Le kite-fishing est une technique de pêche utilisant un cerf-volant. Cette technique ancestrale continue à voir des développements de nos jours.
Cette pêche peut se pratiquer depuis un bateau ou depuis la plage. Elle permet notamment d'envoyer l'hameçon très loin de la plage (si le vent est de terre).
Depuis quelques temps, je réfléchis à profiter des moulinets développés pour la pêche pour la pratique du cerf-volant. Mais la canne télescopique présente également un grand intérêt, car elle simplifie l'utilisation du cerf-volant en augmentant son contrôle dans la phase de décollage, et empêche les crashs pourvu que la ligne soit suffisamment courte.
Cerf-volant anti-oiseau
Cette pratique ne semble cependant pas encore développée. L'idée n'est pas neuve, et j'ai bien trouvé quelques exemples de kits commercialisés sur internet
Cerf-volant avec canne à pèche
Pour tenter l'expérience, j'ai acheté une canne à pêche standard chez décathlon (15€ environ). Et j'ai simplement attaché un petit cerf-volant monofil au bout de la ligne. J'avais enfin l'outil me permettant de faire du cerf-volant tous les jours chez moi (sur mon balcon)! Un mouvement de balancier de la canne peut de plus aider à propulser le cerf-volant.
Attention tout de même, si la ligne devient trop molle, la ligne peut sortir de la gorge de la bobine et se déroule alors à toute vitesse en s’emmêlant. Et avec le fil de pêche bonne chance pour défaire le nœud, il faut mieux tout couper!
Une évolution serait de trouver un système élastique assurant une tension minimale dans la ligne et la rembobinant autrement. Ainsi si le vent est suffisant, le cerf-volant partirait tout seul, et serait ramené si le vent tombe.
Alternativement ce système pourrait être réalisé avec une jauge de contrainte mesurant la tension et un moteur.
J'ai un peu évolué sur le design de l'encodeur anneau.
J'imagine qu'une roue roulant sur l'axe avec une bande de roulement peut-être suffisante (pas besoin d'engrenage, ou de courroie de transmission).
Par contre le rapport de réduction, n'est dans ce cas plus forcément entier, ce qui peut compliquer si l'on veut connaître la position exacte à un tour près (ce qui n'est pas le cas dans notre application où le mouvement rotatif est transformé en mouvement linéaire).
J'ai d'abord imprimé la roue : les dimensions étaient bonnes pour encastrer le méplat du potentiomètre numérique en sortant de l'impression, mais après que la pièce eut refroidi, ce ne fut plus le cas, et j'ai dû utiliser une visseuse avec une petite mèche pour limer la pièce.
L'autre pièce n'est vraiment pas adaptée à l'impression 3D. J'ai tout de même lancé une impression, mais il faudra repenser la pièce pour intégrer des échafaudages, ou pour la couper en deux moitiés.
Il faudra également revoir les marges, car la roue n'a pas la place de tourner.
Cirque du Soleil
L'avant dernier spectacle du cirque du soleil faisait la part belle aux drones. Le dernier spectacle, "Toruk, the first flight" fait maintenant place aux cerfs-volants. Bientôt les kitedrones?
Saul Griffith
Voici la participation de Saul Griffith (Makani) à Ted (je pense que la vidéo date un peu...)
Dan Tracy
Dan lance une nouvelle campagne kickstarter, pour une barre de contrôle 4 lignes permettant de rouler/dérouler les lignes. Un produit attendu pour le développement du kiteboat. Par contre, je n'ai pas compris comment fonctionnait le border-choquer
Ampyx power
Ils font parler d'eux en Irlande Beyond The Sea
A l'occasion de la COP21, de nombreux articlesparaissent dans les journaux nationaux.
Ce fut aussi l'occasion de publier la première vidéo des tests sur le chalutier au Canada.
Mercredi 17 Juin : les démonstrations prévues dans le cadre de l'AWEC étant annulées, ma journée était libre. J'ai contacté Peter Renssen de Kitetender (www.kitetender.nl), et rendez-vous fut fixé vers 15h à Amserfoort (à 1h en train de Rotterdam). La météo annonçait un vent de sud-ouest d'une quinzaine de noeuds, il fut décidé d'aller naviguer à Almere.
Le camion Kitetender est arrivé avec un bateau sur la remorque. Il s'agit de la version commercialisée (Kitetender 400, de 4,4m de long), qui fait suite au développement sur un proto de 6m de long. En attendant la version habitable de 10,10m ou la version sur foil...
Le vent paraissant assez fort, et pour assurer la sécurité pour cette première sortie ensemble nous avons préparé une aile de 7m2. Commencer avec une petite aile est sage et peu pénalisant pour l'apprentissage (contrairement au kite). Dans les mêmes conditions nous aurions pu mettre une 18m2.
Le kiteboat a moins de volume sur l'avant comparé à un dériveur de la même taille (pas besoin de contrer le couple à piquer de la voile). Les volumes et la position de l'équipage ont été étudiés pour que l'avant du bateau ne s'envole pas trop (ce qui serait plus le cas avec une coque de dériveur). L'arrière est large pour avoir une coque planante.
