia programada es un secreto a voces...
Bien: Vayamos al grano.
Primero un presupuesto:
Si un piloto pasa de 500 euros ¿que presupuesto asumimos como aceptable para este proyecto?
¿50%?.. 30%??...
Veamos
Arduino Mega (para no quedarnos cortos en prestaciones futuras) = 46 euros
https://www.sparkfun.com/products/11061
Magnetómetro 3 ejes+acelerometro (por si surgen mejoras) =30 euros
https://www.sparkfun.com/products/10888
Controlador de motor 12VDC (hasta 15 amperios para motores robustos) = 40 euros
https://www.sparkfun.com/products/9107
Será necesario un regulador 7805 con unos diodos, condensadores y resistencias para obtener de los 12 voltios, los 5 voltios del Arduino pero nada complicado.
Y por ultimo (de momento), un trabajito que puede comprarse como modulo pero yo haría a mano; porque puede que con el tiempo sea necesario reparar: Me refiero a controlar el giro del motor. Por ello dejo un enlace al circuito elemental que cada uno puede hacerse a medida.
http://www.bristolwatch.com/ele/img/h5.gif
Los switches de este circuito serán las señales enviadas desde el Arduino para girar el motor en uno u otro sentidos.
Queda el motor en sí que no enlazo a nada porque yo mismo tengo un par de taladros de 12 voltios (reversibles) con su caja reductora a los que no es dificil acoplar una barra de INOX 316 con un carro para desplazar la caña o un mecanismo de rueda.
Creo que es mejor esta solución (y seguramente consume menos), que los relés que se ven en el enlace de TAMAMOANA.
Dejo aquí mi (ya extensa) aportacion a este interesante hilo con unas conclusiones:
Precios= alrededor de 100 euros (no he mirado los portes) pero creo que haciendo el pedido de todo se ahorra algo). Habría que ver si los restantes componentes los tenemos/fabricamos cada cual a su aire pero...
¿Estaremos en el 30% del coste de un piloto de marca?...
Ventajas:
-Modularidad y piezas accesibles
-Versatilidad del Arduino para implementar rutinas de programacion y foros de ayuda. Implementar sobre el arduino rutinas con enlaces opcionales a datos útiles para el gobierno desde GPS, salidas para display tipo led y otras funciones como el control de un grupo hidráulico para barcos mas grandes
No se me ocurren mas pero seguro que las hay.
En fin cofrades (en especial TAMAMOANA). Siento el ladrillo pero creo que despues de todo.. VALE LA PENA intentarlo.
Saludos y mas

[carcamal]

Vuelvo al tema por no editar el ladrillo anterior. Café y al tajo...
Para entendernos un poco, voy a usar un término empleado por TAMAMOANA que no tiene precio: El ya acuñado "tupayá"...
Un piloto automático capta las líneas de flujo magnetico con un compas en suspension cardan o inmerso en liquido dependiendo del fabricante.
La cosa es que mantenga la horizontalidad vaya donde vaya.
Se le aplican unas tensines de escitacion y proporciona dos señales (seno/coseno) cuyo valor es equivalente al Norte magnético.
Estas señales son commparadas y almacenadas permanentemente en un lugar asignado por el procesador (SIEMPRE con la ultima información).
Cuando pulsamos el boton de AUTO en nuestro piloto, el procesador guarda la ULTIMA informacion almacenada y a partir de ese momento la usa como REFERENCIA para variaciones del sensor fluxgate que puedan producirse en adelante. La diferencia + ó - (corregida por *) con ese valor almacenado hace girar el motor del piloto en una u otra direccion.
(*)Previamente el piloto tiene introducidas unas correcciones (SENSIBILIDAD) que define el usuario y que vienen a ser la "tolerancia" que debe aplicar el procesador al comparar lo almacenado antes de pulsar AUTO con lo que recibe a partir de ese momento.
Si la SENSIBILIDAD se ajusta al minimo, el piloto estará contínuamente corrigiendo. Si la hemos ajustado al maximo, la estela será la mía tras un pack de cervezas... (erratica).
Creo que el "nerviosismo" de algunos sistemas que he visto en videos es debida a que el +/_ de SENSIBILIDAD no se ha introducido en el diseño.
Creo que los magnetómetros+acelerómetros se emplean en los mandos de las consolas "WEE" que tenemos por casa.
Habría que echar un vistazo a esos inventos porque quizá sean una de las referencias a la hora de poner en marcha nuestro piloto.
Por último, en mi comentario anterior hablé de un circuito "a mano" para controlar el giro del motor del piloto y puse el enlace a una imagen. Cuelgo aqui un circuito con componentes reales que hace ese trabajo con un motor de un taladro que tengo por ahi...

