ROV (Underwater Remotely Operated Vehicle)

Ciao a tutti!
E' un argomento gia proposto, ma siccome sto per cimentarmi anche io nell'impresa ho pensato di aprire un topic...magari qualcuno mi riesce ad aiutare nel tempo a realizzare il mio progetto e magari si può creare un'interessante progetto insieme!

Quello che sto progettando e vorrei realizzare è (come si evince dal titolo) un ROV...in pratica un sottomarino per esplorare i fondali
marini..
Da un pò di tempo mi sto informando sugli argomenti che riguardano la costruzione di un robot del genere (meccanica,fisica,elettronica)
e naturalmente vorrei trattare e chiedervi aiuto qui per quanto riguarda la parte di elettronica.
Il "cervello" del tutto sarà (ovviamente :smiley: ) Arduino.
Vi riassumo quello che vorrei potesse fare la componentistica di elettronica grazie ad Ardu..

-3 motori brushless (1 per il movimento verticale, 2 movimento orizzontale)
-2 servi per il controllo destra/sinistra dei motori laterali
-1 servo per un braccio meccanico + 1 servo per la "pinza" del braccio meccanico + 1 servo per movimento cam
-microcamera per riprese subacquee
-2 faretti led ad alta luminosità frontali + 1 montato sulla cam

Ora...per i motori brushless so che bisogna usare un esc...quindi mi serviranno 3 esc e 3 lipo...e anche qui non so ancora il calcolo che dovrò fare per capire quale tipo di lipo...
Per quanto riguarda la connessione con il ROV dovrò farla via cavo visto che sparare il segnale sott'acqua è impossibile...quindi come gestire il segnale video?La cosa ideale sarebbe avere un pc portatile con un'interfaccia grafica...anche una pagina web in locale in cui si vede l'immagine della cam...e volendo anche altri dati aggiuntivi che arrivano dal ROV immerso..
Insomma se qualcuno è interessato e in parallelo avesse il piacere di fare un progetto del genere ci possiamo scambiare un po di idee!
E poi vorrei chiedervi aiuto per la parte di elettronica di base....sono newbie in questo campo e semplicemente non so bene quando e come usare transistor, resistor ecc....quindi quando metterò su un disegno di massima dei componenti vorrei chiedervi un aiuto!con relativa spiegazione per capire ovvio cosi mi faccio una cultura :slight_smile:
E se qualcuno ha consigli, idee... :slight_smile: :slight_smile:

Esempio di come vorrei realizzare il joystic

Ciao a tutti e buona giornata!

Winz

Ciao
Mi sembra molto ambizioso come primo progetto, ti consiglio di fare inizialmente esperimenti più semplici con Arduino per imparare meglio l'elettronica. Poi di che profondità stiamo parlando? Hai già in mente un Budget?

Arduino non ha abbastanza potenza per gestire flussi video, una soluzione è collegare la webcam a qualcos'altro come ad esempio un portatile che tieni sulla barca tramite un cavo molto lungo. Ovviamente ci sono dei limiti alla lunghezza del cavo per il segnale e ogni tot metri potrebbe andare rigenerato.

Ci sono in giro kit per fare gli esperimenti iniziali, il kit che ho preso io iniziando dai led guida attraverso la scoperta di servo, sensori di temperatura, Motori DC, Shift Register, Pulsanti, Potenziometri, Fotocellule, Transistor, Diodi e Buzzer. L'avevo comprato da http://www.hobbytronics.co.uk/kits/sparkfun-inventors-kit per 64 euro, causa rincari e sterlina ora costa un pò di più.
C'è stata una discussione sul fatto che convenga o meno comprare kit o componenti sfusi, se sfogli il forum dovresti trovarla.

Concludendo: prenditi un mesetto per smanettare di brutto (ma gradualmente) con l'elettronica poi potrai inziare a fare scelte più oculate per quanto riguarda l'elettronica del Rover, altrimenti che gusto c'è? Tanto vale comprarne uno già fatto, se metti in ballo anche il tempo sicuramente risparmi.

Ciao

Ciao e grazie della risposta!!
Comunque non è il primissimo approccio ad Arduino....ho costruito un rover con vari sensori inzialmente autogestito (ostacolo/torna indietro ruota e riparti ecc) e poi comandato tramite nunchuk della wii...e nel mentre sto studiacchiando qualcosa di elettronica/fisica....ma diciamo che mi piace di piu apprendere confrontandomi e rompendo altri altri per informarmi :stuck_out_tongue: sarà ma ci trovo piu gusto e capisco molto meglio le cose!

