Test autotuning kangaroo

j'ai finalement réussi à faire un contrôle en position un minimum décent. Malheureusement plus de vent pour le tester, mais j'ai pu faire pas mal de test sur le banc de test.

Le banc de test : une grosse masse pour tendre la ligne avant et deux petites masses pour les arrières.

Le banc de test simulant le cerf-volant et le système automatique

J'ai testé différents types de réglage automatique. Une première solution est de bouger manuellement le système pour lui faire parcourir sa course. Une deuxième solution est que le système détecte automatiquement les butées mécaniques. Pour cela, j'ai modifié le réglage de la perceuse afin d'enlever le limiteur de couple (ne pas oublier de le remettre ensuite!).

La mèche est maintenant en bois. Le scotch est nécessaire pour éviter le glissement. En faisant les cabestans sur le côté, la garcette s'enroule de manière plutôt propre.

Le wichard release (65 euros, aie) permet d'assurer le largage de l'aile d'un geste, en tirant sur le bout violet (en haut à droite). Les bouts de garcette accrochés aux extrémités de la barre font maintenant un aller-retour pour assurer également leur largage.

Le bout vert fait un aller-retour pour assurer la possibilité de larguer l'aile. La boucle avec le noeud plat doit être assez large pour ne pas bloquer le bout. Une grosse manille pourrait aussi faire l'affaire en réduisant un peu les frottements.

La sangle noire et attachée au chicken loop d'un côté, au wichard release de l'autre (avec un noeud pour éviter que la sangle ne coulisse lorsqu'on tire dessus). Elle permet de régler le bordé/choqué et donc la puissance de l'aile.

Les cales faisant office de butée mécanique et  qui étaient auparavant faites d'un morceau de gaine de bout sont maintenant faites d'un bout de bois. Le noeud de cabestan se serre ainsi moins et est plus facile à régler (sans pour autant glisser).

La barre est dotée d'origine d'un mécanisme permettant de bloquer la barre en position bordée. Ce mécanisme a cependant tendance à bloquer le bout. Cela a conduit à modifier la position des points de tire sur la barre pour créer un couple autour de l'axe de la barre l'empêchant de se bloquer (voir photo suivante)

Point de tire légèrement désaxé par rapport à l'axe de la barre pour la faire tourner sur elle mêmee.

Et une petite vidéo pour finir

Sardines

Lors des derniers essais, les sardines plantées à la verticale ont montré leur limite. J'ai testé un assemblage de 4 sardines plantées à environ 45°, mais dans des directions différentes. l'astuce est de placer les sardines de manière à ce que la tension soit toujours prise en charge par la sardine qui est à environ 90° de la direction de la traction, et non par celle qui dans la direction de la traction (sinon les sardines finiraient par sortir petit à petit).
A refaire pour mieux qualifier la tenue dans la terre et dans le sable.

Contrôle position

Hier, j'ai installé un potentiomètre 10 tours au niveau de l'axe moteur pour faire le contrôle de la position de la barre.
J'ai branché le potentiomètre sur la carte kangaroo, une radiocommande en entrée.
J'ai lancé l'auto tuning de la carte kangaroo. Cela a bien fonctionné (je tenais le potentiomètre à la main).
J'ai donc ensuite construit un support pour fixer le potentiomètre. Mais plus rien ne marchait ensuite : c'est le potard qui est mort (un quinzaine d'euro).
Du coup plus de capteur et pas de rechange.

Je me suis du coup de nouveau attaqué à l'installation d'un capteur directement sur la barre. Après 4 prototypes, je suis arrivé à une version qui me satisfait : simple, solide, ne réduisant pas l'amplitude de mouvement de la barre.

Version 1 : le bras trop long réduit l'amplitude des mouvements

Version 2 : le bras court et désaxé se retrouve dans une position bloquée pour des angles de barre important

Version finale

La réalisation comporte seulement un bout de sangle trouée, le potard, un chef d'oeuvre de colson, un bout (tendu par un élastique) et un morceau de gaine (gaine de protection de bout de harnais). Le potard n'est plus placé directement sur le bout passant au centre de la barre, mais sur un bout parralèle que j'ai rajouté.

Zoom sur les colson : deux colsons préalablement serrés sont enfilés sur la mèche du potard (raccourcie à la scie). Deux colsons viennent entourées les queues de ces colsons et le bout de gaine. Enfin deux têtes de colson supplémentaire empêche les colson de glissé.

Deux morceaux de mousses permettent que le bout soit parallèle au bout déjà présent.
Il reste encore à trouver une solution élégante pour le passage des fils électriques.