[sailoog.com]

Venga que me apunto a la fiesta...

Si la conclusión es tirar por la via magnetometro + acelerometro + arduino este enlace nos lo da todo mascado por el precio del reto planteado:

https://learn.adafruit.com/lsm303-ac...akout?view=all

Solo habría que hacer retoques de software.

Pongo a disposición del proyecto una impresora 3D para el diseño del contenedor estanco.

[sailoog.com]

Se me acaba de ocurrir una opción que creo que aun no ha salido aquí. Cualquier smartphone actual tiene todo lo necesario para realizar la tarea no? solo haría falta arduino para controlar el servo.

[carcamal]

Buenos dias..
He encontrado el código del sensor LSM03 (magnetometro+acelerometro) aqui
https://github.com/pololu/lsm303-ard.../master/LSM303
Tiene rutinas para calibracion, obtencion de rumbo y comunicacion serie.
Para meterle el primer bocado, tengo que esperar a tener el Arduino y el sensor. Luego conectarlos y hacer pruebas con cada rutina. Antes de hacer el pedido quiero ver que otras cosas puedo añadir para ahorrar en costes.
Lo que tiene el Arduino y los cacharros que se pueden conectar, es que no hace falta ser un experto en informática (aunque de vez en cuando haya que recurrir a alguien que domine el tema). Por ejemplo:
Si se quiere hacer algo muy específico, mas pronto o mas tarde vamos a querer meterle una aplicacion que lo vá a ralentizar. De ahi que me haya referido al Arduino Mega. Tambien está el Arduino Duemilanove que parece ser el que mas memoria tiene.
Bueno.. Yendo a algo para "ver" lo que hace el invento he encontrado una pantallita en donde voy a encargar en el mismo sitio.
https://www.sparkfun.com/products/10168
Una pantallita de Nokia que se vende a muy buen precio.
Y ya puesto, un teclado como este por 3/4 leuros
https://www.sparkfun.com/products/8653
Con el sensor+Arduino+Pantalla+teclado ya hay donde hicar el diente en serio.
Y ahora que voy unos dias a ver a la familia, habaré con un sobrino que es licenciado en informatica para tratar de que me haga unas rutinas que creo elementales: Me explico por si alguien quiere investigar:
Se trata de qué hacer con la informacion del sensor. Está claro que hay que meterla en un lugar en que llegado el moento pueda convertirse en la referencia cuando pasamos a AUTO.
A partir de ese momento, las variaciones que entregue el sensor serán las que hagan mover el motor en una u otra direccion para corregir el rumbo.
La cosa es que en ese proceso de comparacion yo quiero meter un valor ajustable de sensibilidad para que cada navegante juegue según su barco y la mar con la que se encuentre. Estoy refiriendome al "zigzag" que queremos en cada situacion.
Eso requiere comparar lo almacenado con lo recibido tras pulsar AUTO y ahí meter la correccion. Para ello necesito hablar con alguien que entienda lo que quiero y lo haga en unas lineas de Codigo.
Por otra parte, quiero meter en ese codigo unas intrucciones que permitan iniciar una trasluchar o hacer bordos con una cantidad de grados que cada usuario desee para su barco o "su mar"... En otras palabras decirle con una pulsación "oye: tupayá (pa donde tu sabes), en tanto tiempo (el que yo quiera dependiendo de lo agil o torpe que yo sea para hacer la maniobra.
En fin.. que a lo mejor quiero mucho pero es que si hacemos algo demasiado "estrecho" vamos a encontrarnos con pegas al doblar la esquina.
Y ya por último, hay por ahí un hilo de Navigatrix que con la Rasberry Pi son capaces de meterle la cartografia CM93. Y digo yo:
Si el Arduino y la Raspberry Pi son capaces de comunicarse y sus aplicaciones son libre en su mayoría... ¿Quien nos impide hacer un grupo para desarrollar un sistema de navegacion propio?...
En fin cofrades..
No quiero calentar a nadie la cabeza mas allá de su capacidad, pero este foro esta lleno de problemas con intrumentos nauticos, comunicaciones compatibles/incompatibles y hay uno que siempre paga el "pato": Nuestro delgado bolsillo.
Hay que buscar una alternativa (o yo por lo menos pienso que habría que buscarla).
Saludos.. me voy unos dias por tierrar gaditanas a relajarme y pensar mas a fondo todo esto..

