Electrónica para ROV submarino

[estebanoliveros]

Soy ingeniero mecánico con afición a la electrónica, en este momento me encuentro diseñando un ROV (Vehículo de Operación Remota) submarino, para operar en profundidades de 50 a 100 metros. . Les agradeceré me ayuden con mis dos inquietudies:

1. Me interesa que tenga un sistema de orientación, de manera que en la pantalla en superficie (tiene una cámara submarina)o en un display anexo pueda visualizar el norte y los grados. He visto algo de esto y me parece que el sistema se llama 'compas electrónico'

2. el ROV debe tener un indicador que señale que se encuentra en estado horizontal y no que esté dando tumbos en vertical o invertido. Debería ser como un indicador de nivel, también esto debería mostrarse en un display.

3. finalmente los motores deberían tener control de velocidad, esto podría ser mediante un PWM

Desde ya les agradezco la ayuda.

 

[Fogonazo]

En efecto para la posicion tienes compas electronico y tienes otra cosa muy nueva que es el
giroscopo de estado solido.

La inclinacion la mides con un ascelerometro de 2 ejes que te dara la inclinacion lado a lado y adelante-atraz.

Y lo de los motores es lo menos complicado, efectivamente com PWM lo logras facil, yo le agregaria a estos medicion de consumo (Por si se traba contra algo) y de RPM.

Si esto es mas o menos la idea, comentay buscaremos data al respecto.

Saludos

 

[andreaheroven.puc]

Hola Fuegazo, acepto tus propuestas, se ven mu interesantes, si puedes dame una mano de donde podría obtener información de ellos, y si hay algún esquema electrónico para pasarlo a Orcad, mucho mejor!

En efecto para la posicion tienes compas electronico y tienes otra cosa muy nueva que es el
giroscopo de estado solido.

La inclinacion la mides con un ascelerometro de 2 ejes que te dara la inclinacion lado a lado y adelante-atraz.

Y lo de los motores es lo menos complicado, efectivamente com PWM lo logras facil, yo le agregaria a estos medicion de consumo (Por si se traba contra algo) y de RPM.

Si esto es mas o menos la idea, comentay buscaremos data al respecto.

Saludos

 

[anthony123]

Te pregunto: el mando lo vas a realizar a través de cables?

 

[Fogonazo]

Ve mirando:

http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/ADXL311.pdf

http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/ADXL105.pdf

http://www.analog.com/UploadedFiles/Application_Notes/5635032479326599907AN-396.pdf

http://www.analog.com/UploadedFiles/Application_Notes/5746631807595513326AN-374.pdf


http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/ADIS16201.pdf

 

[Fogonazo]

Si esta debajo del agua habra presion, y si hay presion habra que medirla

http://www.ortodoxism.ro/datasheets2/9/0ofoa16hsdz2zllyyszactfo787y.pdf
http://www.gmelectronica.com.ar/catalogo/pag45.html

 

[tiopepe123]

mas link
http://www.sparkfun.com/commerce/categories.php?cPath=23_83
http://www.sparkfun.com/commerce/categories.php?cPath=23_80
http://www.sparkfun.com/commerce/categories.php?cPath=23_85
http://www.sparkfun.com/commerce/categories.php?cPath=23_120

http://www.superrobotica.com/Sensores.htm


Son modulos, pero ye ahorras de soldar estos componentes, por ekemplo el accelerometro que yo tengo mide 5mmx5mm y no tiene patillas.
Sepuede utilizar perfectamente como inclinometro.

Tambien te recomendaria un micro para que haga todo el trabajo,motor+sensores.

De esta forma si tiene una pequeña bateria auxiliar si le pasa algo el automaticamente se pondra a salvo

 

[Fogonazo]

Tarde pero lo encontre, el dichoso giroscopo

http://www.murata.com/catalog/s42e.pdf


El Tiopepe123 tiene razon, seria conveniente asignar a un micro algunas funciones secundarias, te facilitaria el manejo e incluso la supervivencia del aparato

Ademas, hay que pensar el medio de transmison de datos superficie-fondo, se me ocurre que NO sera bueno una manguera con 500 conductores, habra que pensar algun medio de multiplexado de información y ademas bidireccional.