Test 6m

Ce soir test avec la 6m prêtée par les Moinard. L'objectif était d'avoir une véritable aile de kite (plus stable qu'en cerf-volant et avec un mécanisme de gestion de la puissance) la plus petite possible, et pas neuve...
Max m'a filé un coup de main.
Nous avons d'abord fait connaissance avec l'aile dans 10-15 nœuds dans le champ. L'aile est très stable, on peut même lâcher la barre et elle vient se mettre au zénith toute seule, presque au-dessus du pilote. Çà tire pas mal, mais on peut la faire tomber dans la fenêtre en se faisant tirer un peu, mais sans trop de danger. Nous avons testé le largage, mais le leach ne devait pas être très bien fixé et le cerf-volant est tombé un peu brutalement.

Le système était modifié avec de la garcette au lieu du fil qui avait cassé la dernière fois. Le potentiomètre qui avait cassé également était remplacé par un plus costaud. Un wichard release était rajouté en sécurité pour pouvoir lâcher facilement. Des sardines supplémentaires étaient également rajoutées pour s'adapter au cerf-volant plus grand.

Le sandow a été enlevé. Il était mal placé sur les lignes avant car la voile se retrouvait bordée dans la surpuissance au lieu de lâcher (je ne sais pas pourquoi je l'avais mis là, alors que je m'étais déjà fait la réflexion qu'il fallait un élastique sur les arrières pour lisser les rafales).

Le point d'accroche des lignes avant a été modifié. En effet, il était situé vers le cerf-volant par rapport au point d'accroche des lignes arrières. Du coup, l'aile se retrouvait choquée quand l'aile était au zénith, et bordée en descendant. Il faudrait que je fasse un petit schéma...
J'ai placé le point d'accroche derrière.

Nous avons décollé l'aile en pilotage manuel (en reprenant la sangle fixée sur les lignes avant afin de donner du mou dans les lignes de contrôle des arrières). Le pilotage était légèremment différent (plus de possibilité de se déplacer les lignes avant étant fixée au sol), mais sans problème. J'ai demandé à Maxime de prendre la barre. Petit à petit j'ai relâché la sangle pour prendre le contrôle avec le moteur. Ce n'était pas facile de piloter car je n'arrivais pas à voir à la fois la position de la barre et le cerf-volant au zenith.
La sangle (un peu vieille) a dû glisser et l'aile s'est retrouvé bordée augmentant la tension sur les lignes arrières.
Les lignes arrières ont lâchées. Elles se sont coupées sur la mèche (mèche de perceuse entourée de scotch). J'ai retrouvé des morceaux de garcette colorés sur les angles vifs. Les roulements ont roulé sur leurs cales et une attache (colson...) de la visseuse a également lâché. On pourrait se dire qu'un colson n'est pas satisfaisant car pas assez costaud, mais peut-être au contraire a-t-il joué un rôle de fusible? Ce système a bien dépanné mais montre ces limites.
Le cerf-volant s'est retrouvé accroché seulement par les lignes avants et est tombé en faisant des loopings. Mon petit frère Maxime a pris un coup sur la main, peut-être en se prenant le leash.

 

Balance électronique

J'ai commencé à démonter les petits pesons électroniques que j'ai acheté.
En placant un simple voltmètre, j'ai essayé de chercher un point du circuit ou la tension serait variable (en faisant varier la charge avec ma main). J'ai trouvé un point ou la tension variait de manière importante. Je me suis dit bingo, il n'y a plus qu'à souder deux fils (ou trois pour avoir la tension de référence) et je pourrais brancher le tout sur la carte arduino.
J'ai donc soudé des petits fils et continué à regarder avec le voltmètre.

Malheureusement, je me suis rendu compte que le signal ne variait en fait pas quand je faisais varier l'effort appliqué, mais tout le temps. Et je n'ai pas réussi à trouver un point ou la tension variait avec l'effort. Fallait-il abandonner?

Et bien, non! Une petite recherche sur internet, m'a permis de trouver un tutoriel sur la réutilisation d'une balance de cuisine qui fonctionne sur le même principe. On n'y parle notamment de "dual-slope integrating ADC". ADC je connaissais déjà, c'est le CAN en français, ou convertisseur analogique numérique.
Je connaissais un principe de fonctionnement basé sur des comparaison de tension.
Ici le fonctionnement est différent et repose sur l'utilisation d'un circuit intégrateur (réalisé par exemple avec  un ampli op).
L'intégration se fait avec la tension à mesurer jusqu'à atteindre une tension seuil.  Puis une intégration a lieu avec une tension de référence négative, jusqu'à atteindre un seuil bas.
La tension a mesurer est donc liée au rapport des temps de montée et de descente. Ce procédé permet de moyenner la valeur, tout en ne faisant qu'une mesure de temps, ce qui est facile avec les horloges internes.