Comunque budget direi al limite del mio stipendio...non so pian piano direi che vedrò cosa spendere...come materiale principale pensavo di usare tubi da idraulica (cosi posso passarci anche i fili all'interno) , in giro ho trovato molti esempi su come fare poi ovvio ci metterò un po di mio.. profondità direi un 20mt massimo...non voglio fare una cosa eccessiva, gia 20mt per me sn parecchi solo a pensarci XD
E gia 20-25 mt di cavi direi che non è male..

Direi che seguo il tuo consiglio sulla cam, di vederlo come un sistema da gestire a parte....
E poi per collegare il mio joystic ad arduino per i vari input motori ecc.....collego 20mt di cavo classico?nel senso il segnale si perde con la distanza con i cavi classici?
Mi piacerebbe riuscire a mettere insieme tutte le cose di elettronica che serviranno qui, magari anche per essere un punto di riferimento per chi vuole realizzare una cosa simile...ho trovato tanti post ma o danno per scontato troppe cose o sono non terminati...

Posto un'altra immagine , una bozza delle viste del rov concettuale...spero che si capisca XD

a 20 metri di profondità hai una pressione non poco considerevole.

per la parte fisica guardati concetti di spinta di archimede, pressione, fluidostatica e fluidodinamica (ti devi anche muovere), poi i concetti di densità e peso specifico.

per la parte materiali devi verificare tu che resistano a circa 1.5 volte il valore massimo che conti di raggiungere (un dispositivo di sicurezza potrebbe essere un barometro per esempio)

http://arduino.cc/forum/index.php/topic,60468.0.html
leggi questa conversazione :wink:

Premetto che sono probabilmente più novello di te

Il progetto mi sembra molto ingordo di corrente, in base alle potenze dei motori, led etc.. non so se con delle lipo riesci ad alimentare il tutto per parecchio tempo, dato che devi comunque avere un collegamento per la webcam, perchè non utilizzare questo collegamento per far passare oltre che al cavo della webcam anche l'alimentazione?

La resistenza segue la legge R=p*(L/S) dove l è la lunghezza del filo, S l'area (mm^2) e p è la resistività del materiale, è anche vero però che in frequenza hai uno stringimento della banda, quindi più il cavo è lungo meno dati riesci a trasmettere.
Per fare dei calcoli precisi bisogna avere le caratteristiche fisiche del cavo utilizzato. In genere i cavi coassiali sono più costosi ma hanno una banda maggiore, prova a leggere Coaxial cable - Wikipedia per capire meglio

L'USB arriva fino a 5 metri, 25 se usi 5 hub o 50 se usi un extender (che però costa molto, ancora di più per l'USB 2.0). Sinceramente la vedo come una cosa complicata, invece che portare un segnale digitale con 20 metri di cavo di buona qualità porti il segnale analogico RCA o se vuoi fare meglio costruisci un cavo SVideo della lunghezza che desideri. Da quello che ho letto su internet ha una perdita molto bassa e la qualità è accettabile, naturalmente è una definizione standard e non HD o altre diavolerie.

Quindi ricapitolando farei passare nel collegamento col rover:

  • corrente continua magari proveniente da una batteria per auto (+ e -)
  • cavo coassiale per video RCA
  • cavo dati per comandare arduino

Inventerei una sorta di protocollo custom (chi ha più esperienza di me intervenga e dica se esiste qualcosa di già pronto) per i dati con bitrate molto basso per evitare problemi con interferenze (anche se in acqua forse ce n'è di meno).
Esempio ogni secondo il segnale cambia tra alto e basso 10 volte, leggo da arduino questi valori e li decodifico in un comando seguendo una tabella o cose del genere. Ora i 10 bit al secondo sono campati in aria, bisognerebbe fare i conti seguendo il teorema di Nyquist per vedere quanto si può ottenere in determinate condizioni ma il dato fondamentale da sapere è il rapporto rumore/disturbo.

Hai scordato una sorta di tergicristallo se va un alga sulla webcam :stuck_out_tongue:

Ciao

Come consigliato tante volte, per comunicazioni via cavo su lunghe distanze (da centinaia di metri ad oltre il Km, a bassa frequenza) usare il 75176 oppure il MAX485. Comunicazione seriale su 2 fili sicura.