Un des avantages de la solution kitetender est que n'importe quelle aile de kitesurf peut-être utilisée. L'absence de poulies/renvois permet d'avoir un contrôle direct de l'aile, ce qui est important notamment dans le vent faible.
La fixation se fait grâce à un wichard release dans le chicken loop. Attention celui-ci ne peut alors plus être utilisé. L'aile est fixée à un micro mât. Tous les efforts sont transmis par cette pièce de conception difficile notamment à cause de la présence de la dérive en-dessous. Le leash est accroché au bateau.
Le safran se monte facilement (verrouillage avec une manille/goupille). C'est un modèle remontant très pratique (notamment en cas de collision, tout comme la dérive).
Un petit bouchon à fermer à l'arrière, la dérive à relâcher est on est prêt à partir.
Pour le départ, le pilote s'assoit dans le fond du bateau (position pas très confortable), posé totalement sur la plage au bord de l'eau (pour éviter un départ inopiné...). L'aile est lancée classiquement en bord de fenêtre, puis le pilote vient la placer (doucement) au zénith (toujours pour éviter un départ non voulu du bateau). Le barreur pousse ensuite le bateau à l'eau et s'assure du bon fonctionnement du mécanisme permettant de descendre le safran. Une fois à l'eau, le bateau glisse sur l'eau et devient très vite manœuvrant. Pas besoin de traverser la fenêtre avec l'aile, contrairement au kitesurf, le bateau file déjà à quelques nœuds juste en mettant l'aile à 1h.
Le pilotage du kite se fait comme pour une aile classique. Cependant la ligne centrale étant attachée au bateau, on ne ressent pas la totalité des efforts dans le kite, et il est plus difficile de se rendre compte de la traction du kite, mais également de sa position, ce qui oblige à regarder plus souvent vers le ciel pour bien voir où est le kite (ce qui peux créer une fatigue visuelle, notamment avec un ciel nuageux blanc et lumineux comme au début des essais). Une bonne paire de lunette de soleil est à mon avis vivement conseillée. Mais attention dans ce cas, à continuer à bien voir malgré les paquets d'eau qui arrivent parfois dans le visage du pilote ou du barreur... La tension du kite peut cependant se ressentir par la gite du bateau (ce qui est un avantage du monocoque par rapport au multicoque). Et on sent bien toute la puissance de l'aile dans les accélérations.
La position n'est parfois pas très confortable, si le cerf-volant tire d'un coup, on peut se retrouver avec les parties intimes dans le mini-mât...
De manière générale la barre est trop éloignée ce qui oblige à se plier en deux pour choquer ou pour régler le trim (j'ai un peu le même problème en kite). La proximité de la coque donne envie d'appuyer son dos, mais il n'y a pas vraiment d'assise pour le dos (les bords du bateau sont arrondis, mais combi et gilet restent bienvenus pour faire un petit coussin).
Au niveau de la vitesse, le kiteboat est capable d'atteindre 21kt avec 25 kt de vent (mais c'est inconfortable). Nous n'allions pas à cette vitesse, mais nous avons pu déjauger plusieurs fois, même avec une 7m2.
Pour la manœuvre d'empennage, le pilote doit simplement faire passer progressivement l'aile d'un bord à l'autre en passant pas le zénith. Il faut en même temps faire glisser ses fesses sur le fond du bateau, au fur et à mesure qu'il tourne. Le barreur change de coté avant de faire tourner le bateau (le bateau est ouvert sur l'arrière et il est arrivé que le barreur tombe à l'eau).
A noter un petit défaut qui sera probablement corrigé dans une prochaine version :
en empannant, les fesses du pilote passent sur le taquet qui coince le
bout empêchant la dérive de remonter. Du coup, une fois sur deux le bout
lâche et la dérive remonte.
Nous n'avons pas viré de bord, mais le bateau remonte assez bien au vent, grâce à la dérive et à ses carres.
Il est possible de faire un peu de marche arrière, mais cela reste à éviter car le bateau est ouvert sur l'arrière (et se remplit donc d'eau).
Je n'ai pas pris la barre, car échanger les postes entre le barreur
et le pilote n'est pas aisé en mer, et car Peter qui était fatigué de
ces navigations de la veille et de la longue route, ne voulait pas
prendre de risque. Le bateau semble en tout cas équilibré. D'après Peter, le bateau est réactif à la barre. Le barreur doit notamment être attentif à grande vitesse. Une précaution à prendre et de barrer vers le vent pour tendre les lignes (il est arrivé que le bateau
passe sur les lignes, ce qui n'est pas bon du tout...).
Nous avons évité de nous mettre volontairement dans des situations difficiles, mais j'ai pu avoir des réponses à mes inquiétudes grâce aux échanges avec Peter :
Il arrive au bateau de chavirer (par exemple si le cerf-volant passe en pleine fenêtre au ras de l'eau). Cependant cela n'est pas trop grave, car en l'absence de mât et de voile le bateau est simple à redresser.
En cas de perte d'un équipier, il faut larguer rapidement le cerf-volant (maitrise du bateau seul possible mais délicate). Le bateau n'est plus vraiment manœuvrant, mais dérive moins qu'un voilier, ce qui permet à l'équipier de revenir à la nage. On comprend dans cette situation l'intérêt que pourrait avoir un pilote auto.
