mardi 31 mars 2015

Support capteur embarqué

Voici un proto (vieille règle en bois simplement...) pour le support du capteur embarqué sur le kite.
Le support viendra se mettre le long du boudin central avec des scratchs
Poids total : 135g

Edit 05/04/2015 : version découpée au laser pour avoir des fentes pour passer des scratchs.

Attache rapide

L'attache rapide sur les lignes reprend les principes d'un tendeur de tente. Cependant la ligne est susceptible de glisser, notamment si la ligne n'est pas encore sous tension. Pour éviter cela, un petit tour mort (en bas à droite) empêche tout glissement.

Il faut que j'en fasse des "un poil" plus grands pour s'adapter au diamètre plus important des lignes au niveau de la barre.

"Safety" release

Voici la vidéo d'un test de largage de la barre. Ca part vite! Merci à Marc pour la vidéo


Compas mesure distance

Le capteur de position de la barre (border/choquer) est pour l'instant réalisé avec un codeur linéaire (fourches optiques infrarouges comptant des graduations sur une règle souple).
Ce capteur pose plusieurs petits problèmes. D'abord la règle prend de  la place, notamment sous la barre, là où serait les mains en cas de contrôle manuel. Il est peut-être possible de remplacer la règle souple par une règle rigide et faire bouger la règle (vers le haut) au lieu de faire bouger les capteurs, mais j'ai plutôt réfléchi à une autre solution qui aurait l'avantage de ne faire appel qu'à un simple potentiomètre.
L'idée est d'utiliser un compas à la place d'une règle pour mesurer la distance.
Une "pointe" du compas serait relié au dessus de la barre sur la ligne centrale. L'autre serait relié à la barre. Un potentiomètre mesurant l'angle d'ouverture du compas permettrait de connaître la distance.

Si le compas est sur le côté, il risque de gêner les mouvements de la barre. Il faut donc qu'il pendouille en dessous.

lundi 30 mars 2015

Support capteur de barre avancement

J'ai pu imprimer une première version du support pour le capteur de barre.
Même pour cette petite pièce, l'impression a pris une heure.




En l'attendant, j'ai testé la fabrication de pièce similaire mais plus grossière avec une petite planche de bois et une scie cloche.


Mais tout cela me paraissait beaucoup trop volumineux. De plus la pièce, fait presque la moitié du tour de la barre, alors que quelques centimètres suffiraient.
J'ai donc décidé d'abandonner la fixation par vis, pour revenir à une fixation avec un strap ou un collier de serrage.
Mais sans vis il fallait pouvoir assurer que la plaque allant au dessus soit solidaire. Une solution était de rajouter une encoche.

J'ai sculpté un peu le bois pour voir ce que ça donnerait.

J'ai ensuite modélisé cette nouvelle pièce à fixer de chaque côté de la barre, autour du passage de la ligne centrale.

 Sur ces pièces viendra se fixer un support pour le potentiomètre


To be continued...

jeudi 26 mars 2015

Capteur effort et barre

Voici quelques photos qui datent maintenant d'un mois, mais que j'avais oublié de poster.

D'abord, une photo du montage des résistances (pull up des photodiodes de l'encodeur linéaire) lors de la refonte du capteur de barre
Montage très sale des résistances de pull up pour éviter de faire un circuit... Ca marche!
Voici également une photo de la nouvelle pièce réalisée à la découpe laser pour supporter les poulies du capteur de tension dans les lignes (à gauche). Je laisse pour l'instant l'électronique sur des breadboards (mais en essayant de simplifier au maximum comme sur la breadboard de droite).
A gauche montage avec fils un peu long. A droite montage optimisé
Petite astuce : pour que les connecteurs blancs pour circuit imprimés tiennent bien sur la breadboard, tirer un peu les pins avec une pince (possible avec un connecteur droit, pas possible avec un connecteur coudé, mais il y a moins de chance de l'arracher).

