Installation du banc d'essai à Plateforme C

Un banc d'essai a été installé à PlateformeC lors de l'openAtelier du 10 décembre.

Achats : amplificateur pour les mesures d'efforts et poulie

Détournement d'une plaque percée servant normalement à accrocher des outils en plateforme de test : ici test d'un montage permettant de mesurer la tension dans une ligne. Le pas de la grille est d'1,5cm

Perceuse à colonne et scie cloche

Pièce servant de support pour roulement à bille. Le cercle a été découpé avec une scie cloche circulaire. L'ouverture permet de sortir la mèche plus facilement.

Nouveau montage en cours : le deuxième moteur doit permettre un réglage du border/choquer.

Sparrowscope

Le Sparrowscope est un projet de photographie aérienne par cerf-volant en ce moment sur kickstarter.

La nacelle utilise un téléphone mobile comme caméra.
Mais le téléphone est également utilisé pour recevoir les commandes (via wifi depuis le sol) des moteurs qui positionnent la nacelle.

La liaison entre le téléphone et la carte éléctronique se fait via la prise jack (headphone), la position des servos variant avec la fréquence du son.

L'avantage par rapport à l'USB On The Go (OTG), c'est que ça peut marcher avec tous les smartphones. Le risque est par contre d'endommager son téléphone.

Une autre alternative est un shield bluetooth pour 10euros http://www.instructables.com/id/Androino-Talk-with-an-Arduino-from-your-Android-d/

Support téléphone

J'ai travaillé à la conception d'une pièce pouvant servir de support pour accrocher un téléphone mobile sur les lignes du cerf-volant.

J'ai pour cela utilisé kokopelli, un logiciel du MIT

A gauche, le code. A droite, le résultat, avec le cadre (tout à droite) et les barrettes servant à pincer la pochette sur le cadre.

Le support doit servir à pincer une housse étanche dans laquelle est le téléphone.
J'ai rencontré Guillaume Brebion lors du Salon Nautique,  Il a lancé la société seawag pour fabriquer de telles housses en chine (10 euros la housse). Il va réfléchir à modifier la housse pour rajouter des oeillets afin de faciliter la fixation de la housse sur un support.

Vidéo sur Makani power

Voici un reportage sur Makani assez détaillé que je n'avais pas encore vu

Marché

On me demande de donner une étude de marché. Cela est je pense difficile, et l'innovation ne peut à mon avis se faire sans risque.

Depuis quelques jours, je réfléchis à une comparaison entre d'une part et le train et l'avion, et d'autre part, l'éoliennes classique et l'éolienne volante.

Le train comme l'éolienne est lourd en investissement, mais a de bons rendements. Le train comme l'éolienne ont révolutionné le monde. Le train existait avant l'avion, mais les hommes rêvaient déjà de voler. Aujourd'hui l'éolienne existe, mais des hommes rèvent d'éoliennes volantes. Il a fallu 100 ans pour que nous soyons capables de construire des avions géants comme les airbus A380. Combien en faudra-t-il pour développer les éoliennes volantes?.

A ces débuts, l'aviation s'est développée de manière industrielle avec la première guerre mondiale. Aujourd'hui c'est la crise écologique qui pourrait être le moteur du développement des éoliennes aériennes.

Une différence notable cependant : la vie des humains n'est pas en jeu. ce qui doit permettre d'être plus audacieux et d'accélérer les développements des éoliennes aériennes.

Voici un panorama du marché actuel et des hypothèses sur un marché futur.

Les concepteurs/fabriquants existants :
-les "gros" : ils existent depuis plus d'une moitié de décennie ce qui est une éternité dans le secteur, ont souvent l'appui d'un groupe puissant, ou de subventions étatiques.
Makani power : existe déjà depuis 5 ans et vient d'être racheté par Google. Leur prototype est très complexe et semble difficile à agrandir.
Skysails : après une première expérience dans la traction des cargos avec un système automatisé, Skysails se lance dans l'énergie, en visant surtout les implantations offshores. Skysails est une sorte de dinosaure un peu lourd qui a déblayé le chemin, mais a grillé beaucoup d'énergie en passant rapidement au prototype à taille réelle.

- les "moyens" : plus jeunes, ou n'ayant pas fait le choix de la levée de fond à outrance. Eventuellement des entreprises de l'éolien qui se lance dans l'éolien aérien.
Kitegen et KiteNRG,
Enerkite, etc

- les "startups" : elles sont souvents issues d'universités ayant travaillé sur le sujet.
Ampyx : spin off de TU Delft.
TwingTec : spin off de l'ETH Zurich

- les inventeurs : souvent isolés, ils peuvent cependant s'associer en réseau. Ils n'ont généralement pas encore fait le choix d'une technologie, et regardent/représentent toutes les alternatives.
-Kpower
-Flygen

- les journalistes/experts/bloggers : ils surveillent et commentent l'activité du secteur, souvent sans prendre part au développement. Leur recul et la comparaison des différentes solutions peuvent-être intéressants, mais beaucoup pensent avoir une vision globale car ils ont identifiés quelques acteurs. Leurs questions et septicisme fait naître jour après jour de nouvelles solutions, et ce sont à l'heure actuelle les seuls "clients" du secteur.

Les concepteurs/fabriquants potentiels
La technologie de l'éolienne aérienne faisant appel à moins de matériaux et à plus de contrôle, les futurs entreprises du secteur pourront venir aussi bien de l'industrie (Alstom, EDF, DCNS) que du service logiciel (comme le montre Google).

Les futurs clients :
Le client final est le foyer ou l'entreprise qui a besoin d'électricité. Si une partie est prête à payer plus cher, la majorité préfère une bonne guerre et quelques catastrophes naturelles pour continuer à vivre dans le même confort.
Un client intermédiaire serait EDF, du fait de l'obligation d'achat si le prix est élevé, ou du fait de la loi du marché dans le cas contraire (marge importante possible).
Un autre client intermédiaire serait un gestionnaire du site de production.
Un autre client pourrait-être l'installateur.
Pour les activités de recherche/conception/développement, un client est le fabriquant.

Autres acteurs

Collectivités et politiques
Ils s'intéressent à la dimension économique locale (création ou maintien d'emploi)

Riverains : du fait de l'éloignement par rapport à la côte, les problèmes de voisinage (gêne visuelle) que l'on retrouve avec les éoliennes disparaissent.
Les plaisanciers, pêcheurs sont par contre directement concernés par une activité qui peut limiter leur zone de chalandise.
L'impact sur les êtres vivants marins (oiseaux, poissons, mammifères, végétaux, coraux) devra être considéré. Si dans le cas nominal, l'impact semble réduit par rapport à l'éolien classique, il faut également considérer la possibilité de crash.
Les matériaux utilisés sont également incertains à ce jour (fibre polymère, textile, carbone?) et l'impact de leur production dépend grandement de la technologie de la filière de production (la filière de production du silicium n'est aujourd'hui pas adapté par exemple pour la filière solaire).

Part de marché visée :
Équivalente à la France, pour la conception.

Traversée de l'Atlantique en relais kitesurf

6 courageux se lancent le défi de traverser l'Atlantique en kite en se relayant (avec le support d'un voilier).
http://enablepassion.com/

Open Atelier à Plateforme C

Aujourd'hui passage aux open atelier de Ping à Plateforme C.

On m'a conseillé kokopelli pour la réalisation de pièce en 2D ou 3D avec des scripts python. J'essaie.

J'ai également fait quelques tests des moteurs qui n'avaient pas tourné depuis longtemps.
Je vais réinstaller un banc de test dans la semaine afin de tester un nouveau proto matériel (toujours en attente de poulie commandée il y a 15 jours sur ruedelamer).

2e5 design de cerfs-volants

Un site qui révele des ficelles pour la conception de cerfs-volants http://2e5.com/

KPower : cerf-volant faisant des loopings couplé à un cerf-volant autozenith

KPower est un groupe d'anciens cerfs-volistes et de fermiers texans, essayant de trouver des solutions pour récupérer l'énergie du vent grâce à des cerfs-volants (pour des usages directement mécaniques), mais de manière robuste (sans automatisme). Une approche très pragmatique qui peut parfois surprendre.
Ils ont une ferme "AWE camp" au Texas, où ils testent de nombreux prototypes dans un esprit 100% open hardware
Ils participent activement à la mailing list AirborneWindEnergy@yahoogroups.com où ils ont posté la vidéo suivante cette semaine.