Si le vent tombe, il y a possibilité de rouler les lignes et de tenir l'aile sur le bateau pour rentrer. Il y également un anneau pour passer un bout de remorquage.
Il n'y a pas de rangements prévus pour l'instant mais il y a la possibilité de percer la coque pour mettre des points d'attache pour des filets (attention à éviter les renforts). Les trappes d'accès servent seulement pour accéder à l'axe de la dérive.
Concernant le transport, il est possible de mettre le bateau sur le toit d'une voiture (barre de toit de 1,4m). Et évidemment pas de mât!
La coque blanche offre la possibilité de mettre des autocollants personnalisés.
Peter souhaiterait développer un réseau d'agents dans différents pays, notamment au sein des écoles de kite. La production est pour l'instant réalisée aux Pays-Bas (70h de main d’œuvre).
Edit Novembre 2015 :
Peter m'a informé que le système de sécurité avait été modifié. Un nouveau système de largage est maintenant utilisé (moins cher et n'ayant pas le défaut du wichard release qui s'élargit empêchant parfois le largage). Le leash a également été raccourci afin d'éviter de se prendre dedans.
Il m'a aussi assuré que les positions de certains éléments d'accastillage ont été modifiées pour éviter le problème avec la dérive qui remontait.
Kitetender sera en France en 2016 pour le défi kite et le festikite.
Et en bonus pour les courageux qui sont allés au bout de l'article, voici la toute dernière vidéo de Kitetender !
Le sujet proposé en Septembre a été retenu. Trois élèves en 3ème année, François VALENTIN, Charline MOINEAU, Thierry DAUMAS, vont donc travailler sur la simulation des kites de Novembre jusqu'à leur soutenance en Mars.
Voici le sujet :
Simulateur d'un système de récupération de l'énergie éolienne par des kites.
Le
mât et les fondations d'une éolienne doivent résister à l'effort de
flexion exercé par la force du vent sur la turbine. Ils constituent une
part importante du coût d'une éolienne. Une solution alternative basée
sur l'utilisation de cerfs-volants à la place des pâles permettrait de
supprimer le mât et ainsi de réduire considérablement le coût et
l'empreinte écologique des éoliennes, notamment pour l'offshore flottant. L'amélioration de la résistance en
traction et des durées de vie des fibres polymères permet aujourd'hui
d'envisager des application industrielles (cf Makani Power et autres).
L'équivalent sous-marin repose sur les mêmes principes et
permet de récupérer l'énergie du courant à la manière d'une hydrolienne (cf Minesto).
Le
but de cette étude est de reprendre les simulateurs existants kiteEnergySimulator (ECN 2013) et FreeKiteSim (TU Delft)
puis d'étudier la possibilité d'ajout d'un couplage avec un modèle
simple de plateforme marine (flotteur/navire, ancre-sous marine, câble
tracté),
Le développement se fera en python (langage haut-niveau comme matlab).
Les livrables du projet sont : - le code de calcul modifié et quelques exemples
- un rapport de synthèse décrivant le modèle (hypothèses, équations) et
les choix retenus pour l'implémentation, ainsi que la description de
quelques exemples de simulations.
Je cherche à réaliser un codeur peu cher pour avoir la position des moteurs à courant continu.
J'ai testé une solution à base de "potentiomètre numérique" ou "rotary knob"
Il s'agit en fait d'encodeur en quadrature.
Le capteur que j'utilise permet de compter 24(ou 12?) pulsations par tour (soit 15°).
Pour une mèche de 1cm, cela donne une précision de l'ordre de 3mm.
Cela semble suffisant (des capteurs comptant environ 300 pulsations vont coûter dans les 20€, celui-ci 1€50).
Ce capteur est en général utilisé pour faire des incréments manuels.
Il y a donc des crans à chaque pulsation.
Afin de supprimer ces crans j'ai démonté le capteur. Pour cela il faut retirer une pièce métallique qui tient l'ensemble. On se retrouve alors avec une une partie avec le manche, et une partie avec les pins.
En tirant sur le manche il est encore possible de le désolidariser de la partie métallique. Entre les deux, il y a une pièce métallique qui fait ressort et pousse un ergo métallique sur les crans gravés dans la pièce plastique. Il suffit d'inverser le sens de cette pièce métallique pour supprimer l'arrêt aux crans.
Le montage est ensuite très simple. La pin centrale est reliée à la masse, et les autres pins à deux pins digitales.
Je me suis basé sur le code de J.Carter (of Earth) (que j'avais déjà utilisé pour la règle). J'ai fait seulement une modification afin de pouvoir utiliser la résistance de pull up interne et simplifier le circuit.
J'avais des soucis pour détecter les butées. Pour l'instant le limiteur de couple empêche de griller le moteur, mais ce n'est pas suffisant.
J'ai donc cherché à utiliser un capteur de fin de course. On les trouve sous le nom de microrupteur ou microswitch en anglais.
J'en ai acheté un chez E44.
Un microswitch peut également être récupéré dans une souris (selon l'application n'importe quel bouton peut en fait faire l'affaire).
En l'absence de documentation, j'ai vérifié avec un ohmmètre quelles étaient les connexions.
Common est sous l'interrupteur
Le normalement fermé est à l'autre extrémité
Le normalement ouvert au milieu.