In effetti il protocollo custom avrebbe dovuto implementare anche bit di CRC, comunque si vede la mia novellaggine :slight_smile:

Sperando di non dire stupidaggini, come telecamera, invece di una webcam, potresti utilizzare una microcamera come questa:
http://www.electronic.it/product/11247/TELECAMERA-CCD-COLORI.html
Io l'ho presa per farne una specie di videocitofono e mi ci trovo benissimo .
E' alimentata a 12 V, cosi' puoi usare una batteria al piombo, tenuta sulla barca, e avresti maggiore autonomia.
In piu' togliendo il filtro interno come ho fatto io, e prendendo uno di quei dischetti con LED a infrarossi, che si usano per le telecamere di sorveglianza, potresti vedere molto bene anche a 20 metri di profondita'.

Ri-ciao a tutti!
Superlol si conosco quella conversazione, la so a memoria XD forse non avrei dovuto sdoppiare un argomento ma....bo
speravo che magari anche altri volessere intraprendere la via cosi da fare un progetto in parallelo partendo da zero!chissà!!Comunque è
già molto che vi sto spulciando un pò di informazioni interessanti :wink:
flz47655 scusa...ma un soprannome da essere umano? :stuck_out_tongue: :stuck_out_tongue: o forse in realtà sei un robot tu stesso costruito da chissà chi ehheheh

A parte gli scherzi, grazie mille delle info sulla comunicazione...direi che devo dedicare un po di tempo solo a capire come occuparmi di questo argomento...se avete qualche link dove viene spiegato bene il funzionamento sarebbe ben accetto!!Anche a per sapere come
"muovermi" a livello logico..
Sul far passare la corrente tramite un filo dalla superficie non saprei...non è male come idea ma trovo piu complesso gestire un grande flusso di corrente e suddividerlo piuttosto di tante piccole fonti autonome no?Stasera quando torno a casa da lavoro comunque vi posto un'immagine dei componenti collegati ad arduino...ho usato uno di quei programmi che simulano i collegamenti....è fatto alla buona ma almeno se riusciste a darmi qualche accorgimento ve ne sarei davvero grato!
Non escludo comunque la scelta della batteria per auto...lo tengo come una discussione aperta!!forse mi spaventa solo il gestire un grande flusso di corrente date le mie poche basi, anche se sarebbe una scusa per approfondire..

Johnny779 ho dato un'occhiata alla microcamera....sembra molto interessante ed ha un prezzo veramente ridotto!La inserisco nella lista
dei probabili acquisti ti ringrazio!E anche qui dovrò vedere come gestire il flusso video..direi che raccolto un po di materiale mi butto a capofitto
su ogni argomento in modo separato...grazie dei vostri consigli sono un ottimo punto di partenza, almeno ora ho una scaletta di cose da studiare
e da realizzare separatamente!!

:wink:

Il mio nick è un mistero: fourier, laplace, z, user-id arduino... è una trovata molto nerd.

La mia idea era di far passare più fili separati dentro ad un tubo di plastica per migliorare la resistenza all'acqua, comunque si hanno fili diversi non uno unico. Poi i vari fili sono da collegare chi al portatile (dati, video, etc..) chi alla batteria (Vin arduino, direttamente ai motori, etc..).
La batteria al piombo ovviamente deve stare sulla barca e fornire energia per i motori, led e arduino. Le lipo ti vengono a costare parecchio (ce ne vogliono tante) e in genere bisogna comprare ad hoc mentre la batteria della macchina è più facile da reperire e ha una capienza maggiore.

L'unico problema credo siano quei pesci che danno la scossa e che potrebbero mettere fuori uso il tuo rover :smiley: :smiley:

flz47655:
L'unico problema credo siano quei pesci che danno la scossa e che potrebbero mettere fuori uso il tuo rover :smiley: :smiley:

Vabbè che il Mediterraneo si sta "tropicalizzando" ma da qui a dover pensare ai pesci elettrofori mi pare esagerato XD