Je trouve que c'est un prototype très intéressant permettant d'avoir à la fois un système très stable (et indépendant des mouvements de la plateforme, par exemple dans le cas d'une plateforme flottante) avec le cerf-volant autostable statique, et un sytème dynamique stabilisé (naturellement instable et performant) avec l'aile de traction.
La stabilité du vol en looping peut-être assurée grâce à un rappel pouvant être créé grâce à l'écartement des points d'accroche du cerf-volant de traction sur la ligne du cerf-volant delta (le delta n'est pas ici un très bon choix, mais c'est ce qu'ils avaient sous la main).
La stabilité du cerf-volant delta est évidemment limitée à une certaine plage de vent, mais le principe est bon. 

Matériel utilisé

Les applications pour la production d'énergie sont directes.
Pour la navigation, l'intérêt est moins évident, peut-être pour le vent arrière.

TU Delft - Simulateur -Uwe Fechner

Une petite page de pub pour le travail d'Uwe Fechner, doctorant à l'université de Delft.
Il est en train de publier le code du simulateur de vol qu'ils ont développé.
Après quelques difficultés liés à mon utilisation d'une version différente d'ubuntu, j'ai finalement réussi à installer et tester rapidement le code qui est disponible sur bitbucket. Rolf van der Vlugt participe également.

Je vais leur filer un coup de main pour passer la visualisation dans webgl, afin de réduire les dépendances.

Voici quelques copies d'écran de l'interface :

Job opportunities !

Non, robokite n'embauche pas encore !

Voici cependant quelques offres d'emplois qui témoignent du dynamisme dans le secteur.

Kitemill (Norvège) ouvre un poste d'ingénieur aérodynamique et d'ingénieur en automatique/contrôle. Merci Sofien pour l'info!

Ampyx recherche un ingénieur en automatique du vol.

MINESTO

Après quelques nouvelles sur les paravannes associées au kite, on passe maintenant complètement sous l'eau avec Minesto, qui développe un système de récupération de l'énergie du courant à base de cerf-plongeant. Le principe est proche de celui de Makani, mais sous l'eau.
Magnus Landberg, l'inventeur de ce prototype soutenu pas Saab, l'avait à l'origine appellé Enerkite.
Un foil rigide attaché à un flotteur (lui même attaché au sol) par un câble atteint des vitesses atteignant 10 fois celle du courant. Sous ce foil est placée une petite turbine qui produit l'électricité. Un prototype de la taille d'une planche à voile (3 m d'envergure, échelle 1:4) a apparemment été testé. Ils sont actuellement dans la phase de "scaling up" pour atteindre le mégawatt (projection pour 2015), et font donc un peu de com! L'approche par étape présentée sur leur site me paraît raisonnable. Voici quelques photos de minesto

Nouvelles publications du Gipsa lab

Le GIPSA lab de Grenoble vient de publier de nouveaux papiers sur les kites :

• un papier sur une expérimentation indoor du "reverse pumping" qui permet de maintenir un cerf-volant en l'air, où de le faire monter en transférant l'énergie de manière mécanique par le câble (tension) 
•  un papier sur la gestion automatique de la puissance (et de la trajectoire) avec des rafales (simulées en soufflerie) pour résister au décrochage, à l'inversion de portance, à la surcharge et la souscharge.

ENSTA Bretagne

J'avais rencontré Richard Leloup, doctorant à l'ENSTA, lors de l'AWEC 2013. Richard travaille sur le calcul numérique des performances des kiteboats, en comparaison par rapport à la voile classique. A l'occasion de la publication, d'un papier dans le livre "Airborne Wind Energy", l'ENSTA a publié un article présentant l'ensemble de l'équipe travaillant sur le sujet. http://www.ensta-bretagne.fr/index.php/actualite/tracter-des-navires-avec-la-force-du-vent-le-projet-beyond-the-sea/

Olivier Suire, Luc Armant, l'Aile d'eau, le retour?

J'avais déjà parlé sur ce blog du travail l'Aile d'eau de Luc Armant, qui semblait depuis travailler principalement dans le parapente.
J'avais également présenté Seaglider, le système de paravanne commercialisé.

Je viens de découvrir (dans un post récent sur un forum) un autre projet, dans lequel on retrouve Luc Armant.

Les vidéos d'il y a deux ans montrent les premières expérimentations (de ce projet ou de Cglider, j'avoue être perdu ?)


Ce qui est un peu étrange c'est que ce projet semble également lié au projet Cglider de Sylvain Claudel (et Didier Coste), mais ne semble avoir rien en commun avec le Seaglider de Stéphane Rousson (même prononciation en anglais! Ce nom désigne également un robot sous-marin avançant avec les vagues).
 Olivier Suire est lui connu pour le crab buggy :

TOWT

Transoceanic Wind Transport est une entreprise créée pour affréter des navires à voile au transport de marchandise.

C'est une des applications potentielles du projet robokite.
Ce matin le Biche, un vieux gréement de type thonier dundee, faisait escale à Nantes pour faire le plein de denrées avant de remonter vers la Bretagne.

Je suis aller prendre quelques photos et essayer de rencontrer l'équipage. Ils restent jusqu'à demain. J'irai leur donner un coup de main demain après-midi pour le chargement de la cargaison.

Edit 25/11/2013 : j'ai pu rencontré Guillaume Le Grand et son équipe. Un reportage sur le commerce à la voile sera bientôt publié sur Euradio (et la question de l'utilisation des cerfs-volants y sera abordée.

Programme android

Robokite repose actuellement sur deux applications android : IP Webcam et sensorUdp. La première est très satisfaisante, gratuite, mais pas libre, et ne pourra donc être modifiée le jour où besoin.
La deuxième est libre, mais semble bugguée (à moins que le bug ne soit dans les données reçues par l'application).

Je prévois donc d'une part de faire un fork de sensorUdp, et d'autre part de trouver une application open source en remplacement de IP Webcam.
Je crois enfin avoir trouvé une application intéressante : wifi camera (android eye). J'arrive bien à récupérer l'image dans le navigateur (attention il y a un bug dans l'adresse ip proposé). Il me reste à tester avec simplecv.

Oscilloscope et benchmark firmata

L'autre jour, je cherchais un "oscilloscope" arduino dans le navigateur.
J'ai finalement redeveloppé ma propre version à partir de différentes versions.

Au début, j'avais essayé d'intégrer firmata, pour être le plus générique possible. Pour cela j'utilisais le "StandardFirmata" d'arduino, et la bibliothèque pyfirmata du côté python.
Malheureusement, j'observais des plats au niveau de l'oscilloscope, avec environ 5 valeurs par seconde. J'avais observé ces plats dans des captures d'écran d'autres oscilloscopes utlisant arduino et firmata. J'étais donc passé sur un programme maison arduino faisant un envoi en continu des données de pins (en ascii) plutôt que firmata. Cela fonctionnait beaucoup mieux.

J'en avais conclu que firmata était peut-être générique, mais probablement lent.

Cependant l'utilisation de firmata pour des applications temps réels, comme avec johny-five, m'a interrogé sur les performances réels, et sur la source de ces plats (firmata sur l'arduino ou pyfirmata sur le pc?).

J'ai donc comparé les différentes implémentations de firmata python, ainsi que d'autres solutions similaires. Malheureusement sur les deux implémentations python, la deuxième est bugguée. J'ai en tout cas pu vérifier l'existence de plat (freeze). Le script de test est ici

• python-firmata

Ne marche pas

• pyfirmata

28kHz mais  seulement 40Hz effectif environ (les données sont freezées).