Et maintenant que cette pièce est presque fonctionnelle, je réfléchis à tout changer! Ce montage permettait d'avoir un capteur mobile sur la ligne et pouvant se fixer sur une ligne sans avoir accès à son extrémité, ce qui est pratique, mais cela rajoute 3 poulies et du poids.
Je pense donc à revenir en arrière et à mettre directement la balance sur la barre de kite, ce qui aurait pour avantage de pouvoir continuer à mesurer les efforts même lorsqu'une personne pilote et de réduire le nombre de poulies et le nombre de pièces pouvant se balancer.

Support barre

Le capteur servant à mesurer l'angle de barre était pour l'instant directement monté sur la barre, grâce à une sangle.
La sangle pouvait facilement tourner (ce qui est parfois un avantage) et ne permettait pas d'avoir un support plat.
J'ai donc conçu cette pièce avec openscad en m'inspirant d'autres pièces.
Le diamètre du tube est paramétrable. Le fichier est ici.

J'ai hésité entre l'utilisation de colsons, de vis ou de straps : voici la version à vis
L'idée est d'en avoir un de chaque côté de la barre, avec une petite planche en bois entre les deux, où sera fixé le potentiomètre. Cela permettra d'avoir l'axe de rotation sur la ligne centrale.

Un petit hic : pas sûr que cette pièce soit imprimable sans échafaudage.

lundi 23 mars 2015

POC21

POC21 est une sorte de camp d'été (du 15 août au 20 septembre) pour rassembler des créateurs travaillant sur des solutions libres pour la transition énergétique.

Je pense faire une candidature pour le projet robokite. Des personnes motivées pour compléter l'équipe?

Ptites news


Présentation de Guido Luetsch à TEDx

AWEC2015
Le site http://www.awec2015.com/ est ouvert. Des panneaux ou des rapports scientifiques peuvent être soumis jusqu'au 1er Avril. Les inscriptions ne sont pas encore ouvertes

AWESCO
Le site est maintenant ouvert au public. De nouveaux sujets de thèse viennent d'être publiés (dommage pour moi j'ai déjà trop travaillé pour pouvoir être candidat!)

EPFL
Un article sur le projet de Sean Costello à l'EPFL dans EDF pulse


Kiteboat
J'ai retrouvé un article sur les cousins Véniard, et leur tentative d'utiliser un kite en secours sur un voilier dématé.


Beyond The Sea
Une apparition dans futuremag à 9'10''
On y voit Yves Parlier et Fabien Griffon dans les nouveaux locaux (Arcachon ou Gujan?), puis sur la plage avec une aile à bord d'attaque rigide.
On aperçoit dans la voiture le système de pilotage avec ses deux treuils (11'27). A 11'45'' on peut apercevoir le boîtier au sol pour la réception des données.

Job opening eWind

Pour ceux qui cherchent du boulot :

http://www.ewindsolutions.com/aerodynamics-guru-opening/

Tests au Carnet

Hier, c'était test. Avec Marc, Jean-Pierre et Florelle nous nous sommes d'abord retrouvés au port du Mindin, à St-Brévin en espérant trouver dans le lit de la Loire du vent plus régulier qu'ailleurs avec le vent d'est. Malheureusement, malgré la grande marée la plage était petite et placée dans un vent rafaleux.

Après un court passage par le jardin des vents à Paimboeuf, nous avons tenté un deuxième spot proposé par Jean-Pierre : l'éolienne du Carnet. Nous avons d'abord sorti des cerfs-volants monofils ce qui a permis de vérifier que le vent était assez régulier et pas trop fort.

Le spot au bord de la Loire, au niveau de l'accès à l'éolienne du Carnet


Avec une pelle, nous avons creusé un trou pour y enfoncer un bout de bois afin de faire un point d'ancrage au sol. Deux gros sacs remplis de terre/sable ont été rajoutés pour ne pas que le bâton ne s'arrache.
L'aile de 6m2 a été accrochée au tout.
Marc au lancement

1ère mauvaise nouvelle, des rallonges sur les lignes arrières étaient manquantes, et le cerf-volant ne décollait pas du tout. Ces rallonges permettent aussi de corriger une dissymétrie dans la longueur des lignes! Quelques nœuds ont permis de régler temporairement le problème.