Pour tester le capteur, c'est très simple : utiliser le script arduino DigitalInputPullUp (il permet d'économiser une résistance et des fils de connexion par rapport à l'exemple Button), brancher le common au ground et une des autres pins à D2.
Appuyer et regarder la led de l'arduino s'allumer ou s'éteindre.
La difficulté reste maintenant dans l'intégration mécanique du capteur.
Cela peut se faire en soudant le composant sur une plaque support, on en le vissant ou le cloutant via deux trous "horizontaux" de 1mm de diamètre et espacés de 6.5mm.
Je teste actuellement un capteur ultrason. Pas forcément de rapport direct avec Robokite, mais on pourrait imaginer des capteurs sur les oreilles de l'aile afin de détecter la proximité du sol ou pour réguler le vol en bord de fenêtre.
Le capteur utilisé est un HC-SR04, acheté chez Robomanie (environ 5€).
J'ai modifié le programme (lien ci-dessus) afin d'avoir une sortie série au lieu d'une sortie sur un afficheur LCD.
J'ai ainsi pu vérifier et comprendre les caractéristiques annoncées du capteur. Zone aveugle : le capteur peut ne pas voir un obstacle à moins de 2 à 4cm.
Portée max : la portée annoncée est de 4m, mais on continue à voir jusqu'à 5m.
Bruit : le bruit de la mesure est de l'ordre du cm.
Angle de réflexion : si la surface de réflexion fait un angle de plus de 30° on ne reçoit plus l'écho.
Directivité : le capteur est assez directif. Le cône serait de 15°.
Précision : Par contre, pour 50cm attendu je mesure 65cm (sur du parquet). A creuser pour vérifier si la mesure est bien linéaire.
Consommation : la consommation annoncée du capteur est de 15mA. J'ai vérifié que le capteur marchait si alimenté par une "digital pin" (40mA).
Fréquence de rafraîchissement : elle dépend de la distance mesurée. En
l'absence d'écho la fréquence de rafraîchissement devient faible (de
l'ordre de 0.2s, ce qui correspond au temps pour parcourir 60m par le
son).
Montage : 4 trous de 1mm de diamètre ont été prévus (4,25x1.75cm). Prévoir 5mm de tube. Plusieurs supports sont disponibles sur Thingiverse
Connections : un connecteur coudé était déjà soudé sur la version que j'ai acheté
La limite sur l'angle de réflexion peut sembler pénalisante car il faut que le flux ultrason soit bien dirigé à la verticale pour être perpendiculaire à l'eau. Mais de toute manière mesurer la distance à une surface
inclinée est par nature imprécis, donc cela n'est pas vraiment pénalisant. Cela peut au contraire être un avantage, car cela permet de
monter le capteur parallèlement à une surface, sans que la mesure ne
soit perturbée.
Une autre solution serait de placer différents capteurs avec des inclinaisons différentes, et de prendre la plus petite des mesures.
J'ai
l'impression que la distance dépend également du revêtement de la
surface (elle augmente sur un tissu). Pas de problème pour mesurer la
surface de l'eau (j'ai testé avec une bassine)
En l'absence d'écho, le capteur donne une distance (variable) de l'ordre de 40m. Peut-être cela correspond-il à un time-out?
Afin d'améliorer la vitesse de rafraîchissement, j'ai modifié la fonction de mesure afin de lui rajouter un time-out de 50ms, qui correspond à la durée pour parcourir 15m (un peu plus de 2 fois 5m). Maintenant je reçois un zéro pour les mesures aberrantes, ce qui est plus facile à détecter. Et surtout, cela tourne beaucoup plus vite.
Cela devient surtout important lorsque j'essaie de lire plusieurs capteurs sur la même carte arduino (3 dans mon cas). Si un capteur ne reçoit pas d'écho, il pourrait bloquer les autres.
Les trois capteurs ultrasons reliés à un arduino uno
A priori, il y a peu de risque d'interférence entre les capteurs, car ils fonctionnent les uns après les autres. Cependant l'ajout du time-out peut créer un problème si les capteurs sont face à face à une quinzaine de mètre.
Voici une courbe montrant les mesures (avec le nouveau serial plotter d'arduino 1.6.6). Au début de l'enregistrement le capteur était collé au sol. je l'ai soulevé d'une quinzaine de cm, puis je l'ai reposé. On peut voir sur la courbe qu'il y a des problème de mesure à moins de 5cm, au début, mais surtout sur la deuxième moitié de la courbe où la distance recommence à augmenter alors que le capteur est presque collé au sol. On peut également voir le bruit sur la mesure qui est de l'ordre du centimètre. La résolution du programme initial était d'un cm ou d'un pouce. J'ai modifié le programme pour avoir moins de bruit de quantification.
Armand Torre
Le dernier gréement d'Armand Torre. Ce n'est pas un kiteboat, mais cela fait réfléchir au lancement (et notamment au risque de chavirage, même avec un petit mât...).
Formation kiteboat
L'UCPA commence à proposer des stages sur des engins à foil. A quand les cours de kiteboat? RescueMe
Ce n'est pas un kite, mais RescueMe
est un ballon de sauvetage qui tient dans une capsule. Un kite pourrait
également marcher ou améliorer le fonctionnement les jours de vent.