• Python-Arduino-Proto-API-V2 

Environ 50 Hz 

• Python-Arduino-Command-API

Environ 60 Hz

Code créatif

Hier, j'étais à la session Code Créatif (organisée tous les mercredis soir à Nantes).
Sébastien qui travaillait sur un projet de domotique (contrôle de télérupteur via arduino au travers d'une interface web) m'a fait découvrir différentes solutions. Il a choisi duino + heim control, mais m'a également parlé de johny-five, notamment utilisé par Xavier Seignard de Stéréolux, qui utilise firmata. Les deux solutions ont en commun de faire appel à Node.js qui est un serveur en javascript. Johny-five est en fait une API permettant de contrôler l'arduino et toute une bibliothèque de capteurs ou actionneurs directement dans le serveur en javascript (tournant par exemple sur un raspberry). Je n'ai pas trouvé de solution python équivalente.
J'ai également découvert red-node qui est développé par des chercheurs d'IBM dans le domaine des objects connectés et qui permet de programmer directement des "comportements" de manière graphique dans le navigateur.
Cela devrait permettre une démocratisation de la programmation pour une adaptation rapide à de nombreux usages à partir de briques de base.

Cela m'a en tout cas poussé à reconsidérer l'utilisation de firmata comme standard d'échange. J'ai donc réalisé un benchmark pour vérifier les problèmes que j'avais eus avec la fréquence de rafraichissement des données "feedback". Ce sera le sujet d'un autre article.

Accéléromètre + Magnétomètre + Gyroscope

 L'utilisation d'un accéléromètre et d'un magnétomètre est limité si les capteurs subissent des accélérations (par exemple si embarqués sur le cerf-volant ou sur les lignes). Le gyroscope permet de régler ce problème pour des accélérations suffisamment faibles ou à moyenne nulle.

Voici trois idées de solutions :
 
- Motorola G : le nouveau téléphone qui sort la semaine prochaine à partir de 169 euros. Avantage : GPS, Wifi, écran, USB OTG, batterie et plus encore. Ma solution préférée pour de l'embarqué grand public, mais un peu boîte noire.

-INEMO-M1 : le nouveau composant de ST-microelectronics maintenant disponible pour certains clients (une dizaine d'euros, avec processeur, mais à intégrer physiquement, et plateforme de codage pas évidente)


-PixHawk : le système de pilote automatique open hardware de référence pour les drônes qui sort une version 3DR pour 199 $.

Peak : une aile monopeau avec depower

La marque Flysurfer vient de sortir une nouvelle aile monopeau qui a l'avantage d'avoir un véritable depower.
Par rapport à une aile type parapente (NASA wing), c'est plus léger, plus compact.
L'aile est également conçue avec la barre, et même un sac à dos/baudrier.

Apparemment super pour tirer des skis ou un skate partout dans le monde !

En voici une super présentation en français, 



PEAK - Main Features #2 from FLYSURFER Kiteboarding on Vimeo.

Un GPS RTK Open Source?

 J'ai trouvé le projet piksi sur kickstarter. Ce projet a levé 166 000 $ (14 000 $ attendus!).
Le GPS RTK open source coûterait environ 900 $, soit 10 fois moins environ.
Pour rappel le GPS RTK permet d'atteindre une précision centimétrique.

Open-Atelier

Aujourd'hui c'est openAtelier.
J'ai discuté avec Jean-Pierre, (maître cerf-volant !) qui réfléchit aussi au projet de pilote de cerf-volant.
Il a imaginé un système avec un cerf-volant à un fil. Il se met à tourner lorsqu'on relache le fil (du bon ou du mauvais côté), et repart droit lorsqu'on retend le fil. Après discussion ça ne semble vraiment pas plus simple à piloter...

Cerf-volant dans la nuit

J'avais déjà posté la vidéo du cerf-volant équipé de LED scintillantes blanche et rouge

J'ai commencé le traitement vidéo permettant de retrouver les deux leds, ce qui permettra de retrouver la position et l'orientation du cerf-volant.

Les cercles fins correspondent aux positions trouvées par l'algorithme

Le code est ici

Scipy 2013

Scipy est une bibliothèque scientifique très célèbre pour python.
La conférence Scipy 2013 s'intéressait à Scipy mais plus généralement à l'utilisation de python pour les scientifiques, et par exemple à Sympy qui permet de faire du calcul symbolique avec python.

Parmi les nombreuses présentations en ligne, c'est celle de Pydy qui m'intéressait. Pydy est une bibliothèque pour la simulation de système dynamique, par exemple pour faire du contrôle (l'exemple correspondait à un pendule inversé à N degrés de liberté). Une alternative serait arboris, dont j'aime l'API mais qui n'est plus mis à jour, et n'a pas la même ambition.

Le site de Pydy est actuellement buggé, et l'installation pas encore évidente, mais j'ai réussi à le faire fonctionner à partir des sources.

Mon objectif est pour l'instant de faire un simple modèle de pendule, avant de coder les équations du vol d'un cerf-volant.

Oscilloscope

Je n'étais pas satisfait des oscilloscopes (pour visualisation des pins sur l'arduino) que j'avais trouvés sur le net :

-utilisation de langages que je ne maîtrise pas
-fréquence de rafraichissement visible.

J'ai donc modifié quelques projets pour avoir ma propre version d'un oscilloscope (toujours dans le navigateur avec HTML5).

J'utilise la bibliothèque javascript flotr2.js, développée dans le secteur financier.

J'ai d'abord essayé d'utiliser firmata (avec pyfirmata) pour sonder les données, mais c'était trop lent (3 données par secondes environ).
Finalement j'envoie les données de l'arduino en continue (toutes les 20ms environ) et vient les lire encore plus vite avec le PC (serveur tornado).
Les données sont ensuite envoyées vers le navigateur via websocket + JSON.
Les données une fois récupérées sont mises en forme par flotr2.

J'ai eu quelques problèmes de résolution, qui m'ont conduit à finalement envoyer les données sous forme d'entier (0 à 1023) puis à normaliser dans le navigateur pour avoir un résultat entre 0 et 1.

Le code source est là. Pour moi l'objectif est d'intégrer le tout dans l'interface de contrôle du cerf-volant.

Amélioration à prévoir :
- ajout de légende (fait)
- pouvoir stopper le défilement
- pouvoir choisir les voies à afficher
- pouvoir choisir la durée (30s, 5min, 30min, etc...)
- incorporer avec slider pour contrôle pwm

Kite line mount

Je réfléchis depuis quelques temps à un système léger pour monter mon téléphone sur les lignes avants.

J'avais pour l'instant réalisé un premier prototype avec des morceaux de bois, des colsons et un sandow (le téléphone était dans une house étanche).

Il y avait trop de bois (trop lourd, trop d'inertie).
Les colsons étaient fermés autour de la ligne et ce n'était pas pratique pour les enlever/remettre.
Le sandow ne tenait pas.

Cahier des charges
-léger
-équilibré
-peu d'inertie (pour bien suivre les mouvements des lignes
-accès à l'écran du téléphone et aux touches sur les côtés
-champ de vision de la caméra arrière libre
-démontable
-fixe ou glissant sur les lignes au choix
-s'adapte au niveau de la jonction de deux lignes en V, ou sur une ligne seule


J'avais trouvé des modèles commerciaux, mais je réfléchissais à imprimer un support avec une imprimante 3D. J'ai trouvé ce modèle http://www.thingiverse.com/thing:27109 pour une gopro.

J'ai fait un prototype (en carton!) afin de voir comment adapter ceci à un téléphone dans une housse souple (à noter le petit trou pour la caméra)

J'hésite à utiliser des pattes comme sur le système pour la gopro, ou à utiliser de simples baguettes de reliure. De même je pense que la plus grande partie du support peut se faire avec une plaque à découper, sur laquelle seraient vissés des embouts plastiques.

Edit 25/11/2013 : nous avons réfléchis à supprimer au maximum la structure avec Jean-Pierre. Cela pourrait donner quelque chose comme ça :

Le système ne tient plus qu'avec des fils et des pinces (trombonnes ici!)

Pour rappel, le premier prototype en bois (les fils ne sont pas utilisés)

Correction bug magnétomètre

J'ai finalement trouvé le problème avec le magnétomètre. L'erreur ne venait ni de l'algorithme utilisé, ni de son implémentation, ni même de la qualité intrinsèque du magnétomètre.

