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Topic: Méthode de détection sous marine (Read 908 times) previous topic - next topic

AugustinLdc

Bonjour
Je suis étudiant et je suis en train de développer un sous marin permettant de suivre les plongeurs.
L'idée serait de pouvoir suivre le plongeur avec un robot asservi, j'aimerai que le robot reste à 50cm au dessus du plongeur.
J'ai pensé à faire cela avec un émetteur récepteur ultrason mais avec la vitesse des ultrasons dans l'eau (4x celle dans l'air) j'ai peur que les détecteurs ultrasons ne soient pas assez performants.
Y'aurait il un module ou un moyen de détecter efficacement le plongeur ? Le plongeur peut être équipé d'un module étanche ce n'est pas un problème.
Merci par avance

lesept

Une ficelle de 50 cm attachée dans le dos du plongeur ?
Le travail du robot serait juste de faire en sorte que la ficelle ne soit pas trop tendue (pour ne pas subir les aléas de la trajectoire du plongeur) grâce au pilotage de ses moteurs et dérives, et éventuellement de respecter une attitude donnée (par exemple rester horizontal s'il faut prendre des photos).
A force d'essayer on finit par réussir... Donc, plus ça rate, plus on a de chances que ça marche (proverbe Sharduinok).

Jambe

Cherche du côté des Esp32 Cam, il y a des bibliothèques de reconnaissance faciale, je n'ai pas creusé plus loin, mais il doit être possible de coller une « cible » dans le dos du plongeur et de faire du suivi

lesept

La visibilité baisse rapidement avec la profondeur en plongée, je pense qu'une méthode basée sur la vision ne sera pas efficace.
A force d'essayer on finit par réussir... Donc, plus ça rate, plus on a de chances que ça marche (proverbe Sharduinok).

AugustinLdc

Bonjour
Déjà merci pour vos réponse si rapides.
Pour ce qui est de la ficelle j'ai du mal à voir comment bien gérer la chose, en effet il faudrait un module permettant de détecter la tension dans la corde, mais je ne vois pas comment détecter la direction et j'ai peur que cela termine juste en sous marin tracté.
Pour l'idée de l'esp32 cam, c'est pas mal mais dès que la liaison est coupée le robot ne retrouvera jamais son objectif.
J'avais pensé aux ondes wifi qui a courtes distances sont encore fonctionnels même si limitées

68tjs

Je ne vois pas pourquoi la différence de vitesse de propagation des ondes sonores dans l'eau ferait que cela fonctionne moins bien.

Bien sur il vaut mieux éviter le module HC-SR04 et prendre un modèle plus sérieux (voir sur internet je n'ai pas de références à donner). Il faut aussi  utiliser des transducteurs conçus pour fonctionner sous l'eau, je ne suis par certain que les transducteurs dit "étanches" soient optimisés pour fonctionner dans l'eau, à vérifier.
Il y a aussi tout une partie mécanique à prévoir pour orienter les transducteurs dans la recherche du plongeur.
Il la faudra aussi avec une caméra.

Je pense que tu n'échapera pas à de l'expérimentation.

AugustinLdc

Le problème que je vois avec l'eau c'est qu'à courte distance les détections risquent de ne pas être assez précise.
Je vais en effet faire différents test j'ai pu me procurer deux modules types ultrason, le HC-SR04 et le JSN-SR04T, je vais tester les deux et revenir vers vous au plus vite.
En tout cas merci beaucoup pour ces informations je sais ce que je peux utiliser au pire comme solution de secours.

68tjs

#7
Sep 19, 2019, 10:01 pm Last Edit: Sep 19, 2019, 10:03 pm by 68tjs
Quote
le HC-SR04
Attends toi à quelques difficultés avec.
C'est une copie bourrée d'erreur du modèle S??  Filtre centré sur 20 kHz avec des salves à 40 kHz d'où une amplification de malade dans un seul boîtier pour dégrader un peu plus la stabilité et microcontrôleur chinois sans documentation.
Quote
JSN-SR04T
Le schéma est beaucoup plus sain. Moins de gain et microcontrôleur PIC

Les transducteurs seront à changer s'ils ne sont pas étanches. Il y aura toujours un risque à modifier le module mais je le sens mieux avec le JSN-SR04T. D' un autre coté qui ne risque rien n'a rien.