Beyond The Sea
Voici un article sur Yves Parlier dans V&V KiteCar
Et si les voitures étaient tirées par des cerfs-volants? Ca donnerait ça :
LittleCup
La Littlecup semble la régate de toutes les innovations. La jauge permettrait-elle l'utilisation d'un kite? Et sinon, à quand une Littlecup kiteboat?
Mindmap AWE
Voici la mindmap de Christof Beaupoil qui permet d'avoir une vue des différents acteurs dans l'énergie éolienne aérienne.
Aujourd'hui, windguru annonçait 12 noeuds de vent (avec des rafales à 20kt tout de même).
Nous avions convenu de nous retrouver avec Jean-Pierre et Nadège pour faire voler quelques cerfs-volants.
Mais en début d'après-midi, le vent semblait trop fort et trop rafaleux. Puis la pluie est revenue, repartie, revenue.
Je suis parti vers Ste-Luce vers 17h30.
Cette fois en vélo.
En déballant le matos, je me suis encore dit que je l'avais rangé un peu à la va-vite la fois d'avant. Décrocher les différents composants (barre, capteur de barre, lignes de contrôle) prend pourtant une trentaine de secondes...
Point d'ancrage providentiel au milieu du champ
Le capteur de barre sous la pluie sans pile (pour éviter d'avoir un court-circuit). Il va falloir sérieusement réfléchir à protéger tout ça.
Et je paie aujourd'hui mes mauvais soins. Les soudures au niveau du potard du capteur de barre ont toutes les trois sauté. La cause semble être un retournement à 180° du potard, qui ne fait normalement que +/-90°. Le retournement s'est également fait au niveau du capteur de bordé-choqué qui est allé au-delà de l'angle plat. Il va falloir songer à mettre des butées mécaniques pour protéger tout cela.
Les trois connections au potentiomètre arrachées
L'axe qui a du jeu car les écrous (deux pourtant) se dévissent.
L'arduino qui a tendance à glisser et sortir de son support. Une fois sortie les pattes se tordent.
Au moment de vouloir tenter de faire voler le cerf-volant, plus de vent, mais du soleil. J'en profite pour faire une petite séance photo
Selfie après/avant la pluie
Je roule les lignes deux par deux pour éviter de les emmêler.
Retour de la pluie sous l'orage, on abrite le matos et le bonhomme sous l'aile.
Donc bilan très mitigé pour ses essais. Seul, je savais qu'il était probable que je ne vole pas. Mon objectif était donc un peu de tester le matos afin d'être mieux rodé. J'ai espoir de continuer à profiter de ce terrain d'essais (qui est peut-être mieux orienté pour des vents de Nord-Est et Sud-ouest) pendant l'hiver, mais pour cela il va falloir réparer et robustifier certaines parties.
Je me pose également la question de la possibilité de réaliser les essais seul. Pour cela je dois soit pouvoir lancer le cerf-volant et le piloter grâce à une télécommande. Soit ajouter un treuil (et probablement un moteur) pour gérer la variation des longueurs de ligne.
"Hello, à tout hasard tu me filerais pas un coup de main pour lancer un cerf-volant?"
19h47, soit 1h30 plus tard, nous commencions à installer le matos à côté du terrain d'aéromodélisme de Sainte-Luce (l'accès est possible en voiture, malgre une chicane difficile à passer). Le soleil se couchant vers 20h, il ne fallait pas traîner.
J'ai lancé les programmes sur l'ordi, pendant qu'Antoine gonflait l'aile (quelle galère cette aile sans valve!). Puis nous avons déroulé les lignes, connecté le tout.
Je pensais initialement m'attacher à un poteau en bois au milieu du champ, mais au pied du poteau nous avons trouvé un point d'accroche en métal sur une pierre. Ca semble costaud, mais difficile de dire si ça tiendra un jour avec plus de vent.
En quelques minutes nous étions prêts à lancer le kite. J'ai montré à Antoine comment lancer le kite, puis j'ai piloté l'aile en manuel. Pas facile, le vent étant un peu trop léger. Mais une fois l'aile décollée, cela marchait bien, à condition de ne pas rester au zénith.
Je n'ai pas insisté pour piloter l'aile au joystick, voulant plutôt me concentrer sur le capteur embarqué qui n'avait pas marché lors des précédents tests à Quimiac.
Nous nous sommes rendus-compte que la portée radio était un peu limite. Le signal coupe deux ou trois mètres avant la longueur des lignes...
Pas facile de raccourcir les lignes comme ça. Mais bonne surprise, une fois le kite en l'air, je recevais le signal.
J'ai donc pu piloter le kite et avoir les premiers enregistrements simultanés du capteur d'angle de barre et du kite (dépouillement à venir). Ce n'est pas grand chose, mais ça fait toujours plaisir.
Nous n'avons pas insisté plus, la nuit tombant et les moustiques s'attaquant à Antoine.
Un peu plus de vent est annoncé pour mardi... Peut-être de nouveaux tests?
Antoine m'aidant à inverser les lignes (à noter : je n'ai pour l'instant pas remis les élastiques)
La petite table pliante qui va bien pour poser l'ordi, et le poteau au pied duquel on a trouvé une grosse pierre avec un point d'accroche
Antoine au lancement
Le capteur embarqué
Le point d'accroche (photo au flash, la nuit était bien tombée!)