Le problème semble être une erreur de signe dans les données reçues depuis le téléphone mobile. Le signe sur l'axe Y était inversé (les conventions sur les autres axes étaient les mêmes pour accéléromètre et magnétomètre sauf pour un des axes).

J'ai trouvé le bug grâce au développement d'un outil de visualisation de l'attitude du téléphone dans le navigateur (copie d'écran ou vidéo à venir)
Le code source est là

Détermination de l'attitude à partir de 2 vecteurs d'observation

Actuellement, pour estimer l'attitude du téléphone, j'utilise le magnétomètre et l'accéléromètre (ce qui suppose peu de mouvement du téléphone). L'algorithme utilisé n'utilise que les directions, pas les amplitudes.

Un autre algorithme utilise les amplitudes. Il demande donc de connaître a priori le champ magnétique (amplitude et inclinaison avec la verticale), mais doit en échange permettre une plus grande robustesse aux accélérations.

En voici une implémentation en python que j'ai testé, mais cela ne résoud toujours pas mes problèmes d'irrégularité des mesures:

https://github.com/muzhig/ESOQ2

Calibration magnétomètre

J'utilise le magnétomètre du téléphone portable.
Le cap évolue bien si le téléphone est debout ou couché, mais il peut avoir un biais et ce biais n'est pas le même lorsque le téléphone est couché ou debout.
Je pense que cela est dû à des problèmes d'offset.

Ces erreurs systématiques doivent pouvoir être corrigées par une calibration.
Ces erreurs sont décrites dans http://www.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN4246.pdf. Les mesures se trouvent sur une ellipsoide décentrée au lieu d'une sphère. Il faut identifier cette ellipsoide pour pouvoir corriger. Un algorithme permettant d'identifier seulement le centre de l'ellipsoid est proposé dans ce document.

Un post sur le forum diydrones http://diydrones.com/forum/topics/magnetometer-soft-and-hard-iron-calibration s'intéresse également à la correction des mesures.

Le post http://www.varesano.net/blog/fabio/ellipsoid-sphere-optimization-using-numpy-and-linalg présente un algo en python mais qui ne traite pas le cas générique.

J'ai récupéré le fichier de test http://www.varesano.net/files/acc.txt et l'ai testé avec le code donné dans http://davidegironi.blogspot.it/2013/01/magnetometer-calibration-helper-01-for.html#.UnfKgHjSWRY. Le code est en matlab mais fonctionne en grande partie avec octave.

Le code complet que j'ai utilisé est ici

Pour l'acquisition des données, j'ai utilisé le script https://github.com/baptistelabat/robokite/blob/master/ObjectTracking/mobileState.py que j'ai légèremment adapté pour créer un fichier de sauvegarde.

Voici les résultats obtenus pour l'identification de l'ellipsoide
Ellipsoid center     :
                   0.177 -0.107 0.566
Ellipsoid radii      :
                   46.6 45.6 43.3
Ellipsoid evecs      :
                   -0.816442 0.42536 -0.390503
                   0.319485 0.896097 0.308123
                   -0.480991 -0.126805 0.867507
Ellpisoid comp evecs :
                   0.948847 0.0100939 -0.0268862
                   0.0100939 0.948304 -0.00195987
                   -0.0268862 -0.00195987 0.984806

Et voici une image des données initiales (rouges) et corrigées (bleues)

Je trouve malheureusement que la différence n'est pas significative... A creuser.

Plateforme C

Aujourd'hui j'ai filé un coup de main à Plateforme C, le nouveau Fablab de Nantes, afin d'être prêt pour l'inauguration de demain.

Hier, j'y suis passé pour les open-ateliers, ce qui m'a permis de découvrir les machines (4 imprimantes 3D, une découpe vinyle, une imprimante grand format, une découpe laser, une petite et une grande CNC) et d'imprimer ma première pièce en 3D!

J'espère que cela pourra m'aider dans le prototypage de certaines pièces.

Présentations AWEC 2013

Les photos "officielles" de l'AWEC 2013 sont ici http://awec2013.de/index.php?page=pictures

Et quelques présentations sont ici. http://awec2013.de/index.php?page=download

Mètre électronique

Je réfléchis à la manière de faire un mètre électronique pour mesurer le border/choquer.
Je pensais d'abord utiliser un potard 10 tours (15 euros), ou un potard sans butée (25 euros) mais je pense plutôt me tourner vers deux (voir trois pour avoir une référence abolue) fourches optiques (1,5euros). Il faut par contre un peu d'électronique de traitement, mais arduino peut le faire.

http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_mon_club_elec/pmwiki.php?n=MAIN.MaterielCapteurIRoptofourcheLTH301-07

J'ai eu quelques soucis pour les branchements, ne trouvant pas de difference entre les deux cotés. En fait il a des petits ergots dessous.
Une deuxième difficulté est que le schéma utilisé était trompeur, le transistor était ainsi inversé.

Poulies

J'ai basé mon dernier prototype sur l'utilisation de poulies, car j'avais l'habitude de les utiliser pour les palans de planches à voile. C'est simple à utiliser avec quelques noeuds, solide, réutilisable.

Les poulies deviennent très légères et costauds avec l'utilisation des composites et des fibres dyneema, comme cette poulie ronstan qui a une charge de travail de 250 kg pour seulement 9g et une quinzaine d'euros!

Peson électronique

Je retravaille également sur le peson électronique. J'ai trouvé ce projet (en français) pour peser une ruche.
Germain m'a donné un INA125P. Ce composant est par exemple utilisé dans
open-electronics.org/wi-fi-body-scale-with-arduino/.
Ce tutoriel va à l'essentiel.
Je vais tenter le montage au plus vite.

Nouveau prototype

J'ai fini la modification informatique/électronique permettant de commander deux moteurs à la fois.

Je me suis (enfin!) lancé dans un nouveau prototype intégrant les deux moteurs et permettant de rouler/dérouler les lignes manuellement (l'alternateur électrique c'est encore pour plus tard).

Il y a donc toujours un réglage différentiel pour la direction, et un réglage de la puissance en plus.

Les caractéristiques du réglage différentiel et du réglage de la puissance ne sont pas les mêmes. Le réglage de la direction doit être parfaitement rigide, avec un minimum de latence pour assurer au mieux le contrôle et la stabilité (tout comme la direction d'une voiture qui ne doit pas être molle).
Pour la puissance, cela n'a forcément besoin d'être très réactif pour accélérer. Par contre il faut que le frein (ici relâcher la puissance) soit instantané, un peu comme pour un winch sur un voilier que l'on peut toujours relâcher d'un coup, alors que border est plus lent.
Il faut également limiter la consommation de ce moteur grâce à un système anti-retour.
Pour pouvoir ouvrir dans les surventes, un élastique permettra d'aider à la gestion de la puissance (lire ce post à ce sujet).
Deux capteurs de tension dans les lignes arrières devraient également être mis en place (cela doit normalement être suffisant car la somme des tensions dans les lignes arrières doit donner une image de la tension dans les lignes avant). Ils permettront également de donner une idée de la direction du vent grâce à la différence de tension.

Avancées du week end

Ce week end le vent soufflait fort, mais pas de tests, ni de navigations. J'ai travaillé à la refonte de l'interface. J'ai également essayé de reprendre le simulateur de TU Delft qu Uwe Fechner a publié à ma demande sur bitbucket. Le travail est très propre, utilise des composants bien choisis. Malheureusement, je n'ai pas réussi à le faire marcher dans ma version d'Ubuntu plus récente à cause d'un problème entre cgkit (bibliothèque graphique python) et les librairies python boost utilisées.
Je me suis du coup remis à travailler sur le simulateur webgl. Cela a également bien avancé. J'arrive maintenant à faire une animation. J'utilise la bibliothèque Three.js côté client, le serveur python tornado côté serveur, et des websockets pour la communication.

J'ai découvert ZéroMQ une bibliothèque pour faire de la communication entre applications sur un même PC ou distribué. C'est la solution qui devrait remplacer Corba au niveau du CERN.