Quote
Le problème que je vois avec l'eau c'est qu'à courte distance les détections risquent de ne pas être assez précise.
Dans la documentation  de ces modules on peut lire qu'ils envoient des salves de 8 périodes à 40 kHz soit un temps d'émission de 200 µs.

La documentation donne pour ce module une distance min dans l'air de 2cm,  soit un temps aller et retour de 117,6 µs.
Ce qui laisse entendre que le microcontrôleur est capable de détecter le signal de retour alors que la salve n'est pas encore complètement envoyée. S'il y a limitation elle ne devrait pas être de son fait.
La limitation que je vois pour la distance minimale serait celle due à la forme du cône d'émission a faible distance.

Ayons les pieds sur terre une limite basse de 2cm me parait fantaisiste et prenons 6 cm ou 10 cm ce qui correspondrait au pire dans l'eau à une limite basse de 24 à 40 cm.
Je pense que c'est un pire cas car dans mon raisonnement j'ai pris un cône d'émission dans l'eau homothétique de celui dans l'air or rien ne prouve que ce soit vrai et la limite basse peut être plus basse ........ou plus haute.



La doc que j'ai trouvé sur le JSN-SR04T se trouve : https://lite.qwant.com/redirect/zS4uNX5T44qMKzi%2BCrXvZNecgShp%2BfNN2SVOarSbnEY%3D/http%3A%2F%2Finside.mines.edu%2F~whoff%2Fcourses%2FEENG383%2Flab%2FSRF04%2520Technical%2520Documentation.pdf?position=10&query=documentation%20documentation%20%20JSN-SR04T&t=web&l=fr

J'ai vu ça aussi : https://www.elecrow.com/water-proof-integrated-ultrasonic-ranging-module-jsnsr04t-p-1151.html

Mais Water proof  garanti qu'il résiste à l'eau, pas qu'il est optimisé pour fonctionner dans l'eau.
Attendons les expérimentations.

al1fch

#8
Sep 19, 2019, 10:18 pm Last Edit: Sep 19, 2019, 10:53 pm by al1fch
Bonsoir
Voici une vue du JSN-SR04T qui n'a qu'un seul transducteur


L'avant dernier lien du message précédent renvoie  en fait au SFR-04 de la société Devantech., circuit bien conçu .....et mal reproduit par la suite sous forme de HC-SR04 avec les défauts de conception signalés par 68tjs.

les SFR-05, SFR-05.... sont encore sur le marché, chez Devantech/Robot-Electronics mais pas au même prix que les clones


Voir ce fil  qui mentionne une distance minimale (dans l'air) de 20cm pour le JSN-SR04T, soit 80cm dans l'eau...
https://forum.arduino.cc/index.php?topic=339184.0

Une vidéo alerte sur les différences de comportement entre JSN-SR04T et JSN-SR04T 2.0
https://www.youtube.com/watch?v=N42Y-QOqwtA


Artouste

Bonjour
Je suis étudiant et je suis en train de développer un sous marin permettant de suivre les plongeurs.
L'idée serait de pouvoir suivre le plongeur avec un robot asservi, j'aimerai que le robot reste à 50cm au dessus du plongeur.
J'ai pensé à faire cela avec un émetteur récepteur ultrason mais avec la vitesse des ultrasons dans l'eau (4x celle dans l'air) j'ai peur que les détecteurs ultrasons ne soient pas assez performants.
Y'aurait il un module ou un moyen de détecter efficacement le plongeur ? Le plongeur peut être équipé d'un module étanche ce n'est pas un problème.
Merci par avance
Bonsoir
Je ne sais pas quel est ton but exact, ce serait bien que tu "expose" plus/mieux  ton projet  :D

 
mais même si la propagation xHF est déplorable dans/sous l'eau (absorption rapide)
La solution de communication xHF n'est peut etre pas d'emblée à "jeter avec l'eau du bain" 8)  pour  un petit rayon de l'ordre de 50cm.
çà depend là pour beaucoup de ce que tu souhaite effectivement transmettre comme info
Dans le domaine des comm "militaires opérationnelles" par exemple il existe des équipements de comm inter plongeurs  en palanquée qui exploite certaines bandes xHF d'absorption relativement différenciée.