La tension à mesurer doit donc exister quelque part mais être très faible. Mais si je ne trouve pas j'ai toujours l'alternative de mesurer les temps de montée et de descente. Une autre solution probable et qu'il existe une sortie PWM basée sur le temps de montée et de descente (à 1 sur la montée, 0 sur la descente).

Conférence Airborne Wind Energy 2013

La conférence annuelle sur l'énergie éolienne aérienne aura lieu les 10 et 11 Septembre à Berlin http://www.awec2013.de/.
Je me pose la question d'y aller. Les frais d'inscription me paraissent élevés (390 euros), mais c'est l'occasion de rencontrer des personnes du monde entier (de Skysails, Makani power, etc...).

CRC32

Je m'arrache les cheveux depuis ce matin car les ordres que j'envoie depuis le PC ne sont pas tout à fait pris en compte par arduino. Même à 9600 bauds, j'ai des pertes assez fréquentes.
Par exemple si j'envoie 0.18, je vais parfois recevoir 0. ou 0.8 voire 1 ce qui est un peu embêtant.

J'ai donc chercher à rajouter un checksum.
Le checksum a l'avantage de ne pas modifier le message qui reste lisible.
Je n'ai pas trouvé de solution toute faite, mais j'ai trouvé le code CRC32 (Contrôle de Redondance Cyclique).
http://excamera.com/sphinx/article-crc.html
L'exemple donné ne marche plus mais la correction est donnée ici dans un post de mai 2013.

J'ai eu quelques difficultés à faire une implémentation qui marche...
Mais voici le résultat.

Reste à voir si cela permet d'augmenter le débit (sachant que les erreurs ne sont que rejetées pas corrigées).

Test kiteboat

Aujourd'hui avec Gregoire Barraud et JJ Labat, nous avons fait les premiers essais de kiteboat.

En bateau, une coque de KL15.5 dématé.
En bonus, une sangle attachée sur le pied de mat, une sangle attachée sur la poutre arrière, et une sangle mobile entre les deux.

Nous avons d'abord déplié l'aile sur la plage et gonflé les petits boudins de l'aile, mais pas le boudin principal. Nous avons déroulé, démêlé puis attaché les lignes au kite. Nous avons finalement plié l'aile en accordéon (sur le dos) et roulé les lignes (toujours attachées au cerf-volant) sur la barre. Un petit bout pour faire le tour du paquet, un autre bout pour fixer le paquet sur le bateau et nous voici partis, à la rame pour remonter au vent avant de tenter quoi que ce soit.

Nous avons ramer une bonne dizaine de minute, puis nous avons gonflé le boudin principal de l'aile sur le cata. Gongler le boudin n'a pas été si facile (il faut se mettre debout ou trouver un point d'appui, avec une pompe électrique se serait plus facile ;-)). Mais ce fut moins pénible que de ramer avec l'aile gonflée prenant au vent.
Nous avons mis l'aile à l'eau et dérouler les lignes petit à petit. Le kite a finalement dérivé plus vite que le cata, tendant les lignes. J'ai préféré me mettre à l'eau pour essayer de faire redécoller le kite (tout en étant accroché au bateau par un long bout à l'arrière de mon harnais, et accroché au kite de l'autre côté par le harnais).
Malheureusement, le vent était faible et je n'ai pas réussi à faire décoller l'aile mouillée (et se dégonflant?). L'aile a même fait un tour sur elle même (de manière à ce que les lignes soient emmêlées), mais j'ai réussi à défaire les tours en faisant des tours avec la barre). Grégoire s'est mis à l'eau pour essayer de faire décoller l'aile, mais ça n'a pas suffit.

Un idée eut été d'avoir quelqu'un sur une grosse planche à voile ou un sup pour lancer le kite.

Nous avons finalement abandonné, le vent ne voulant pas monter, et le trampoline du catamaran s'étant une fois de plus défait.

Remonter sur le catamaran n'a pas été si simple et m'a demandé de lâcher la barre. Une première solution serait de se faire hisser par le partenaire tout en continuant à contrôler le kite une fois décollé. Une autre solution serait de passer au vent du bateau puis de se faire tirer par le kite pour monter sur le bateau. La bonne solution étant évidement de réussir à décoller le kite sans se mettre à l'eau... Mais cela demande d'être assez mobile avec le bateau.

Et le retour fut à la rame !

Voici un petit tutoriel sur comment transformer un cata en kiteboat que j'ai trouvé mais qui ne détaille pas grand chose :
http://www.instructables.com/id/Instant-Kite-Boat/#intro
A noter l'utilisation d'un "Wichard release" (mousqueton qui s'ouvre lorsqu'on tire sur un petit bout) comme sécurité.