J'ai également appris à faire une capture vidéo d'écran avec ffmpeg
 ffmpeg -video_size 1920x1080 -framerate 25 -f x11grab -i :0.0+00,00 output.flv

Semaine au LU

Cette semaine j'étais invité à travailler au Lieu Unique, scène nationale de Nantes.
J'ai présenté le projet robokite. Pour cela, j'ai montré un exemple de la boucle automatique, avec la caméra filmant un ballon vert, accroché par une corde, enroulée autour de l'axe du moteur.
En penchant la camera, il est donc possible de faire monter ou descendre le ballon.

Une belle histoire du kitesurf

Pour connaître l'histoire du kitesurf, le mieux est peut-être d'aller sur le site des frères Legaignoux.

Et une petite vidéo pour ceux qui n'aiment pas lire

Sortir parfois la tête du guidon...

Ce week-end avait lieu à Nantes le start-up WE, je voulais y participer (plutôt en tant que "technique" que de porteur de projet) pour changer un peu de projet, mais je m'y suis pris bien trop tard pour les inscriptions. Vendredi matin en me levant, j'avais cependant une idée : reprendre les techno découvertes pour la réalisation de l'IHM du pilote automatique de kite pour une faire un outil de sondage temps réel et faire mon startup WE (presque tout seul) J'ai donc fait cela en 1h ou 2h ce WE, et est trouvé un client pour utiliser le principe sur un congrès au mois de Février!. Et bien m'a pris, car en simplifiant le code, j'ai découvert un bug qui m'embêtait depuis un bout de temps, car il créait, dans certaines conditions une coupure de la commande des moteurs.

Le bug a de quoi faire rire :
    scheduler = tornado.ioloop.PeriodicCallback(checkSerial, 100, io_loop = mainLoop)
    #scheduler.start()

Les lignes précédentes permettent de lire les données venant de l'arduino de manière régulière. Cela est important car sinon, le buffer d'envoi de l'arduino se remplit, et la connexion série est bloquée. J'essayais donc de jouer sur la fréquence (100ms ici). Mais la ligne suivante était bloquée. Donc tout cela ne servait à rien... Il m'a suffit de dé-commenter la ligne pour régler le problème!

Démo kite en 3D dans le navigateur avec webGL et Three.js

Je viens de commiter un exemple permettant de faire apparaître un kite en 3D dans un navigateur. Il se base sur cet exemple de Mr Doob.

Cela permettra d'avoir une visualisation de la position et de l'orientation du kite (en temps réel dans l'interface ou en simulation).
Il me reste à intégrer cela dans une page, et à ajouter des websockets en interface pour modifier la position du kite en live.

Bienvenue à Emmanuel Robert

Emmanuel travaillait dans la robotique, notamment dans le secteur nucléaire.
Son entreprise ayant fermé il y a 6 mois, il cherche à se lancer dans un nouveau projet, et pense à une création d'entreprise dans le domaine de la production d'énergie électrique à partir de l'extraction de l'énergie éolienne aérienne.

Il envisage de s'appuyer sur un modèle open-source (il était notamment à la maker-fair de Rome, où il a vu la dernière carte d'Intel, Galileo, compatible arduino et open-hardware).

Son idée est pour l'instant de piloter un cerf-volant acrobatique delta. Il pense pour cela utiliser des capteurs embarqués (accéléromètre, gyroscope, altimètre, GPS, etc...).

Liens

Je tombe ou retombe toujours sur de nouveaux liens très intéressants. En voici donc sur le thème de la production d'électricité, vers lequel je réfléchis de plus en plus pour motiver des financeurs.

• d'abord un cours de l'ETH par un des meilleurs présentateurs de l'AWEC2013, Lorenzo Fagiano.
• un projet de l'école centrale de Lille dont j'avais vu la vidéo il y a très longtemps mais dont je n'avais pas noté.
• un projet amateur qui me rappelle certains de mes tests ..
• un projet d'étudiant américain avec un pilotage bang bang basé sur un gyro.

Article wikipedia kiteboat

Ne trouvant pas d'article wikipédia français sur le kiteboat, je me suis lancé dans la rédaction d'un nouvel article.

Je suis reparti de mes recherches, mais cela m'a également amené à faire d'autres recherches pour trouver des références justifiant le contenu. J'ai notamment trouvé le texte de Peter Lynn qui est assez complet http://peterlynnhimself.com/Kites_For_Yachts.php

J'ai ensuite collecté les adresses mail des personnes impliquées dans le développement du sport pour leur demander une participation/correction.

Schéma de principe

Voici une image venant de http://lateraloffice.com/weatherfield-2010 Je trouve les dessins intéressants et les jauges assez graphiques.

Robokite au LU

La semaine prochaine on m'a proposé d'exposer en tant que petite boîte gigogne au LU (Lieu Unique, Nantes). Il y a en effet au LU une exposition sur Simone et Lucien Kroll, les architectes. Il y a appartement témoin qui est "squatté" toutes les semaines par une association ou un collectif nantais. J'étais passé il y a quelques temps, et je m'étais installé pour bosser un peu, profitant de la connexion internet du lieu. Il y avait alors déjà des boîtes gigognes, invités par les invités. Le collectif Fertile est invité la semaine prochaine. Et m'invite donc à venir poser mes cerfs-volants et banc de test électronique dans l'appart. Vous pourrez tout suivre via la webcam qui filme en permanence et le tchat http://slklu.com/

Insertion d'équation

N'ayant pas réussi à trouver un simulateur satisfaisant, je travaille sur les équations de base avant la mise en place d'un simulateur. Pour cela je travaille avec des équations. Il n'est pas toujours facile d'incorporer des équations sur le net, mais j'ai trouvé ici ce service très pratique http://www.codecogs.com/latex/htmlequations.php qui permet d'intégrer des équations (presque n'importe où, car sous forme d'image, générée à la volée)

img src="http://latex.codecogs.com/svg.latex?1+sin(x)" border="0"'

Malheureusement je n'ai pas réussi à le faire marcher dans le wiki de google code qui est assez limité. Je continue donc ma migration vers github qui propose un wiki peut-être plus fonctionnel.

MindMup

Je travaille depuis quelques temps sur une carte cognitive (avec freemind). Il y avait bien un outil pour la mise en ligne, mais les cartes étaient soit statiques, soit il fallait disposer d'un serveur (avec du javascript). Je viens de trouver un outil opensource qui permet de faire des cartes collaboratives online : voici un exemple, à partir d'un import depuis freemind : Nautilabs on MindMup
Un problème est qu'à chaque sauvegarde de la carte, celle-ci est sauvegardée sous une nouvelle adresse. Il n'est donc pas possible de faire un lien durable vers une carte qui se modifie (en fait ceci est possible en se connectant avec un compte google, mais dans ce cas, la carte n'est pas accessible à tout le monde.)

Je cherchais un tel outil car sur la liste yahoo AirborneWindEnergy, une carte bilan a été postée. Cette carte a été réalisée avec MindMeister qui n'est ni open source, ni gratuit. Je me suis inspiré de cette carte pour faire ma propre carte Airborne Wind Energy on MindMup

News : migration de serveur

Sur les conseils de différentes personnes, j'ai créé un fork du projet sur github https://github.com/baptistelabat/robokite

High Zenith Wind Power, le projet des étudiants canadiens a repris et a également été déplacé sur github (mais a depuis disparu, bizarre-bizarre)

Résolution du problème avec git

Depuis quelques temps, je n'arrivais pas à pousser mes modifications vers le serveur avec git.
Le résultat était
error: Failed connect to code.google.com:8080; Connection refused while accessing https://code.google.com/p/robokite/info/refs?service=git-receive-pack
fatal: HTTP request failed

J'ai finalement trouvé une solution. Il m'a fallu ouvrir le fichier ~/.gitconfig qui avait le contenu suivant et supprimer l'ensemble de la clé http.

[user]
    name = Baptiste Labat
    email = baptiste.labat@gmail.com
[http]
    sslVerify = false
    proxy = http://kuzh.polytechnique.fr:8080
[push]
    default = simple

Rencontre avec Germain Belz

Hier, j'ai rencontré Germain Belz (projet navkite).

