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Topic: telescopio+arduino+motor control shield for arduino+motori passo-passo+joystick (Read 4 times) previous topic - next topic

Cavaliere_Templare

Ho scritto al moderatore per quanto riguarda i link ma non mi ha ancora risposto, così ho aggiornato il primo post inserendo i link per farvi capire meglio di cosa stiamo parlando e la base da cui partire, nel caso in cui il moderatore mi dirà di eliminarli, lo farò!
Grazie a tutti!

astrobeed

Dato che conosco molto bene il problema, ho progettato diverse elettroniche per il puntamento di telescopi sia basati su montatura polare che montatura altazimutale, vi dico subito che state sottovalutando il problema.
Prima di tutto vi siete scordati del "piccolo" problema che non basta puntare il telescopio in certo settore del cielo, poi tocca pure continuare a muoverlo per inseguire l'oggetto visto che la terra ruota e la volta celeste si sposta di conseguenza, se poi l'oggetto da inseguire è vicino e molto veloce tocca pure compensare il suo movimento.
Seconda cosa, i movimenti devono essere molto, ma molto, precisi, come minimo parliamo del minuto d'arco come risoluzione e precisione, il che richiede un'ottima meccanica con giochi che devono essere prossimi  allo zero,  Cavaliere_Templare scusami se te lo dico ma la tua montatura mi pare tutto meno che meccanicamente adatta ad una motorizzazione.
La scelta dei motori ricade inevitabilmente su due tipologie, motori DC/BLDC dotato di encoder ad alta risoluzione e fortemente ridotti, motore stepper da almeno 400 step e idoneo per il microstepping, deve avere la necessaria coppia per muovere il tutto, anche lui con riduzione meccanica e trasmissione, l'ideale è con puleggia e cinghia dentata in gomma (assorbe le vibrazioni), più il relativo controller microstepping.
Al tutto deve essere abbinato un sistema di controllo in grado di calcolare i movimenti per puntare le desiderate coordinate, meglio ancora se dotato di un database per gli oggetti di interesse con le relative effemeridi e la capacità il puntamento in base a data, ora e latitudine (l'abbinamento ad un GPS può risultare molto utile), in questo caso basta chiedere l'oggetto da inquadrare e il telescopio lo punta, e lo insegue, totalmente in automatico.
Con Arduino riesci solo a gestire un sistema molto semplice dove immetti tu le coordinate su cui puntare e di conseguenza vengono spostati i motori.

i

Cavaliere_Templare

Scusate se rispondo solo ora, ma sono stato a lavoro!!!!
per quanto riguarda la sottovalutazione, non c'è stata:

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mentre invece la velocità fondamentale è quella che serve per inseguire l'oggetto una volta puntato che deve essere uguale ma contraria al moto rotatorio della terra per compensarlo


come ho scritto qualche post più su.
Invece, in merito alla montatura, sarà anche autocostruita, ma ti assicuro che non ha nessun gioco ne sull'asse dell'altezza ne dell'azimut, e comunque anche se ci fosse è davvero minimo ed anche in merito alla trasmissione ho scritto in qualche post più su:

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la trasmissione volevo farla con delle cinghie di gomma quindi nessun gioco o quantomeno molto ridotto


ovviamente per una trasmissione precisa bisognerà calcolare tutti i rapporti di riduzione, grandezza degli ingranaggi e di quanti denti dovranno avere le ruote dentate, per i motori ancora non è definitiva la scelta ma si dovrà scegliere quelli più adatti al progetto come da te consigliato.