Edit 23/09/2015
J'ai pu commencer le dépouillement des fichiers d'enregistrement (faits avec qgroundcontrol).
J'avais deux fichiers aeromodel.mavlink et aeromodel2.mavlink avec du pilotage manuel.
Je pensais avoir à la fois les enregistrements du capteur embarqué et du capteur de barre. Malheureusement, les enregistrements du capteur de barre (et de toute la station sol) ne semble pas avoir marché correctement.
J'ai voulu charger les fichiers dans un service de partage en ligne de log de drone, mais le service droneshare n'était pas disponible. J'ai également essayé sur exmaps (après export d'un .log via qgroundcontrol), mais ça ne marchait pas.
J'ai finalement mis un des fichiers via ftp sur le site web nautilabs http://www.nautilabs.com/log/
J'ai pu visualiser le calcul de position déduit du capteur embarqué en faisant un rejeu dans qgroundcontrol.
On voit bien les mouvements en 8, mais il y a un problème au niveau du cap, le cerf-volant volant dans une plage de + de 180° autour de l'axe vertical. Cela est probablement simplement dû à l'absence de calibration du magnétomètre...
Voilà une courte vidéo sur la préparation d'une semaine de speed à Luderitz. Je la partage surtout car on peut y voir que le pilote ne donne jamais un regard pour son aile.
Voici un article sur la première éolienne avec flotteur en béton qui devrait être testée au large du Croisic (Sem-REV) avec peut-être un jour des éoliennes à cerfs-volants à ces côtés...
Peu d'avancés sur Robokite en août à cause de déplacements professionnels imprévus, notamment à Holyhead (où devrait-être installée la ferme hydrolienne de Minesto )
Kitetender
Le compte-rendu de ma nav aux Pays-Bas est toujours en préparation...
A ma connaissance, la traversée de la Manche n'a pas été réalisée, mais les préparatifs ont permis de belles navigations avec plusieurs kiteboats monotypes à se tirer la bourre. Une première à ma connaissance. Un projet de crowdfunding est également en préparation
Samedi soir les conditions étaient propices pour faire quelques tests.
Au moment de partir, mauvaise surprise, la mesure de l'angle de barre ne fonctionnait plus : un des fils relié au potentiomètre a lâché, malgré l'ajout du carénage, probablement à cause de la tension dans le fil. Un petit coup de fer à souder et le problème était réglé.
Une autre de mes inquiétudes était de ne pas réussir à lire sur mon écran (brillant). J'ai donc testé différents sacs, avec l'intention de les utiliser comme chambre noir, protégeant à la fois de la lumière et du sable.
Avant d'aller sur la plage, j'ai également vérifié la bonne tenue du capteur embarqué sur l'aile, en la gonflant dans le jardin et en simulant quelques crashs : rien à signaler de ce côté.
Cette fois, plutôt que de remplir des sacs de sables, nous avons profité de la coque d'un catamaran de sport pour servir d'ancre. La station sol a été fixée au niveau du chariot, par là où les efforts de la grand voile sont normalement transmis. Le vent était de mer et la marée montante, mais grâce au catamaran, on a pu se mettre au bord de l'eau grâce à la possibilité de pouvoir le déplacer facilement avec son chariot.
Nous avons commencé par dérouler les lignes. J'ai merdé à ce moment, ce qui nous vaudra une bonne demi-heure pour les démêler avec Jean-Jacques.
J'ai relancé les programmes sur l'ordi (les programmes ne se relancent pas bien après la mise en veille).
Une fois prêt, Antoine est venu nous filer un coup de main pour décoller l'aile. Pour que l'aile décolle, il a fallu raccourcir au maximum les lignes avant avec le trim pour choquer la voile.
Le vent était un peu irrégulier (peut-être aurions-nous dû aller plus loin sur la plage pour éviter les perturbations liées à la pointe au vent, et aux arbres sous le vent). Même en pilotage manuel, l'aile, une fois proche du zénith, avait tendance à décrocher et à tomber. Je ne l'ai pas envisagé à ce moment, mais peut-être que le surpoids lié au capteur embarqué, fixé vers le bord d'attaque y était pour quelque chose. Border plus la voile, une fois décollée, semble également grandement aider (c'est là qu'on se rend compte que le border-choquer n'est pas facultatif!).
Les premiers essais de pilotage au joystick ne donnaient pas satisfaction. D'abord la barre ne coulissait pas bien sur la ligne centrale, notamment si cette dernière n'était pas totalement sous tension. Changer la position des points d'accroche (pour les remettre aux extrémités de la barre) a réglé ce problème.
Le passage du contrôle manuel au contrôle en joystick étant délicat, j'ai essayé de décoller en contrôlant directement au joystick. L'aile était lancée en bord de fenêtre, mais même joystick à fond, impossible de faire partir l'aile vers le zenith. J'ai commencé par supprimer la poulie permettant un renvoi pour permettre un largage de l'aile (cela augmente théoriquement par 2 l'amplitude, aux petits angles en tout cas!). Mais cela n'était pas satisfaisant.
J'ai supprimé les élastiques. Mais cela ne marchait toujours pas...