Catamaran avec voile de planche

J'ai en tête de transformer un catamaran de plage en kiteboat, afin d'avoir une première expérience de kiteboat.
Une difficulté, ne sachant pas trop comment faire, est de s'assurer un moyen de rentrer sans faire appel à la SNSM!
Pour cela, je me suis inspiré d'Armand Torre qui a un petit mat sur son kiteboat sur lequel il peut mettre une petite voile.
J'ai donc testé le catamaran avec une voile de planche.
J'ai fait un trou dans une planche de bois, fixer la plaquette à la planche et attacher la planche au cata (aux sangles de rappel plus exactement) avec deux sangles. Nous avons testé avec Thibault sur le cata dématé. Nous avons réussi à avancer à faire des virements de bord et des empennages avec une voile de 5,4m2 et peu de vent dans le chenal et sans utiliser les safrans : que demander de plus?
Nous avons cependant eu un problème au moment où nous nous sommes tous les deux mis debout : le trampoline n'a pas supporté les 160kg et est sorti de sa gorge...  J'espère réussir à le remettre en place.

 Aujourd'hui je me suis encore interrogé sur la base d'une application "temps réel" avec python.
J'ai trouvé une solution qui me semble élégante (peu de ligne!). A tester donc.
https://gist.github.com/methane/2185380

J'ai parcouru cette explication détaillée sur Twisted et sur les mécanismes mis en oeuvre pour gérer les problèmes asynchrones

Cela m'a également amené à regarder ce benchmark entre différents serveurs asynchrone.  Tornado, développé pour Facebook, arrive en tête.

Egalement trouvée une solution pour faire un joystick avec le navigateur (proche de ce que j'arrive déjà à faire, le transfert d'information dans ce sens est plus simple).
Webbrowser joystick https://gist.github.com/sprae/3849729

Test pilotage "joystick"

Le vent étant toujours présent au retour de la session de kite, j'ai ressorti le prototype de pilote automatique. Je suis allé dans le champ (bôle de Merquel) où les enfants viennent apprendre à piloter un cerf-volant. Le vent y est nettement moins fort, mais bien plus irrégulier, et je n'arrivais donc pas à maintenir le cerf-volant en l'air bien longtemps
Ces essais m'ont permis de tester l'ajout de cale sur les fils afin d'empêcher un enroulement trop important du fil, et permettre une sécurité mécanique. Cela a bien fonctionné.

A noter quelques problèmes annexes :
- le fil qui a cassé
- le portable qui se met en veille entrainant une perte de connexion.
- la barre qui tourne sur elle même
- le besoin d'un retour de la position de la barre (je devais la tenir pour la sentir pour arriver à piloter)

Session de kite

Le vent était là cet après-midi, une bonne quinzaine de noeud.
Je suis donc allé naviguer en kite à Pont-Mahé.
Ce fut l'occasion de tester la nouvelle pochette étanche pour le téléphone mobile.
J'ai donc fixé la pochette sur le support attaché sur les lignes avants.
J'ai réussi à enregistrer quelques images correctes. Je dois également avoir l'enregistrement des accélérations et du champ magnétique. Malheureusement, les enregistrements ne sont pas synchronisé, ce qui ne va simplifier le post-traitement.

Le téléphone a fini par tomber du support (heureusement j'avais un bout en sécurité). Cela est arrivé notamment car le support se retrouvait à l'envers (car mal équilibré) lorsque l'aile était en bord de fenêtre.

Un visionnage rapide de la vidéo montre que la solution est bonne : le cerf-volant reste toujours dans le champ de vision de la caméra. Reste à savoir si les accélérations mesurées et le champ magnétique permettent de déduire l'orientation du téléphone sans trop de bruit.

Problème communication python-arduino

J'ai des difficultés à discuter de Arduino vers python, puis vers une page internet de manière asynchrone.
J'ai trouvé deux solutions proposées dans stackoverflow

J'ai testé la solution avec autobahn. Cela fonctionne (sauf problème à l'initialisation).

J'ai testé la solution avec Tornado et le module multiprocessing.
En jetant un coup d'oeil au CPU, j'ai vu qu'un seul coeur du processeur était utilisé à 100%.

J'ai du coup parcouru un peu le web pour essayer de comprendre quelle serait la solution la plus adaptée à mes besoins.

L'utilisation du module threading semble satisfaisante pour des tâches asynchrones.
Le module multiprocessing semble plus intéressant pour des calculs lourds afin de pouvoir utiliser plusieurs coeurs.

Une autre solution http://robotic-controls.com/learn/python-guis/python-web-ui-tornado

Master thesis

Je me suis lancé dans la lecture de la thèse de master de Gabriel Weilenmann et Frederick Tischhauser, élèves du Autonomous System Lab du Swiss Federal Institute of Technology Zurich en 2007.
Le cahier des charges est proche du nôtre et les solutions retenues aussi.
Un point intéressant est la technique d'enroulement du fil en diagonal qui permet d'empêcher que le fil s'enroule sur lui-même.