@winz84

Anche io ho sempre sognato di costruirmi un aggeggio come il tuo, solo che mi manca un po' il tempo, un po' il necessario (abito in provincia e per cercare anche un solo connettore devo girare mezza provincia).
La mia idea era di utilizzare, come hanno detto anche gli altri, una batteria al piombo per i carichi "pesanti", motori, luci, ecc ecc, e magari una lipo per alimentare solo l'elettronica di controllo (o magari come alimentazione di emergenza).
I cavi sarebbero piu' di uno naturalmente, un cavo dati, un cavo alimentazione, un cavo coassiale RG-59 (quello per le antenne TV) ecc ecc.
Come ti ho gia' detto, ho fatto una specie di videocitofono con quella microcamera, e usando un normale cavo per antenna, di quelli che si trovano pure nelle ferramenta, con piu' di 25 metri di cavo, il segnale non si degrada (senza nessuna amplificazione). Magari bisogna stare attenti che il cavo non si ritorca troppo o si pieghi troppo, perche' e' un po' rigido e si potrebbe spezzare il conduttore centrale.
Il tutto "affascettato" e inserito in un tubo di plastica.

ahaha si infatti un bel sistema di lancio siluri direi che bisogna pensarlo! non si sa mai XD
E le trovate nerd ci stanno sempre!Bazinga! :smiley:

Comunque si non avevo pensato alle batterie al piombo...effettivamente le lipo sono un pò care :confused:
Ora un amico su gmail mi consiglia di pensare ad un collegamento tra 2 arduini : il primo sul joypad gestisce gli input dei vari potenziometri ecc...il secondo sul rover riceve via seriale le info acquisite dal primo arduino e le esegue muovendo servi, motori ecc..
Dovrebbe essere una cosa del genere il risultato finale? Stasera faccio qualche prova...

Johnny...mi hai dato un bello spunto per la ricezione del video, sembra una buona idea il coassiale, se hai un po di info
specifiche sul tuo progetto, sarei ben felice di usarlo come guida! non dare niente per scontato sono davvero scarso XD dalla mia ho solo voglia di realizzare e fantasia per ora eheheh

Dici che abiti in provincia ed è difficile reperire materiale...ma non riesci a comprare sul web?Io non riesco a comprare nei negozi in città perchè
costano davvero troppo i componenti.. cmq se ti piacerebbe, anche se hai poco tempo prova a realizzarlo!fai come me io nn mi do limiti di tempo...anche se lo finirò tra 1 anno che importa :wink:

non dare niente per scontato sono davvero scarso smiley-lol dalla mia
Figurati io... :slight_smile:

Si si, mi trovo costretto a comprare su internet. Compro spesso da Hong Kong, ci mette 30-40 giorni ad arrivare, pero' trovo qualcosa.
Per esempio, di quella telecamerina, tutti mi dicono che ha un "connettore video", ma nessuno sa dirmi come si chiama questo tipo, che codice ha, percio' ho adottato una soluzione da trogloditi: tagliato brutalmente il connettore e messo al suo posto un connettore RJ-11, quello telefonico per intenderci.

Per quanto riguarda il mio "impianto" (parola grossa) ho semplicemente messo la telecamera in un contenitore a tenuta stagna (tipo le cassette da elettricisti, per intenderci), ho fatto un foro sul davanti e messo intorno una guarnizione di gomma per non fare entrare acqua. Cme ho detto tagliato il connettore originale. Con un "filo per antenna" ho portato il segnale dentro casa. Per l'alimentazione sono ricorso a banale filo a 4 poli per il telefono. Ci alimento pure 4 "dischetti" a LED infrarossi per la "visione notturna" :wink:
Il tutto prende meno di 500mA. E ci "illumino" il giardino (solo di notte perche' c'e' gia' il sensore LDR che toglie corrente di giorno)
Per la visualizzazione ho preso uno di quei televisorini a LCD da 7 pollici, va benissimo, e si alimenta pure quello a 12 volt, quindi benissimo per la tua batteria al piombo. L'ho preso su e-bay per meno di 50 euro.

Altra cosa che mi fa propendere per la batteria al piombo, e' che, mentre la usi per il tuo rover, potresti benissimo ricaricarla (come succede in macchina) con il motore della barca (a meno che tu non voglia andare a remi... :wink: ) Oltre al costo delle batterie in se', e' pure economico il caricabatterie e non devi stare a dare di bilanciamento per le LiPo & affini, con caricabatterie intelligenti.
Spero di averti aiutato e non aver detto troppe stupidaggini.