A ce moment, j'ai eu l'impression que le moteur servant à la direction tournait dans le sens opposé au sens attendu...J'ai changé le signe dans le programme et rechargé : c'était toujours à l'envers. J'ai rechangé le signe et tout marchait...
Je crois aussi que c'est à ce moment que j'ai enlevé le capteur embarqué (dont les signaux n'étaient de toute manière pas reçus).
Toujours est-il qu'ensuite cela marchait beaucoup mieux. Mon père est allé lancer l'aile et Antoine m'aidait à piloter l'aile (en tirant directement sur les lignes), le temps qu'elle soit stabilisée et que j'ai pu prendre le joystick. Les lignes arrières étaient également plus bordées que sur les premiers essais (pas de contrôle si les lignes arrières sont lâchées et risque de décrochage). Cela va dans le sens d'ajouter une régulation sur le bordé choqué (en position ou avec un retour d'effort en se basant sur une mesure de la tension dans les lignes).
Le pilotage est assez agréable grâce à la régulation assurée par le capteur d'angle de barre (plus besoin de regarder la barre comme l'année dernière) Grâce au retour au neutre sur le joystick, il suffit de relâcher le joystick pour que l'aile arrête de tourner. Et mettre des petits coups de joystick (un peu trop réactif de base d'ailleurs) pour stopper l'aile si elle se met à partir d'un côté ou de l'autre. Malheureusement plus assez de mémoire pour avoir une vidéo!
Nous avons eu un souci avec le potentiomètre du capteur de barre qui s'est décroché une fois. Il est pour l'instant simplement encastrer, et il faudra prévoir une sécurité (vis, anneau brisé) pour que cela ne se reproduise plus (d'un autre côté cela peut aussi servir de fusible...).
Nous avons eu plusieurs fois des problèmes de surpattage, principalement au niveau des lignes de direction. Des élastiques, ou une régulation en tension pourraient régler cela (enerkite utilise un petit sytème assurant la tension sur le treuil principal). Il faut que je trouve un moyen de simuler (manuellement) une dévente sur le banc de test.
Nous avons voulu tester également le pilotage automatique, mais les signaux du capteur embarqué n'étaient pas reçus. Après avoir rapproché le capteur, du récepteur radio, et débranché/rebranché la pile, cela a fonctionné quelques secondes, avant de ne plus marcher. Y-a-t-il un problème de batterie (elle était chargée à bloc, ce qui permet d'avoir au moins 1h d'autonomie)? Ou un problème d'interférence avec le capteur de barre? Ou bien le capteur a-t-il pris un choc dans les crashs (pas visible en tout cas)? A creuser avant les prochains essais.
Ajout de saturation logiciel de l'angle de barre quelque soit le mode.
Amélioration de robustesse au déconnexion/reconnexion des câbles
Pour bientôt :
Ajout d'une latte sur une barre de kite standard pour maintenir la barre afin d'utiliser le capteur de barre même pour un cerf-volant à 2 lignes.
Faire tourner le programme sur le raspberry
Réfléchir à la robustesse du capteur de barre (avant de le casser!), si le cerf-volant (et les lignes) traîne sur le sol.
Prévoir un algo alternatif pour stabiliser (pour l'instant un écart, fais tourner les moteurs, alors qu'un écart pourrait commander directement une nouvelle position de la barre)
Je commence à être assez confiant. Il va être temps de retourner faire des tests sur la plage.
Hier de belles avancées (mais j'ai raté le vent!).
J'ai donc installé un banc de test en mode grenier (mon père recherche déjà ses boules de pétanque... )
Le banc de test. Des boules de pétanques servent de contrepoids pour simuler la tension dans les lignes
Au niveau mécanique, j'ai modifié la position des élastiques, afin d'avoir un comportement moins élastique.
J'ai pu vérifier que les problèmes de pertes de données venant du capteur de barre, viennent bien d'un problème de surcharge de l'arduino de la station sol, et non d'un problème radio (même si j'ai pu également constater des problèmes d'interférence si le capteur embarqué est plus proche que l'émetteur du capteur de barre).
J'ai réussi à régler temporairement le problème en réduisant la fréquence à laquelle les ordres sont envoyés vers la carte Sabertooth. J'ai essayé ensuite d'améliorer l'ordonnancement des tâches en rajoutant des timers, mais le simple ajout d'un timer, suffisait à tout bloquer.
Je me suis ensuite rendu compte qu'il y avait un problème avec le code existant. Les fréquences d'envoi des feedbacks n'étaient par exemple pas respectées. Cela vient d'un problème d'utilisation de la librairie TinyGPS++ : je ne lisais pas certaines valeurs et ne regardais que si elles étaient mises à jour, pensant que la mise à jour signifiait qu'un nouveau message venait d'arriver. Or ceci n'est vrai que si on lit la valeur. Work in progress!
J'ai également pu tester une nouvelle manette (achetée aux puces de Quimiac le WE dernier). Ca fonctionne bien, mais la position des boutons n'est pas la même, ce qui m'a un peu surpris au début!
Tout à l'heure, je fais une petite démo pour Régis Leruste (cuistot par ordinateur), membre du fablab PlateformeC et voisin.
Me voici à Quimiac pour potentiellement trois semaines (jusqu'au 7 aout). J'espère pouvoir faire avancer les développements de manière active en mode "grenier" (et non garage).