En recherchant ce que les auteurs étaient devenus, j'ai découvert le forum http://tech.groups.yahoo.com/group/AirborneWindEnergy/ . Ce forum est assez dynamique.
J'y ai trouvé des projets d'un Français :
-une petite éolienne qui se met entre les 2 lignes d'un cerf-volant http://flygenkite.com/
-un projet d'éolienne marine http://wheelwind.com/

Un type d'aile un peu spécial http://2e5.com/kite/volkite/

Pesons

J'ai reçu les balances de voyage commandées la semaine dernière (8 euros pièce). Dès que je trouve des piles, j'essaie de les bidouiller.

Kite sur Imoca 60

Lors du dernier Vendée Globe, Samantha Davies a dématé. Du coup, son bateau a servi de plateforme pour tester une propulsion de secours par kite. Le projet était géré par Seb (ingénieur) et Gerald (navigateur) Veniard.
http://www.saveol-samdavies.com/?mode=news&id=671&langue=en
Je n'ai pas trouvé de nouvelles depuis.

L'aile d'eau

J'avais lu il y a quelques années, le très intéressant travail de Luc Armant sur le voilier sans masse. A l'époque (il y a 15 ans maintenant), il avait réalisé une maquette. Si Luc semble maintenant travailler dans le domaine des parapentes et n'avoir jamais prolongé ce projet, d'autres ont lié ce projet avec le développement spectaculaire du kitesurf ces 15 dernières années. Notamment Stéphane Rousson, que je connaissais pour l'utilisation du chien de mer (invention brevetée par Didier Costes en 1966) avec un dirigeable. Et le résultat, une paravane qui s'attache par un fil à un kiter,  peut maintenant être acheté auprès de l'entreprise Seaglider et permet en théorie des sauts infinis!

Enfin retrouvé!

J'ai enfin retrouvé le lien vers le travail très complet d'un groupe d'étudiants que j'avais trouvé (sans prendre le temps de le lire) avant de me lancer dans le projet, et que je n'avais pas retrouvé par la suite
http://students.asl.ethz.ch/upl_pdf/41-report.pdf

J'espère le lire très vite pour en présenter un petit résumé !

Télécharger des vidéos en ligne de commande

Je réfléchis à l'automatisation des tests. Une difficulté était les données d'entrée, les vidéos n'étant pas faites pour être mises sur google code (je les mets pour l'instant sur Youtube).

J'ai trouvé un outil python permettant de télécharger des vidéos depuis Youtube ou autre.

http://rg3.github.io/youtube-dl/index.html
https://github.com/rg3/youtube-dl

Cela devrait également me permettre de faire des tests sur d'autres vidéos de kite de manière aléatoire, comme avec "beautiful soup", la bibliothèque python qui permet de récupérer des images sur un sujet.

Kiteboat

Encore quelques beaux liens sur des kiteboats trouvés sur le net:

D'abord un projet français, auquel participait Christophe Ballois, fameux planchiste
Ensuite, le système wingit pour transformer un cata en catakite.
Et enfin un système pour rouler/dérouler les lignes, pour l'instant testé en kayak.

Shopping

Aujourd'hui je suis allé vers un peu de shopping chez E44 électronique à Nantes.

Mes objectifs étaient de trouver :
- des connecteurs, pour gagner en vitesse de déploiement
- des transistors bipolaires en premier étage en sortie de l'Arduino pour contrôler relais et mosfet.
-des potentiomètres pour servir d'interface homme machine, mais également pour mesurer la position du moteur ou de la barre.

Au final, en faisant les rayons, j'ai trouvé ce que je cherchais et bien plus. J'ai également acheté parfois plusieurs variantes pour comparer :

J'ai pris des connecteurs multifonctions, connecteurs Tamiya, assez standard pour brancher les batteries sur les modèles réduits (jusqu'à 15A en 12V), en attendant de commander des connecteurs XT60
J'ai pris un potard rotatif linéaire classique (à placer sur la barre) et un 10 tours (à placer sur le moteur?) pour tester.

Finalement, j'ai également trouvé un radiateur (normalement fait pour les boitiers TO220 des mosfets ou triacs) qui pourrait se coller à la pate thermique sur le H-Bridge L6205 qui chauffe trop.

J'ai enfin acheté toute une série de presse-étoupe IP68 (avec guide, sans guide) pour commencer à étudier l'étanchéité des passages de câbles d'un futur montage. J'ai également pris un presse-étoupe pour câble électrique du diamètre de la mèche du moteur, peut-être que cela pourrait fonctionner?
Sinon, on peut en trouver sur des sites de modélisme.