[carcamal]

Originalmente publicado por sailoog.com

Venga que me apunto a la fiesta...

Si la conclusión es tirar por la via magnetometro + acelerometro + arduino este enlace nos lo da todo mascado por el precio del reto planteado:

https://learn.adafruit.com/lsm303-ac...akout?view=all

Solo habría que hacer retoques de software.

Pongo a disposición del proyecto una impresora 3D para el diseño del contenedor estanco.

He visto tarde tu comentario cofrade..
Excelente sitio para que los "no-muy-puestos" veamos como se arma el pollo.
Creo que a estas alturas tenemos claro que el sensor y el arduino son el punto de arranque. A ver si hago acopio de materiales necesarios para ir poniendo avances.
Ahora mismo, mi idea es recopilar-pedir-fisgonear codigo con el que lograr almacenar datos / usarlos de referencia / comparalos con los siguientes al pasar a AUTOMATICO y al resultado sumarle/restarle la Sensibilidad (o GANANCIA) que quiere el patron. A lo mejor no se explicarlo mejor, pero sería algo asi como lo preciso que quiero que sea el seguimiento.
He visto varios manuales de pilotos y todos ellos tienen unos ajustes de fabrica (modificables por el usuario) conocidos como "GAIN" mediante los cuales se adapta la navegacion al patron segín la mar ("CALM" ó "ROUGH SEA")... o sea: cómo se quiere llevar de preciso el rumbo. (o al menos así lo he entendido).
Si alguno teneis piloto de caña (o rueda) habreis experimentado alguna vez con ese ajuste. Yo lo hice alguna vez con el mío (valores de 0 á 9 seleccionables y valor de 5 de fabrica). Pues en mi experiencia cuanto menos ponía... mas "nervioso" estaba el piloto y cuanto mas ponía, menos veces corregia con el mismo estado de la mar.... y por supuesto mas errático era el seguimento.
De lo anterior deduzco que lo que hacen esos pilotos es "anotar" el rumbo a seguir cuando pasamos a AUTO, y pasar a comparar lo anotado con lo que sucede a partir de ese momento. Lo que ocurre es que al error encontrado se le suma/resta la famosa "GAIN" preseleccionada y ya tenemos servido lo errático o preciso que anda el cacharro.
Esto que acabo de decir hay que meterlo en un Codigo con sus opciones y combinarlo con los datos del sensor antes/despues de pasar a AUTOMATICO.
Llamadme pesado pero cada vez que lo pienso mas convencido estoy de que los tiros van por ahí.
Lo dejo por ahora pero ando detrás (tambien) de hacer un "mono" con la parte mecánica del piloto que pondré luego...
Saludos y café para la sobremesa..
EDITO y cuelgo "mono". creo que la idea del taladro reversible es viable.
La varilla roscada de 10/12 mm diam. con tuerca a la que se sueldan 2 guias que se deslizan por las barras del chasis (color marron). Del taladro se pueden aprovechar la boca+reductora+motorDC. En lo que queda se pueden ubicar una placa con los MOSFETS de control que puse en otro post. Viendolo me recuerda a la herramienta corta-azulejos de los albañiles

[carcamal]

Hola de nuevo
Mirando por ahí (San Google ), creo haber encontrado la forma de enlazar sensores con actuadores. Tranquilos...
No hace falta gastar mas... (solo estudiar cómo hacer las cosas)
El invento se llama PID.
En español aqui lo explica
http://es.wikipedia.org/wiki/Proporc...Funcionamiento
En el mundo de Arduino hay Codigo para echarse a la boca
https://github.com/br3ttb/Arduino-PI..._v1/PID_v1.cpp
Ya creo que voy juntando piezas... sólo falta comerse el coco a ver cómo se ensambla el puzle.
Se me olvidaba en los comentarios anteriores pero casi todos los pilotos tienen un botón que pone "TACK". Es util para pasar el viento por avante y supongo que por popa al trasluchar. Lo ue hace es caer unos 100 grados a la banda contraria y quedarse ahí para permitir soltar la caña mientras trasteamos con las drizas/escotas a toda pastilla.
Es algo que se podría incluir en el proyecto exprimiendo un poco la programacion.
Saludos y que el lunes sea leve..