In fine:

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Al tutto deve essere abbinato un sistema di controllo in grado di calcolare i movimenti per puntare le desiderate coordinate, meglio ancora se dotato di un database per gli oggetti di interesse con le relative effemeridi e la capacità il puntamento in base a data, ora e latitudine (l'abbinamento ad un GPS può risultare molto utile), in questo caso basta chiedere l'oggetto da inquadrare e il telescopio lo punta, e lo insegue, totalmente in automatico.
Con Arduino riesci solo a gestire un sistema molto semplice dove immetti tu le coordinate su cui puntare e di conseguenza vengono spostati i motori.


tutto perfettamente corretto per rendere la montatura completamente indipendente, se invece i calcoli li fa il pc dotato anche di antenna gps con su installato stellarium o altro software che invieranno le coordinate ad arduino e relativa shield tradurranno ai motori in termini di rotazione in un senso o nell'altro, per raggiungere l'oggetto che si vuole osservare e farlo inseguire per non perderlo dall'oculare dopo 1 minuto.

Ad ogni modo bisogna procedere un passo alla volta e fare tutte le migliorie ed aggiustamenti strada facendo, per ora ancora non ho capito come pilotare i due motori attraverso il joystick digitale che ho mostrato nel primo post, per poter pilotare il movimento del telescopio in manuale attraverso il joystick, questo è l'obiettivo che mi sono proposto come prima fase poi passeremo all'automazione tramite programma guida.

leo72

@astro:
non lo avevo evitato il problema dell'inseguimento, l'ho scritto nel mio reply #6 che il telescopio non solo deve poter puntare ma anche poi seguire l'oggetto.

@cavaliere:
credo che la tua montatura sia da rivedere completamente. Se ho interpretato bene ciò che ha detto astro (io di montature non me ne intendo, non ne ho mai realizzata una di mio), devi smontare tutto e ricostruire in base ai suggerimenti che ti ha dato e su come poi vuoi motorizzare tutto. Quindi se devi ad esempio collegare pulegge e cinghie, con la montatura attuale il lavoro lo vedo difficile.
Lato meccanico non so aiutarti, lato software sicuramente una mano posso dartela.
Però devi prevedere il complesso elettronico/meccanico già predisposto per la guida in automatico, altrimenti devi poi tornarci in seguito.

Quindi per ora potresti anche pensare ad un progetto basato sul solo Arduino per pilotare i motori in manuale. Ma devi pensare anche ad una porta di connessione per il sistema di guida automatico, che potrebbe essere gestito da un micro/scheda più potente. In questo potrebbe risultare utile la DUE, una scheda a 32 bit che avrebbe la necessaria potenza di calcolo per poter elaborare in tempo reale i dati di puntamento di un oggetto. Usando una SD potresti anche creare un piccolo DB degli oggetti del profondo cielo più comuni (ad esempio gli oggetti Messier e quelli principali del catalogo NGC) selezionabili dall'operatore tramite un piccolo terminale (display LCD + pulsantiera).

astrobeed


credo che la tua montatura sia da rivedere completamente.


Esatto, la parte più difficile è proprio la meccanica, dato che ho non poca esperienza su questa cosa affermo senza problemi che la meccanica di Cavaliere_Templare non è idonea per la motorizzazione.
Quando ho citato una precisione minima del minuto d'arco, ovvero 21600 step su una rotazione completa, non parlavo per sentito dire, lo affermo per averlo verificato in pratica, anzi è pure poco come risoluzione/precisione, è sufficiente solo per un telescopio non dotato di forte ingrandimento/risoluzione.
Con un telescopio ad alta risoluzione tocca arrivare al secondo d'arco, 1296000 step, e il tutto non deve avere nessun gioco meccanico altrimenti oltre ad avere grossi problemi di puntamento ci sono forti vibrazioni durante l'inseguimento che rendono impossibile la visione.
Non è un caso che le montature commerciali di qualità costano tanti soldi, sono oggetti meccanici di alta precisione e dato che sono prodotti in un numero limitato di esemplari il costo è elevato.

Per quanto riguarda il discorso controllo con Arduino al massimo pilota degli stepper, che è la soluzione peggiore dal punto di vista vibrazioni, poi potrebbe abbinare un netbook/tablet per le funzionalità superiori.
La soluzione ottimale è usare dei motoriduttori di ottima qualità dotati di motori DC/BLCD ed encoder ottici ad alta risoluzione, però è una soluzione molto costosa e non gestibile con Arduino.

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