Enfin j'ai acheté une pochette étanche pour téléphone. J'ai fait une petite comparaison de la caméra avec et sans housse, et l'image est peu dégradée.

Tests de nuit sur la plage

Hier soir, le vent qui tombait généralement en fin d'après-midi est resté dans la nuit.
J'en ai profité pour aller tester le cerf-volant muni de LEDs clignotantes pour vélo.

Lors du premier lancement, les sardines plantées dans le sable n'ont pas tenu et tout a volé...

Le cerf-volant a tiré très fort et tout a suivi, jusqu'au PC dans le sable...

Le moteur était un peu fou ensuite. Après quelques essais, j'ai finalement changé de pin sur l'Arduino : la pin utilisée a du être endommagée.
Le vent était enfin suffisant pour le cerf-volant utilisé (le cerf-volant de mes 10ans!). Le cerf-volant est très instable, et même à la main c'était très difficile de le contrôler.

Le cerf-volant avec les LEDs

J'ai pu faire quelques images avec la caméra du téléphone. On arrive à voir les LEDs et un traitement vidéo doit-être possible. Cependant même en mettant des feux colorés, il y a un risque important de confusion avec des lumières parasites (phares, autres navires,...) et il faudra peut-être prévoir un code de clignotement comme pour les phares (ça me rappelle l'application vélo-morse que j'avais réalisé il y a quelques années...).

Merci à Martin qui a piloté le kite pendant que je filmais.

Voici un petit lien vers une entreprise qui fait des avions télécommandés à base de structure type cerf-volant. Ils font notamment des vidéos de nuit avec des LEDs.

Tests

Depuis quelques jours, j'essaie de faire des tests tous les soirs afin de répéter les différentes opérations.

Quelques nouveaux problèmes :
-le fil qui glisse sur l'axe : il faudra aller vers une solution de type bobine ou winch, mais l'utilisation de la mèche simple m'a bien dépanné.
-le fil qui s'abime sur la cale en bois (suite au fait que le fil ait glissé)
-batterie du téléphone portable qui se décharge très vite avec le wifi, la caméra et le streaming...
-portée du wifi du téléphone portable limitée (il décroche de temps en temps).
-le contrôle à partir de l'IHM web est perdu de temps en temps (serial.write est bloquant).
-le boudin du cerf-volant se dégonfle.

La mèche, les roulements et les cales

Guidage des fils

Sandow pour assurer la tension des fils

Réglage du partage de tension entre ligne de commande et ligne centrale

Modification du bras de levier et de la vitesse en faisant glisser

Un bouton de lampe comme interrupteur

Sardine fixée dans le sol

Arduino et Sabertooth dans boîte à glace

Le pack complet

Foiler

Aujourd'hui je suis allé sur le site Foilers qui traite de sujet autour des hydrofoils.

Et bien la tendance est au kiteboat et à la régulation (mécanique ou électronique).

Quelques liens en vrac:

http://vimeo.com/42781884
http://www.iks-boats.com/Index
http://innovkiteboat.com/?page_id=126
http://navkite.com/index.php
http://www.voiles-alternatives.com/viewtopic.php?f=3&t=247

Encodeurs

Je suis confronté au problème de manque de retour de la position de la barre.
Une solution serait de mettre un capteur directement sur la barre.
L'avantage est d'avoir un retour des consignes envoyées même en pilotage manuel.
Ce capteur pourrait-être un potentiomètre, un capteur optique, ou pourquoi pas un capteur de flexion.

Une solution plus simple est d'avoir un capteur sur l'axe de sortie du réducteur ou sur le moteur.

Les potentiomètres sont en général limités à moins d'un tour.
Les encodeurs optiques de base se trouvent pour une dizaine d'euros. Cependant ils sont plus faits pour servir d'interface homme machine que pour mesurer la vitesse de rotation d'un moteur. Les encodeurs pour des vitesses de rotations élevées coûtent au-delà d'une cinquantaine d'euros.

N'ayant pas besoin d'une très bonne précision, j'ai d'abord réfléchi à bricoler un capteur optique avec une LED et un photorésistor (j'ai ça sous la main).

Une autre idée était d'utiliser un bouton poussoir activé à chaque tour par une came, mais c'est un peu compliqué mécaniquement.
Une autre idée est de mettre un micro sur le moteur. On peut alors soit écouter les bruits mécaniques du moteur, soit détecter la perturbation liée aux pôles électromagnétiques du moteur.

Une difficulté dans le traitement d'un signal audio est la faible amplitude du signal avant la carte audio. Il semblait donc préférable d'utiliser un micro branché sur un pc et de faire les traitements en numérique avec le pc plutôt que de faire directement les traitements avec arduino.