 

fdufnews

çà depend là pour beaucoup de ce que tu souhaite effectivement transmettre comme info
Bonjour Artouste,

il n'est pas question de transmettre des données mais d'asservir la positon d'un robot à celle d'un plongeur.Un robot suiveur en quelque sorte.

al1fch

#11
Sep 20, 2019, 03:16 pm Last Edit: Sep 20, 2019, 03:23 pm by al1fch
Bonjour

Si la turbidité de l'eau  le permet il me semble que c'est une application se prêtant au  traitement d'image.
Un ou plusieurs repères (bien contrastés) sur le dos du plongeur permettant au  robot d'estimer distance et positionnement dans le champ de vision.  (OpenCV sur Raspberry Pi)
Ces infos extraites,  le robot se déplace pour mettre le plongeur 'dans le cadre'

bilbo83

Bonjour,

+1 avec allfch.
En utilisant des pastilles réfléchissantes.
Un minimum de 4, situées sur le dos du plongeur. Toutes séparées par des distances (très) différentes afin de pouvoir les identifier par une analyse d'image basse résolution.
Pour infos c'est une méthode qui à donné de très bons résultats au début des années 90 à l'aide d'un Atari 1024 (1Mo de RAM) pour le suivi d'une maquette de sous marin (6m de long) dans un bassin. Les pastilles étant collées sur le massif de l'engin.

AugustinLdc

Rebonjour à tous,
Je n'ai pas encore pu faire les tests avec le HC-SR04.
J'ai par contre fait les test avec un JSN-SR04T et malheureusement celui qu'on m'a prêté était mort, je ne m'étais pas beaucoup renseigné dessus et après certaines recherches j'ai remarqué qu'il était précisé qu'il ne fonctionnait pas pour les mesures dans l'eau.
Je vais donc me contenter en ultrason du module HC-SR04 qu'il me reste à tester.


Bonjour

Si la turbidité de l'eau  le permet il me semble que c'est une application se prêtant au  traitement d'image.
Un ou plusieurs repères (bien contrastés) sur le dos du plongeur permettant au  robot d'estimer distance et positionnement dans le champ de vision.  (OpenCV sur Raspberry Pi)
Ces infos extraites,  le robot se déplace pour mettre le plongeur 'dans le cadre'
Je garde cette idée en tête effectivement multiplier ces capteurs pourrait être utile.
J'avais peur au premier abord de la perte du plongeur mais j'ai également l'idée de laisser une option « commande » au sous marins permettant à l'utilisateur sur le bateau de guider le plongeur.


Je ne sais pas quel est ton but exact, ce serait bien que tu "expose" plus/mieux  ton projet  :D
Je vais préciser un peu plus le projet.
C'est un sous marin inspiré du projet américain  seaperch visant à initier les gens à la robotique sous marine.
Ce dernier et un kit complet et guidé. Mais j'aimera le passer sous arduino afin de pouvoir lui fournir un asservissement, histoire qu'il ne soit pas juste un jouet à construire.
La structure de mon sous marin sera identique (tube en PVC, tri-moteurs, commande sortie de l'eau,...).
Mais le sous marin devra être autonome et suivre un plongeur en restant au dessus de lui. Je peux faire de nombreux compromis quant au type d'asservissement, il peut juste le suivre et non le survoler être à 20cm comme 1m. La seule condition est qu'il soit automatisé.

J'espère avoir assez détaillé le projet.
Je garde à l'esprit la méthode de détection caméra, et aviserait si celle ultrasonore ne fonctionne pas.

Merci à tous pour vos réponses

bilbo83

Les têtes céramique du HC-SR04 ne pourront pas fonctionner directement dans l'eau.
Une des solutions (la seule peut-être) adoptée dans le milieu marin c'est l'intégration dans un conteneur isobare rempli d'huile diélectrique, les céramiques étant disposées pour que leur rayonnement se face à travers une membrane en caoutchouc. Cette membrane assurant l'équipression entre l'intérieur du conteneur et le milieu marin. La connectique doit se faire par des connecteurs étanches.
 

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