Germain, qui fait du bateau et du kite, a commencé à travailler sur un projet de kiteboat en 2008 pour faire une traversée de l'Atlantique.

Il a commencé par construire de ses mains un Kiteboat de 6m en composite. J'ai pu voir le bateau à sec à Mindin. Le bateau ressemble un peu au bateau des rameurs qui se lance sur l'Atlantique avec un gaillard avant, une dunette, et un cockpit central. Un moulin à café dans le cockpit permet de rouler dérouler les lignes.

Une structure en A constituée de 2 tubes de carbone (sur des pieds de mât de planche à voile) sert de mat de lancement. Sa quête est réglable par un système de haubanage. Un tangon orientable permet d'avoir un point de tire mobile. Toutes les lignes du kite partent du même point. Ce tangon semble pour moi un début de solution au problème de l'aile qui décrocherait et balaierait la fenêtre, entraînant les lignes défoncant tout sur leur passage.

Un moteur hors-bord permet de propulser le bateau. Une barre de le diriger.

Des dérives sabres assurent l'anti-dérive. Germain arrive à naviguer seul.

Avant cela Germain s'était essayé au catakite sur une base de KL14. Il avait rajouté deux petits rails sur chaque flotteur, coulissant dans l'axe longitudinal, et contrôlé par des petits bouts renvoyés vers l'arrière. Sur ces rails était fixé un rail latéral. Le point de tire du kite était accroché sur la navette de ce rail, permettant à la fois un réglage longitudinal et latéral de la position du point de tire.

Germain arrivait à naviguer seul, avec des ailes C-chape du marché.

S'il était possible de décoller l'aile depuis l'eau, cela devenait difficile dès que la mer se creusait, déventant le kite, poussant le bateau vers le kite, ajoutant le risque d'exploser le kite dans une déferlante. Il fallait donc ne plus avoir de problème de kite tombant à l'eau et d'autre part trouver un moyen de lancer/récupérer l'aile. C'est avec Armand Torre qu'ils sont arrivés à une solution satisfaisante : la birdkite. Une aile plus plate, (avec un dièdre ?) et des ailerons au commencement des lignes lui assurant une plus grande stabilité. L'aile peut ainsi être stable au zénith, mais parfaitement manoeuvrable si l'on attrape la barre. L'aile peut même se caler en bord de fenêtre (dans la pratique 45° pour éviter l'instabilité dans les couches d'air proches du sol). Si initialement l'aile pouvait avoir tendance à tomber quand le vent montait, elle a maintenant un comportement plus sûr et tendance à remonter. Cela a demandé un gros travail (par rapport à l'utilisation d'aile du marché, ne serait-ce que se mettre à coudre!) qui commence à payer sur l'eau.

Au mois de juin, il a transformé une voiturette en buggy pour les tests. Le char à cerf-volant avait en effet l'inconvénient de devenir incontrôlable car la roue avant directrice se soulevait. Le buggy, plus lourd (mais pouvant aller jusqu'à 30 nds!) est une super plateforme de test à St-Brévin. Cela permet aussi de mieux modéliser la charge (qui serait lié au poids d'un bateau) qu'un moutainboard. Germain m'a montré quelques vidéos sympa, où (toujours seul) il trace sur les ridins de la plage, tenant bien le volant, alors que le kite vole tout seul. La remonté au vent est possible à partir du moment où le kite à 15° d'écart avec l'axe du vent. Ce buggy pourrait-être une étape dans l'apprentissage du kite.

Un "collègue", passionné de drône UAV et de parapente lui file un coup de main sur de l'électronique. Il a ainsi développé une carte avec accéléro, gyro, pitot, altimètre, le tout dans un tube d'aspirine! Les données sont ensuite transmises par les airs vers un PC servant à l'enregistrement.

Germain organise aujourd'hui sa vie autour de ce projet, avec des périodes de travail permettant de remplir les caisses, et des périodes à travailler sur le projet. Cela lui permet de continuer son projet à titre personnel, sur ses fonds, et d'être ouvert et de rencontrer les acteurs du kiteboat (Beyond the sea, Kite boat project). Il croit au développement du kiteboat comme voilier familiale et autres engins de course légers.

Merci à lui pour cette rencontre et pour sa relecture rapide. A bientôt!

Nmea

Hier, je me suis enfin remis à coder un peu (le mois de Septembre avait plus été consacré à faire des rencontres, des recherches). J'ai ainsi réussi à intégrer la gestion des trames NMEA dans arduino avec TinyGPS++ (version sortie début septembre, et permettant d'utiliser des trames NMEA "Custom". J'avais filé un coup de main pour valider le soft, ce qui m'avait permis d'avoir le code en avant première!). J'utilise ainsi des trames NMEA pour envoyer des ordres depuis mon pc vers arduino. J'ai malheureusement un problème (de proxy?) et ne peut envoyer le code vers le dépôt. J'essaie de refaire une démo de contrôle avec simplement un objet suspendu à un fil enroulé autour de l'axe du moteur. J'ai une petite idée de démo qui pourrait-être simple mais assez impressionnante voire pratique si elle marche. Sinon, j'ai également refait des tests avec la caméra + accéléromètre + magnétomètre du mobile pour vérifier la précision. Une difficulté est la latence qui n'est pas la même pour l'image et pour les autres infos. Afin de pouvoir faire un peu de débuggage, je voulais mettre en place une représentation 3D du téléphone (je l'avais déjà fait il y a quelques années avec Visual Python). J'ai à cette occasion découvert Panda3D (python et opensource!). Je n'ai pas réussi l'installation officielle sur ma version d'ubuntu (raring), mais j'ai pu télécharger une version compilée en suivant http://www.panda3d.org/forums/viewtopic.php?f=3&t=15823

J'ai pu ensuite faire le tutoriel de démo (un panda qui marche dans la jungle, avec une vue qui tourne autour) sans aucun problème. Le code est vraiment propre, c'est bien pensé, les objets sont reliés par une sorte de chaine cinématique.

Voici une démo d'un voilier et le code correspondant que j'aimerais modifier.
Dans l'idée j'aimerais séparer la visualisation et le calcul grâce à un modèle client-serveur.

Réduire la trainée des lignes

Hillary Costello fait une thèse sur la modification du profil des lignes afin de réduire la trainée. J'avais déjà vu cela dans l'offshore, sur un câble permettant d'accrocher un sonar.


Cela donnerait envie de faire une thèse!

Listes des organisations dans le domaine de l'énergie éolienne aérienne

J'ai lancé une page wikipedia pour lister les organisations importantes, afin d'étayer un travail de veille. Pas facile de faire la sélection... Cela a lancé pas mal de discussion sur la page. Trouver des références indépendantes demande du temps. C'est en faisant des recherches que j'ai trouvé cette étude comparative http://www.nearzero.org/reports/AirborneWind/

J'ai également appris un peu plus de choses sur la Tensairity et sur la Tensegrity (qui est en fait utilisé dans un cerf-volant de type Eddy par exemple)

Pourquoi je ne crois pas au cerf-volant mécaniquement autostable comme solution pour la traction d'un navire.

J'ai souvent expliqué mon point de vue à différentes personnes, mais il me semble que je ne l'ai jamais exposé par écrit.

Il faut d'abord comprendre pourquoi un cerf-volant est instable.

Si l'on fait les hypothèses suivantes :
-l'effet du poids est négligeable devant les efforts aérodynamiques
-les lignes sont attachées en un seul point (ou l'écartement entre les points d'attaches est négligeable devant la longueur des lignes)
-le vent est uniforme (pas de variation du vent avec l'altitude)
-il n'y a pas de sol!
-lignes inextensibles

Sous ces hypothèses, il y a une invariance par symétrie autour de l'axe donné par la direction du vent.

Si le cerf-volant est stable en direction (vitesse qui tend vers zéro), on peut se ramener à l'étude de l'équilibre du cerf-volant dans 2 dimensions. Si le cerf-volant est stable, il va tendre vers une position (en 2D) et les ensembles de points de stabilité possibles forment des cercles (en 3D).