Souhaitant pouvoir transférer le flux audio depuis mon téléphone portable, je me suis penché sur les solutions. J'ai d'abord regardé le flux qui peut-être renvoyé par IP camera. Le flux me paraissait trop retardé (environ 2s?).

J'ai donc cherché une autre solution. J'ai trouvé l'application Broadcastmyself qui peut-être utilisé pour faire une webradio.
Il m'a fallu installé un serveur icecast sur le pc
Les difficultés sont apparues pour écouter le flux dans un navigateur.
J'ai finalement réussi à écouter le flux dans vlc (Media/Open Network Stream puis http://localhost:8000/live.m3u) mais ni dans chrome (pas d'erreur, mais rien) ni dans firefox (erreur car mp3 pas supporté).
Je n'ai malheureusement pas réussi à trouver d'application faisant le streaming du microphone au format ogg (supporté par chrome et firefox)

Tests

Hier et aujourd'hui j'ai pu faire quelques tests avec mon nouveau montage.
J'utilise donc finalement la commande Sabertooth achetée pour environ 70 euros. Cette commande est branchée sur le moteur de visseuse.
Celle-ci est fixée sur une planche en bois. Une mèche de 10 est utilisée pour enrouler un fil dans un sens, l'autre dans l'autre sens. Des roulements à bille ont été rajoutés afin de limiter les efforts s'appliquant sur le moteur.
Les fils sont guidés par deux passages.

Après quelques tests avec le cerf-volant décathlon 2 fils que j'avais, j'ai abandonné. Ce cerf-volant est instable en direction et instable en forme.
J'ai donc réparé le cerf-volant de traction de mes 10 ans (la valve du boudin gonflable était cassée).

J'ai pu refaire des tests aujourd'hui dans un vent trop faible.
J'arrive grossièrement à piloter le cerf-volant. Cependant, les délais semblent un peu trop important

Quelques problèmes:
-difficultés pour faire décoller le cerf-volant seul, car je ne peux pas le lancer ou courir en arrière
-au lancement du cerf-volant, la barre (et la caméra) sont par terre.
-la barre fait facilement un demi-tour complet (droite et gauche se retrouve inversées)
-la coupure en cas de déconnexion d'un fil n'était pas active dans le code (heureusement pas trop de dégâts...)
-le potentiomètre a cassé.
-il est dur de piloter le moteur (et donc la barre) en vitesse, plutôt qu'en position.

Le problème dans les molles pourrait être résolu par un deuxième moteur pour rembobiner les lignes (qui pourrait être commandé par une balance/peson/dynamomètre par exemple).
Le problème de la barre qui traine dans l'herbe peut-être résolu en surélevant l'ensemble du système de pilotage sur un trépied/mat.
Le problème de la barre qui tourne peut-être résolu en rajoutant des élastiques guidant la barre.
Le problème de déconnexion des fils 0V ou 5V du potard a été réglé. Pour tester la déconnexion de la tension du pont diviseur, une solution serait d'inverser régulièrement la tension aux bornes du potard et de faire de la réjection.

Afin de régler le problème du potentiomètre, j'ai fait un programme qui utilise l'inclinaison de mon téléphone mobile pour piloter la vitesse du moteur.

Cela devrait me permettre de lancer le cerf-volant tout seul et de prendre le contrôle tout de suite sous le vent. Une autre idée était d'utiliser une vielle radiocommande de bateau télécommandé.
 

Balances de voyage

 J'ai finalement commandé 3 balances de voyages http://www.hi-tech-discount.fr/Balance-de-voyage-a-crochet-cbiaaabta.asp afin de servir de capteur de force. 3 balances pour avoir la force totale dans 3 directions. Ou bien une pour la ligne arrière droite, une pour la ligne arrière gauche, et une pour les lignes avant.
Je pense qu'une démultiplication est facilement réalisable pour mesurer des efforts plus important (la précision sera de toute manière suffisante).

Je n'ai trouvé qu'un seul exemple sur le net d'une personne ayant hacké un tel appareil :
http://rwsarduino.blogspot.fr/2012/11/electronic-scales.html

Circuit de commande MOSFET

Depuis quelques jours j'ai des difficultés sur la commande du MOSFET FQP50N06 à partir d'Arduino.

Ce MOSFET de récupération demande en effet une tension de commande de 10V (pour être dans l'état saturé dans lequel il y a moins de perte et d'échauffement). La commande de l'arduino ne peut-être que de 5V. D'autre part un courant important est nécessaire pour que la transition d'état se fasse rapidement (si la transition est lente, il y a de même échauffement).
La solution propre est d'utilisé un circuit de commande de la porte (gate driver) du MOSFET. Des circuits intégrés existent pour réaliser cette fonction.
Je voulais la réaliser avec un simple transistor, mais j'ai eu du mal à trouver un schéma correct validé par plusieurs sources.