Grande!Un ottimo modo di arrangiarsi per raggiungere il fine direi!
Quindi per il segnale video farò come hai fatto tu, mi sembra abbastanza fattibile da realizzare anche per me..
Cambiando argomento e passando ai motori...ho comprato questi brushless:
http://www.modellismomaximo.com/product_info.php?products_id=1698
quale esc associargli e quali batterie al piombo?
Dovrei riuscire ad avere almeno 1 ora di autonomia....cavolo la zavorra pensandoci sarà data già solo dal peso delle batterie :smiley:
Comunque si la barca è a motore...ma mio suocero mi butta in acqua se gli tocco il motore :fearful:

Stasera posto lo schema di tutti i componenti , cosi se avete voglia mi consigliate come riorganizzare il tutto anche con l'ausilio di resistenze, condensatori ecc dove necessario per avere un circuito pulito...insomma vi stresserò un po di domande :stuck_out_tongue:

Ti serve un ESC da almeno 20A
lui consuma 16A quindi per poterlo far funzionare un ora a piena potenza una batteria da 14Ah al piombo non ti basta...il fatto è che pesa oltre gli 8Kg....
secondo me ti conviene prendere delle Li-Po cinesi... guarda queste.. volevo prenderne un paio visto il prezzo....
http://shop.ebay.it/planemodel-a/m.html?_trkparms=65%253A12%257C66%253A2%257C39%253A1%257C72%253A1229&rt=nc&_ipg=200&_trksid=p3911.c0.m14.l1514

Ah XD non ho mai visto una batteria al piombo , non sapevo pesasse tanto!
Allora si direi meglio lipo... da quanto quindi? 2000mA?

Riassumendo, dovrò prendere 3 lipo (1 per motore), un'altra per 3 servi basta?
i servi sono questi:
http://www.dealextreme.com/p/mg995-tower-pro-servo-12832

E poi volevo anche creare 2 faretti per l'illuminazione...e anche qui dovrei pensare a che lipo prendere...direi che
2 faretti con 20-30 led non ultra ma abbastanza luminosi dovrebbero andare bene no?
Se non ci fossero problemi di spazio delle batterie, beh....farei lampade su tutti i lati XD poi mi arrestano per inquinamento
luminoso delle acque! :smiley:

La batteria non la manderei sottacqua come zavorra, è da tenere sulla barca.
Se una al piombo non basta usane 2 o 3 in parallelo, se pesano non importa, tanto sono sulla barca, al limite butti giù tuo cognato se la barca non regge il peso di tutti e due :slight_smile:
Con le lipo spendi tanto per meno autonomia, se vuoi comunque usare le lipo tienile sulla barca, al limite ne metti una come emergenza sul rover anche se secondo me è meglio se oltre ai cavi nel tubo ci fai passare un filo di ferro (o acciaio) per tirare su tutto nel caso qualcosa non funziona ed ecco risolto.
Per quanto riguarda la corrente di scarica iniziale che le batterie al piombo non ti possono dare per accendere i motori risolverei con qualche condensatore, però qui deve intervenire qualcuno più "anziano" di me :grin:

cè da dire che le lipo hanno uno spunto molto maggiore sono meno ingombranti e molto meno pesanti...per di più per metterle sulla barca e e far passare avete detto 3 motori da 16A l'uno.... vi serve un cavo con una sezione paurosa per far passare 16+16+16 = 48A avendo le batterie sulla barca e poi dipende anche da quanto lungo è.....
mentre avendo tutto dentro il sottomarino non ci sarebbero problemi....
ti servono 3/4batterie per motore di queste.... http://cgi.ebay.it/11-1V-5200MAH-20C-RC-AKKU-Lipo-battery-3S-25C-Lipo-/130533346715?pt=Radio_Control_Vehicles&hash=item1e6464cd9b
sono da 5.2Ah con tre arrivi a 15.6Ah quindi ce la fai appena ....
te ne servono 3 per motore e ti costerebbero spedizione esclusa : 63 euro (poco meno)
le batterie al piombo da 14Ah senza spedizione che costa un capitale visto il peso (in negozio le ho trovate a non meno di 25-30 euro l'una): quindi nella miglior ipotesi ti costano comunque di più senza contare ai problemi tecnici a cui devi poi far fronte...

Occhio però che dal link vedo che è molto più la spedizione delle batterie.. probabilmente è un trucchetto per non rimborsare il valore intero in caso di magagne.
Se ci metti spedizione + un possibile dazio + iva la cifra cambia abbastanza