Lors de tests du pilotage du kite en manuel, la planche support qui était fixée par l'avant (transfert des efforts) et par l'arrière pour l'empêcher de tourner a explosé lors d'un passage du kite en pleine fenêtre. Il faudra plutôt accrocher un élastique au lieu d'une ligne rigide pour éviter que les efforts ne soient transmis par la planche.


La planche a ensuite été mise dans l'autre sens. Pour faire simple nous avons croisé les lignes plutôt que d'inverser le sens de commande dans le programme. Ce qui nous a fallu des problèmes par la suite. Les lignes se sont également accrochées dans le treuil... Cette position est plutôt bonne, mais il faudrait une planche plus grande pour éloigner les poulies de renvoi (ce qui permettrait aussi d'intégrer une mesure d'effort).

Lignes coincées dans le treuil

Le capteur d'attitude a été installé sur le kite avec un simple scratch autour du boudin central.
Installation très légère...
La pile s'est décrochée en vol. Heureusement pas de blessé, mais il est temps de sérieusement réfléchir à un support, d'autant plus que le capteur a également glissé.

Nous avons vite arrêté, sans même tester le contrôle automatique, la partie mécanique n'étant pas au point (pas assez d'amplitude dans les mouvements de barre, peut-être à cause de la dissymétrie dans la longueur des lignes).

Cette fois, j'ai bien pu enregistrer les données, mais malheureusement, je n'arrive pas trop à retrouver les moments où le kite volait réellement. Je pensais pouvoir y arriver à partir de la mesure barométrique, mais celle-ci évolue, et les moments où la pression baisse, ne correspondent pas forcément à des mouvements du kite. Etrange ! Je pense faire des enregistrements plus longues durées en statique pour essayer de voir quel est le bruit/dérive sur ce capteur.

Un regret, ne pas avoir essayé de passer en mode automatique, les lignes de contrôle déconnectée. Cela aurait permis de vérifier le fonctionnement des programmes et des moteurs.



Printemps de l'ICAM

Samedi, je présentais le prototype de pilote automatique de kite lors du Printemps de l'ICAM, dans la partie Future, high tech(!) aux côtés d'exosquelettes et d'une démonstration de drones à voilure tournante. Il y a eu du monde toute la journée, et je n'ai pas trop eu l'occasion d'aller voir les autres stands.

N'ayant pas eu le temps de finaliser les panneaux de présentation, le stand était assez énigmatique avec les moteurs de visseuse, les cerfs-volants, les bonbonnes d'eau servant de contrepoids.
J'essayais de faire deviner aux visiteurs quelles pouvaient être les applications d'un pilote automatique de cerf-volant (à part se débarrasser des enfants sur la plage). J'ai eu une réponse assez marrante : sèche linge.

La démo a globalement bien marché. Je montrais en général la disposition mécanique à partir du joystick, puis le contrôle en boucle fermée à partir du capteur IMU. Je proposais aux jeunes d'essayer le jeu consistant à stabiliser la balle dans une "gouttière" dont l'inclinaison était contrôlée à partir du joystick ou du capteur. Les mouvements étaient un peu saccadés et le fait de commander la vitesse et non la position rendait le tout difficile. Peut-être trop de latence également, et surtout une "gouttière" trop courte.

J'ai eu quelques fois des problèmes de réseau. En effet, chose que je n'avais pas encore remarquée, la version actuelle a besoin d'un connexion réseau pour pouvoir marcher. Je me connectais donc au réseau wifi créé par mon téléphone, mais mon ordinateur n'arrêtait pas de se déconnecter de celui-ci (cela semble instable depuis la dernière mise à jour android sur le téléphone). Je vais essayer d'améliorer ce point.

lundi 2 mars 2015

MAVProxy, Mavelous et WebGCS

Mavlink est un protocole d'échange de messages entre un drone et une station au sol. Les messages sont définis dans un fichier xml et il est facile de rajouter des messages spécifiques à un projet.


Mavproxy est un logiciel de station sol qui peut-être utilisé en ligne de commande. Par exemple, la commande ci-dessous permet de se connecter à un flux udp sur le port 14550 à faire des sauvegardes des trames mavlink dans un répertoire robokite, et de transférer les trames vers un autre PC.

mavproxy.py --master=localhost:14550 --aircraft=robokite --out=192.168.1.20:14551



Des modules peuvent être liés à Mavproxy, par exemple pour afficher des graphes.