Si un cerf-volant autostable monofil est capable de rester au zenith, c'est que l'effet du poids n'est pas négligeable. Ce cerf-volant deviendra instable si le vent augmente en force. Ce cerf-volant pourrait se placer jusqu'en bord de fenêtre grâce à un mécanisme de peson (voir l'aile d'eau)

Un cerf-volant peut-être autostable grâce à un mécanisme de rappel dans les lignes.
Deux types de mécanisme sont impliqués :
-un stabilité via la torsion du rectangle formé par les lignes, la barre, le kite
-une stabilité via le différentiel dans la longueur des lignes.

La stabilité via la torsion des lignes diminue au fur et à mesure que les lignes deviennent longues devant la distance d'écart des points d'attache au sol.
L'utilisation de cette stabilité peut donc être utilisée dans les phases de lancement de l'aile (si les lignes sont progressivement déroulées). C'est d'ailleurs la stabilité qui est utilisée sur les voiles d'un bateau, et qui diminue dans le cas du spi, notamment sans tangon.
Cette stabilité n'est cependant pas efficace pour des longueurs de ligne classique (en kitesurf, ou en cerf-volant de plage, le cerf-volant peut-faire des loopings, et les lignes faire des tours. A partir du moment où il y a un tour l'effet de ce rappel devient nul, les 2 lignes étant reliées en un seul point).

L'effet de la stabilité via la différence de longueur dans les lignes dépend quand à elle du rapport entre la taille de la barre, et la taille du cerf-volant. Pour les petites ailes, il est ainsi possible d'avoir une stabilité avec les barres de kite.
Cependant ce rappel est basé sur la position du kite, ou plutôt à son angle autour de l'axe du vent dans la fenêtre. Rien n'empêche le cerf-volant de faire demi-tour sur lui-même et de repartir à toute vitesse vers le milieu de la fenêtre jusqu'au sol... Cette stabilité fonctionne donc que si la rotation du kite est lente, ce qui est en général permis par l'ajout de surfaces ne participant pas à la traction, et ajoutant une traînée induite, qui diminue les performances du cerf-volant.
D'autre part, à bord d'un bateau, les mouvements de roulis et tangage sont susceptibles de faire tourner la barre, ce qui risque de déclencher le phénomène cité au paragraphe précédent.

Ceci justifie pour moi de concentrer les efforts sur un pilotage automatisé électronique (reposant en fait sur des mécanismes d'amplification, ou gain).

Un pilotage automatisé mécanique efficace est bien évidemment possible, mais délicat. Il pourra être utilisé plus facilement dans la phase de lancement.

De la voile au cerf-volant

J'ai trouvé le lien vers cette vieille vidéo sur le site Foilers! dans un commentaire à un article de Armand Torre. On y voit l'évolution de la voile vers le cerf-volant :



nauticaerium : Paravelic en Pince de Crabe... by Alomphega

Je pense que le même type d'animation pourrait être réalisé avec openscad assez facilement.

Démo Enerkite à Berlin lors de l'AWEC 2013

Voici la vidéo de Enerkite à Berlin lors de l'AWEC 2013 (c'est mieux que les miennes!).



EnerKíte Demo Flight - Berlin Tempelhof - AWEC2013 from Alexander Bormann on Vimeo.

Mémoire de Mathieu Mechain, Marc Blanc, Laurent Perucho et Aurélie Janicki : catakite!

"Catakite! Un retour possible dans le monde des glisses aérotractées" de Mathieu Mechain
On y a apprend que le nom wipika vient de wipikat.
On y apprend que les coups de traction du cerf-volant peuvent entraîner une variation sur les efforts sur la barre, qui peut surprendre le barreur.
On y apprend que les ailes delta C ou sigma concept seraient plus propices à la pratique du kiteboat, car elles reculent la limite du décrochage, et tournent plus vite grâce à une rigidification des oreilles.
On y apprend que l'empennage doit être rapide pour empêcher une chute de l'aile.
On y apprend les différentes alternatives pour transformer un cata en catakite
-point d'attache sur la poutre avant (mauvais car le mat pousse normalement vers le bas, la structure n'est pas prévue pour)
-bout entre les deux points d'attache des haubans.
-ajout d'une poutre métallique entre les deux poutres.
-ajout d'une poutre métallique au dessus du trampoline au niveau des haubans.

Il y a eu un partenariat entre Hobbie Cat et la FFVL, mené par Marc Blanc (Mistral Kite Passion) pour développer un catakite (par ajout d'une poutre sur un hobbie max).

Il y a eu des recherches par Sirena du Pouliguen (M. Morel), avec une variation longitudinale du point de tire.

Un variation latérale du point de tire aurait aussi un intérêt pour soulager la coque.

Une assurance existe.

J'ai également lu le travail de Laurent PERUCHO  "Le catakite en école à St-Pierre la Mer"

Et le travail de Aurélie JANICKI "Initiation au catakite pour les handis du 17 au 20 mai 2012"
J'y ai appris que le stick n'est plus indispensable (plus besoin de sortir au rappel!)

Enfin le travail de Marc Blanc, on l'on trouve notamment quelques schémas de principe.

J'ai regardé pas mal de vidéos également. Et j'ai ainsi appris que :
-un trampoline peut-être rajouté à l'avant du cata, pour avoir un plus grand pont de travail.
-il n'y pas de danger de décollage non souhaité du kite dans l'eau tant que les lignes avant sont tendues par rapport aux arrières
-un moteur d'appoint peut-être utile pour revenir au port, placer le bateau par rapport à l'aile pendant la manoeuvre de décollage, et aider l'aile à décoller si le vent est faible.
-si le vent est trop faible, l'aile peut aussi être utilisée pour naviguer, en la tenant sur le bateau (pas sur qu'on puisse caper cependant).

ENVSN

J'ai pu joindre Paul IACHKINE de l'ENV au téléphone. J'avais envoyé un petit mail il y a quelques temps pour savoir quelles étaient les ressources de l'ENV sur le kite. Ils ont fait des mesures de trajectoire de la planche et de l'aile avec des GPS, mais la précision et la fréquence d'acquisition des GPS ne sont pas suffisantes, surtout dans le plan vertical. Ils referont des mesures avec un GPS à 5 ou 10Hz. Ils ont vaguement réfléchi à la question de la visualisation de la position de l'aile dans le cadre de la formation des coureurs. J'imagine qu'il faudrait une sorte de vue combinant la trajectoire du rideur, la position relative du kite, et éventuellement une vidéo, le tout en temps réel (peut-être bien pour les suivis des compets par le public à terre!) ou plutôt en post-traitement mais synchronisé. Ils ont participé à des réunions dans le cadre du Pôle mer Bretagne et savent que des mesures ont été faites dans le cadre du projet Voilier du futur (par l'équipe d'Yves Parlier).
 L'essentiel de leur travail est pour l'instant sur la formation. Ils ne savent pas encore si du temps sera prévu pour le développement des supports, ou pour le haut-niveau (un pôle espoir régional devrait bientôt être créé).
Concernant le kiteboat, ils ont utilisé deux catamarans mis à disposition par la FFVL et qui font le tour des clubs de France (notamment une embarcation allant sur le sable et sur l'eau! SeaQuad?). En cherchant à en savoir plus, j'ai fait des recherches plus poussées sur le site de l'ENVSN et j'ai trouvé la base documentaire. En tappant un mot clé, il est possible d'avoir la liste et le résumé des documents disponibles à l'ENVSN. La recherche sur le thème catakite m'a permis de trouver des documents pour moi inédit, comme des sujets de "thèse" (BPJEPS) sur le sujet! A lire dès que je trouve le temps.

Défi kite

Joli vidéo du défi kite remporté par Nicolas Parlier il y a une quinzaine de jour

Teaser Defi Kite 2013 from Défi Wind on Vimeo.

Il est intéressant de voir la densité des ailes.

Ancrage

L'autre jour à Bétahon, je voulais éventuellement sortir le matos.
J'ai testé les sardines dans le sable, mais évidemment ce n'était pas suffisant.

A moins d'utiliser des piquets de cirque...