J'ai finalement trouvé http://code.google.com/p/qut-brushless-controller/wiki/mosfetdrive mais je n'arrivais pas à faire marcher ce montage (le moteur tourne tout le temps!)
J'ai finalement multiplié la valeur de la résistance du haut du schéma par 3 de manière à ce que lorsque le transistor joue le rôle d'un interrupteur fermé, le pont diviseur créé par les deux résistances donne une tension inférieure à 4V sur la grille du MOSFET. Lorsque le transistor jour le rôle d'un interrupteur ouvert, la tension monte à 12V, en l'absence de courant pour créer une chute de tension dans la résistance.

La commande fonctionne donc maintenant correctement, et pour pas cher. Je souhaitais coupler cette commande avec un inverseur double pour contrôler le sens de rotation du moteur, malheureusement le relais demande une intensité en entrée qui ne peut pas être donnée directement par Arduino (100mA nécessaire d'après http://www.omron.com/ecb/products/pdf/en-g5v_2.pdf alors que Arduino est limité à 40mA par pin).
La solution est également d'utiliser un transistor NPN. Malheureusement, j'ai cramé le deuxième que j'avais...

Autre difficulté, la modulation de largeur d'impulsion (PWM) n'est toujours pas facile avec le moteur et son réducteur.
Si j'utilise directement le pin de l'Arduino (attention, elles ne le permettent pas toutes, certaines à 500Hz, d'autres à 1000Hz), il y a un sifflement désagréable et le moteur ne tourne pas à basse vitesse. Le moteur démarre cependant bien en augmentant la tension (alors qu'il y avait un décrochage avec le H-Bridge).

J'ai cependant repris la philosophie du PWM maison pour pouvoir commander des vitesses plus faibles. J'ai également rajouté un peu d'aléatoire dans les périodes des cycles afin d'étaler le spectre du bruit (j'ai vu que cela se faisait dans les années 90; même si aujourd'hui la solution est plus souvent de passer dans les ultrasons).

En attendant, de retrouver un transistor, je vais continuer les tests avec le sabertooth.

Banc de test

J'ai remis en place un banc de test, en utilisant cette fois une vraie barre de kite.

J'ai fixé deux mousquetons en hauteur. Ces mousquetons jouent le rôle de poulie.
Dans un des mousquetons j'ai passé la ligne arrière droite et une ligne avant. J'ai passé la ligne arrière gauche et l'autre ligne avant dans l'autre mousqueton.
J'ai fixé le point d'accroche sur le harnais à un grosse masse retenue par des sardines de tente.
J'ai attaché sur les lignes un sac étanche rempli d'eau pour faire une masse d'une trentaine de kilo.

Ce banc de test m'a pour l'instant aidé à fabriquer un support pour la camera.
J'ai également recommencé à travailler sur un nouveau système de winch, plus compact.

Variateur

 J'ai reçu ma commande passée sur GoTronic la semaine passée.
J'ai pu testé le circuit Sabertooth, qui a fonctionné sans problème sur le moteur de visseuse.
Cependant ce circuit reste couteux, et j'avais donc également commandé des relais inverseurs afin de pouvoir réutiliser le mosfet présent d'origine sur la visseuse.
J'avais réussi à contrôler le moteur avec le mosfet, mais avec une tension de commande de 12V (et non 5V) sur la grille du mosfet. Il me fallait donc rajouter un transistor pour pouvoir commander le mosfet.

En faisant des recherches sur des astuces pour faire des presses-étoupes pour étanchéifier le tout, je suis tombé sur un site de modélisme naval qui propose le montage que je cherchais :
http://bateaux.trucs.free.fr/tgeneral.html

Ce site est une mine d'astuces.
J'ai notamment été séduit par l'utilisation d'un microprocesseur ATtiny qui devrait pouvoir remplacer facilement l'arduino dans le montage que je fais pour un coût de 1euro environ (contre une trentaine pour l'arduino).

Catamaran + Simulateur

Aujourd'hui j'ai fait un peu de catamaran. Cela m'a permis de réfléchir à l'utilisation combinée voile + kite. La difficulté principale vient de l'étais.
Je vois une solution simple pour un cerf-volant à 2 lignes. Il faut doubler les lignes dans les derniers mètres, un peu comme l'écoute d'un spi asymétrique est doublée.
Pour un cerf-volant à 4 lignes, cela doit pouvoir se faire un peu mais c'est moins clair.

J'ai également travaillé un peu sur le simulateur 2D pour le rendre plus marrant.J'ai rajouté pour cela une image de fond et une image de kite à la place du fond noir et du rectangle blanc.

 

Simulateur (jeu) avec simpleCV

Je pense que je vais essayer de le mettre en javascript pour faire un petit jeu en ligne !