Mavelous est un module de mavproxy qui permet d'avoir une interface graphique dans un navigateur web.

Webgcs permet également d'avoir une interface dans le navigateur web et repose sur le serveur python tornado et l'usage des websockets.

DroneDeploy est une interface web, associé à une application dans le nuage pour traiter les données venant d'un drone. Cette application est propriétaire.

J'essaie de reprendre différents éléments:

  • le protocole Mavlink
  • le côté couteau suisse de Mavproxy
  • des éléments de la partie client web de Mavelous qui est assez réussie.
  • l'utilisation de tornado et des websockets venant de webgcs. 
  • l'interface 3D déjà réalisée avec webgl

https://github.com/acuasi/ground-control-station est d'après certains commentaires la station au sol web la plus avancée. Elle se base sur l'utilisation d'un serveur asynchrone node. Malheureusement, je n'ai pas réussi à la faire fonctionner.

Page facebook Beyond The Sea

Voici la page facebook du projet Beyond The Sea, lancé mi-février. Malheureusement, zéro info!
https://www.facebook.com/pages/Beyond-the-sea/1593692350864652

Lancement automatique de plusieurs scripts python sur le raspberry

La semaine dernière j'ai séparé le programme python de la station sol en deux.
Je souhaite que ces programmes puissent tourner sur un raspberry pi.

En utilisant les services dans /etc/init.d, un seul des deux scripts python se lançait.

J'ai testé une autre solution à partir de
http://blog.scphillips.com/2013/07/getting-a-python-script-to-run-in-the-background-as-a-service-on-boot/

Apparemment, pas plus de succès avec cette méthode.

J'ai finalement réussi à faire tourner les deux scripts en utilisant cron.

Pour cela il faut tapper dans un terminal :
crontab -e 

Cela ouvre un éditeur de texte (éventuellement à choisir) du type nano.
Il faut ensuite modifier le fichier en ajoutant en bas une ligne commençant par @reboot suivi de la commande a lancé suivie de &

Dimensions

Voici quelques repères sur les dimensions du support actuel

48cm entre les deux mèches, mais 3cm de poulie, donc 45 cm de course effective.
43cm de barre
17cm de bordé-choqué + 11cm de réglage
45cm entre la barre (en position choquée) et le hook

Planche 40x60cmx1.6cm, mais je pense qu'il manque 10cm de long pour pouvoir intégrer une mesure de tension dans les lignes, ainsi que des élastiques de rappel.

Mèches : une fait 15cm, l'autre 17cm, prévoir 20cm pour être large.

Veille

Page Eolienne Volante sur Scoop.it
J'ai découvert cette page de veille en anglais et français.


NASA
Voici des vidéos d'un projet au sein d'un centre de recherche de la NASA que je n'avais pas encore vues




Ewind


Ventair

Kiteboat

Alinghi
http://www.kitenews.fr/gin-kite-et-le-projet-ntfm/

GIN KITE AND THE NTFM PROJECT (ENGLISH) from GIN KITEBOARDING on Vimeo.

Kitetender

Winch

Je réfléchis en ce moment à un futur winch permettant de rouler/dérouler les lignes (3 à la fois sur une seule bobine).

La première solution serait un simple tambour sur lequel les lignes viennent s'enrouler, éventuellement avec des séparateurs pour les 3 lignes (mais ce n'est pas indispensable).
Mais cela implique d'avoir un tambour grand (pour stocker de longues lignes) et solide (pour avoir la force de ramener le cerf-volant, même s'il tire).

Il paraît donc nécessaire d'avoir plusieurs étages : une bobine pour stocker les lignes (et assurer une tension minimale dans les lignes) et un winch (comme sur un bateau) pour tirer sur les lignes.

La thèse de Thorpe datant d'il y a quelques années menait une réflexion intéressante sur le sujet. Il avait notamment proposé l'utilisation du winch dont le principe est ci-dessous.



Concept de winch proposé par Thorpe