Si toi, lecteur, veux venir filer un coup de main et passer quelques jours au bord de la mer, n'hésite pas à me contacter.
L'objectif est de mieux rôder les tests sur la plage pour valider la nouvelle station sol et les nouveaux capteurs (suite aux tests peu concluants à Pornichet, et au Carnet cet hiver).
Avant cela, il va falloir remettre en place un banc de test pour résoudre quelques problèmes :
mauvaise connexion radio avec le capteur de barre. Un retour à une connexion filaire (données+alimentation) est peut-être à envisager, éventuellement l'utilisation d'un autre kit radio.
calibration et procédure de calibration du capteur de barre (suite au démontage/remontage)
validation de la bonne tenue du capteur embarquée sur le cerf-volant, notamment en cas de violente secousse (chute du cerf-volant sur le sol).
Au-delà de ces points, l'intégration de nouveaux capteurs est à prévoir :
mesure de la tension dans les lignes.
une deuxième IMU montée sur les lignes au niveau du capteur de barre, et donnant l'orientation des lignes au niveau du sol.
retour de l'intégration d'une caméra au niveau du sol (en wifi, ou en liaison filaire pour éviter les problèmes de latence observés).
Des algorithmes de pilotages de secours pourront alors être intégrés afin d'assurer une redondance, ou de permettre un choix dans les capteurs utilisés (éventuellement à terme une fusion de donnée, mais pas si simple à réaliser!)
Et pourquoi pas aussi rêver de tester le système sur l'eau, sur un bateau mobile, ou plus simplement à partir d'un bateau au mouillage.
Je laisse pour l'instant de côté la problèmatique d'autonomie énergétique du capteur embarqué (mini-éolienne en l'air) et la question de la production d'énergie.
En ce qui concerne la problématique du lancement/récupération, j'aimerais réaliser de petits tests avec des cerfs-volants monofils, sur un petit mat :
faire voler le cerf-volant sans jamais le faire tomber
utiliser des cerfs-volants en train pour un décollage avec vent faible au sol.
Pour faire voler un cerf-volant sans jamais le faire tomber, une solution pourrait-être un simple enrouleur élastique (un peu comme certaines laisses pour chien!). Si la tension est faible, la ligne se roule, créant un vent vitesse empêchant le cerf-volant de tomber. Si le vent est plus fort, le cerf-volant tire plus fort et déroule la ligne.
Jeudi et vendredi dernier, j'ai pu repasser au fablab Plateforme C avant sa fermeture estivale. J'ai remonté le banc afin d'essayer de tester les modifications réalisées lors de l'Open Atelier Version Etendue.
Le jeudi j'avais oublié le gamepad/joystick, mais j'ai pu vérifier le bon fonctionnement grâce à la possibilité d'utiliser un simple clavier en solution de secours (keyboard.py).
J'ai pu valider le fonctionnement des moteurs, des enregistrements, etc.
J'ai quelques soucis avec les informations reçues du capteur de barre. Celles-ci sont parfois freezées pendant environ une seconde... Ce qui peut-amener la boucle de régulation à des oscillations importantes.
Il faudra investiguer si ce problème apparaît à cause de perturbations radio, ou d'une saturation de la puissance de calcul de l'arduino.
J'ai également des problèmes sur l'amplitude max des mouvements de barre, qui dépasse difficilement +/-45° alors que l'on voudrait être à +/-90°.
Fabien Griffon de l'équipe Beyond The Sea (et d'autres) m'a plusieurs fois conseillé de faire disparaître la barre, mais j'aime l'idée de la garder en secours, et de pouvoir suivre les mouvements effectués par un pilote humain. Fabien me conseillait alors de mettre la barre seulement en parallèle (en venant accrocher les lignes de contrôle du pilote 1m au dessus de la barre, et non au dessus de la barre). J'ai fais quelques essais en déplaçant les points d'accroche, sur la barre, ou sur les lignes au dessus :
si les points d'accroche sont au dessus de la ligne, la barre se met de travers et ne coulisse plus sur les fils (dès 1cm au dessus de la barre). Cela pourrait éventuellement être compensé par des élastiques tirant la barre vers le bas.
si les points d'accroche sont proches du centre de la barre, cela permet en théorie pour une longueur de ligne donnée d'avoir un mouvement plus important de la barre. Dans les faits, une ligne se trouve tendue, l'autre complètement lâchée, mais à cause de la ligne centrale, et de la direction de la traction, la barre sature à environ 45°.
si les points d'accroche sont au bout de la barre, l'amplitude nécessaire de changement de longueur de fil devient plus grande. Mais de même l'effort pour faire tourner la barre augmente avec l'angle. A cause de l'utilisation d'élastique, l'amplitude du différentiel de longueur de ligne limite alors le mouvement.
si les points d'accroche sont au bout de la la barre, juste au niveau de l'accroche des lignes, mais accrochés de manière rigide à la barre, la barre peut coulisser correctement et on bénéficie d'un décalage de quelques centimètres permettant de gagner de précieux degrés d'amplitude max.
Le simple fait de décaler le point d'accroche de quelques centimètres perpendiculairement à la barre, permet de gagner en amplitude de mouvement.