On m'a conseillé de remplir un sac de sable.

J'ai continué à faire quelques recherches pour savoir ce que faisaient les cerf-volistes.

J'ai trouvé ce fil de discussion qui traite du sujet. On y traite notamment de "piquet à chien" (une sorte de tire bouchon!), de cornière (un gros piquet), de plaque enterrée sous le sable et de sac.

La solution la plus sure et la moins dangereuse en cas de survente semble être le sac. Il faut prévoir un peu de volume la densité du sable n'étant que de 1.4 à 2, et de préférence enfoncer le sac, qui peut sinon glisser sur le sable.

Bilan : prévoir une pelle!

Beyond the sea

Je n'avais trouvé que peu d'infos sur le site officiel de Beyond The Sea, et par les recherches sur le net (on trouve surtout la chanson!). J'ai tout de même trouvé une présentation claire sur le site de l'ENSM

Le projet n'a pas été retenu lors de la première vague de l'Appel à Manifestation d'Intérêt Navire du Futur, mais seul une petite part de l'enveloppe prévue a pour l'instant été attribuée (il faut en effet que des fonds propres soient mis également en face). Une deuxième vague est en cours de préparation. Beyond The Sea prévoit la création de 500 emplois dans le secteur dans les 10ans.

Cerf-volant oiseau épouvantail

On m'avait parlé il y a quelques temps de l'utilisation de cerfs-volants en forme d'oiseaux pour effrayer les oiseaux dans les champs (épouvantail).

Le cerf-volant est suspendu à l'extrémité d'une canne. En l'absence de vent, il pendouille, et se lève quand le vent est là. C'est ce que je voudrais tenter avec une grue.

Energia Challenge 2012

Quentin FIARD, Aubert LE BROZEC et Antoine WAUTIER de l'X avait participé à Energia Challenge 2012 en présentant "Le kitesurf au service de la propulsion maritime".

Grâce à l'aide de l'ENSTA Bretagne, j'ai pu retrouver la trace de leur travail qui s'inspire pour partie du travail de Gabriel Weilenmann et Freferick Tischhauser dont nous avons déjà parlé sur ce blog :
https://github.com/QuentinFiard
Leur travail fait également appel à Acado de TU Louvain.

Bravo à eux pour leur travail et pour la mise en ligne de leurs travaux.

Note : pour la compilation du rapport latex, il faut installer lyx et texlive-lang-french et texlive-math-extra et texlive-humanities, texlive-font-extra (sous ubuntu). Mais après je bloque!

Anémomètre

Je réfléchis sur les mesures environmentales. Le paramètre important est le vent, qui peut être caractérisé par sa vitesse moyenne et le spectre des variations en force et direction.

Je pensais jusqu'à présent que les anémomètres soniques fonctionnaient à partir du spectre des perturbations créées autour d'un obstacle, comme font les applications iphone ou android. Mais en fait, les anémomètres ultrasoniques fonctionnent sur un principe doppler qui demande un traitement haute-fréquence du son.
Je n'ai pas trouvé d'anémomètre fonctionnant sur le principe des applications qui fonctionnent sur les téléphones mobiles. Cela serait pourtant intéressant.

Article Wikipédia

Il n'y avait pas d'article français de Wikipedia traitant de manière générale d'"Aiborne Wind Energy". Il y avait bien un article "Eolienne aéroportée" venant de l'article "Airborne Wind Energy", mais cela est réducteur.
La traduction a posé un certain problème, mais je suis revenu à énergie éolienne aérienne qui était ma première traduction, et qui après quelques recherches est bien la traduction ou la description la plus en usage. J'ai donc créer cet article. Des bandeaux ont été rajoutés sur l'article, car il n'est pas encore admissible en l'état. N'hésitez pas à y participer !

Kiteboat avec cerf-volant autostable

Encore un lien vers un français désirant lancer le kiteboat après une expérience positive dans une course à la rame;
http://www.volanz.net/

Du coup j'ai retrouvé le nom de Nicole_van_de_Kerchove qui avait traversé l'Atlantique en cerf-volant en 1995 et dont m'avait déjà parlé Simon et Christophe (à bord du Juan Sa Bulan).

Bonus
Le seatkite, un système pour les paraplégiques

Statistiques du blog

Dans l'interface d'administration de ce blog, il y a une indication du nombre de pages vues par jour. Généralement ce nombre est entre 10 en 20. Mais hier, il y a eu un pic à plus de 100. J'ai cherché à comprendre l'origine de ces visites. Si certaines visites viennent de robots ou de sites de publicité, je pense que les visites viennent principalement du newsgroup AWE sur Yahoo.

Me voici donc à surfer rapidement sur les derniers articles. Un lien vers le blog a été ajouté aux notes de Roderick Reed que j'avais déjà cité.

Du coup me voici de nouveau à suivre les nouvelles. J'ai trouvé cette vidéo intéressante car elle donne une méthode simple pour lancer un kite tout seul en utilisant des poulies et en doublant la longueur des lignes.

Préparation mentale pour test kiteboat

Tout à l'heure je devrais aller faire du kiteboat à Bétahon. Le vent souffle fort, la pression monte!

Palette de projets

Voici une ébauche de 4 (et plus jours après jours!) projets qui pourraient être réalisés en rapport avec les solutions techniques apportées par Robokite.

Projet industriel
Barge, plate de transport tractée par un cerf-volant. Transport de matière non périssable en cabotage.
Partenaires possibles : TOWT, SailTransportNetwork, Mauric, ACEBI.

Projet artistique
Un joli cerf-volant attaché au bout de la grue titan grise (monument historique au bout de l'île Ste Anne). De nuit il est éclairé par des leds. En l'absence de vent, il pend quelques mètres au-dessus du sol. Cinq phases :
Phase 1 : les lignes sont renvoyées par des poulies jusqu'au pied de la grue. Les passants peuvent prendre le contrôle du cerf-volant grâce à une barre. Une caméra filme le cerf-volant et diffuse les images en direct sur internet.
Phase 2 : les lignes sont reliées en différentiel à un moteur. Un capteur de position du moteur permet d'asservir le moteur sur les mouvements d'un joystick mis à disposition du public. L'image du cerf-volant est diffusée sur internet ainsi que la position du joystick.
Phase 3 : la commande du moteur peut maintenant se faire sur internet. Un jeu est proposé aux internautes : une trajectoire s'affiche sur l'écran et ils doivent piloter le cerf-volant de manière à ce qu'il suive la trajectoire. Au bout d'un certain temps la main est passée à un autre utilisateur.
Phase 4 : un ordinateur pilote automatiquement le cerf-volant. L'internaute peut générer un motif qui sera réalisé automatiquement.
Partenaires possibles : Ville de Nantes, Le Voyage à Nantes, Estuaire, La Compagnie des Machines, Ping, Jean-Pierre Baleydier
Phase 5: démantèlement. Le cerf-volant pourra être présenté sur différentes expositions.
Note 1 : les enregistrements sont disponibles sur internet (open data) et peuvent être utilisé par tous pour la recherche sur les algorithmes de pilotage.
Note 2 : ce projet permet d'avoir un retour sur la durabilité des matériaux.

Projet sportif
Un kiteboat pour la course au large avec pilote automatique. Il n'existe pas encore de bateau de ce type. Un fort impact médiatique est ainsi à attendre.
Partenaires possibles : Beyond The Sea (Yves Parlier), Jean-Pierre Dick, Mer Agité (Michel Desjoyeaux), Alain Thébault, grandes marques, ENVSN, ENSTA Bretagne, NKE

Projet pédagogique
Préparer des cours de kiteboat et trouver des écoles de voile partenaire (FFV, FFVL?)
1-Navigation avec cerf-volant autostable
2-Navigation en duo avec un moniteur
3-Navigation en duo

Projet scientifique
Lancement d'une PEI (Projet d'Etude Industrielle), puis d'une thèse sur l'étude d'un dispositif offshore de génération de l'électricité
Partenaires possibles : DCNS Research, DCNS EMR, EDF Energies Nouvelles. ALSTOM, GDF Suez, Centrale Nantes, Mines de Nantes