Sigo pensando en vos alta (O mas bien con el teclado) seria bueno un solo par de conductores de potencia que mantengan en carga permanente 2 juegos de baterias en el submarino, uno para logica y el otro para potencia, a travez de este par de conductores mandar y recibir información.

Lo de la planta de energia nuclear miniatura lo hablamos en otro comentario.

 

[tiopepe123]

Yo tambien lo encontre, aqui se muestra el funcionamiento del accelerometro con video incluido.

http://www.micropic.es/index.php?option=com_content&task=view&id=41&Itemid=1

Aunque no se exactamente las caracteristicas del aparato para simplificar el cableado y mejorar la robustez puedes utilizar metodos hibridos.


Como controlar el sistema con solo dos hilos:

El cable alimenta el robot pero ademas transporta la información.

Se puede "modular" mediante caidas de tension para transmitir la información, digamos 12V es un cero y 14V un uno.

Otra forma es por superposicion, la tension de alimentacion se le inyecta una señal alterna, digamos 100Khz. Es el metodo que utilizan muchos aparatos de encendido remoto por la linea electrica.


Me parece que ya tiene suficiente información para meditar durante unos dias

 

[Fogonazo]

tiopepe123: ! Estamos de acuerdo en algo, eso me preocupa !.

Me gusta enviar por el par CC y una frecuencia alta, es facil de separar y puede transportar bastante información.

Solo falta el sistema de lanzamiento de misiles intercontinentales y ya lo tenemos.


Se hunde por lastre o a fuerza de motor ?

 

[tiopepe123]

Para salvar el POV (no confundir el POV de led's) que mejor una capsula pirotecnica que inyecte los vapores (humo) a los depositos de lastre. Pequeño, pero de un solo uso.

En cuanto a lo de los misiles intercostales ya lo investigado en UUEE

http://youtube.com/watch?v=AkkOUPYNs7I

 

[estebanoliveros]

Estimado Tio Pepe,

La verdad no entiendo sus ultimas respuestas, hablan de misiles, humos, etc. Desconozco si es en broma o con fogonazo se han alejado un poco del tema inicial.

He revisado sus respuestas hasta ahora y las que se suscriben al área de la electrónica están realmente fenomenales ya que me han aclarado mucho.

saludos,
Estebam

 

[Fogonazo]

Aclaratoria: Hay un post de larga data sobre POV con led´s (Confucion de letras)

Lo de la capsula de pirotecnia es por una pregunta anterior mia respecto a si el aparato se undira por lastre o por fuerza bruta de los motores, a la cual el Tio responde lo de inflar los tanques de lastre mediante una capsula que los llene de gas producto de alguna explosion de pirotecnia cuyos humos desplacen el agua de lastre.

Lo de la planta de energia nuclear miniatura y los misiles, espero te habras dado cuenta que era una broma.

Respecto de alejarnos del tema horiginal, siempre pasa lo mismo, ¡ Somos asi !.



Habria que averiguar algo sobre el cable humbilical, ya que el engendro tendra que alimentarce, yo diria un cable de 2 * 16 mm2 tipo extraflexible y recubrimiento apto para sumergirce bajo presion.


Saludos y cuenta sobre tus avances en el tema.

 

[estebanoliveros]

Hola fogo y eduardo,
les cuento que estoy digiriendo aun el cerro de información que me han enviado, como verán tengo un jefe en la oficina que es un negrero y en ratitos libres investigo esto que me interesa.

1. El rov se hunde por su propio peso, he calculado flotadores para mantenerlo cerca de la flotabilidad neutra,
2. El ROV sube a superfice impulsado por motores, asi nos eliminamos aquellos humos.
3. la alimentación es por un cable umbilical que ademas lleva los cables de datos y control. Esos cables se venden y también tienen flotabilidad neutra.
4.El control de los motores de navegación (5 en total, 3 para subir/bajar y dos para avanzar retroceder) he pensado que podría ser con el kit velleman http://www.velleman.be/ot/en/product/view/?id=341695 y el avance retroceso con un switch sencillo o bien con H bridge . este kirt necesita algo de relés

agradeceré sus comentarios..

y sobre los misiles...no estaría mal poner una docena para la casa del lago de este negrero de mi jefe,,, jaja

 

[anthony123]

Creo que tambien se deberian afincar sobre el diseño de la carcasa y su resistencia a la presión!

EDIT1: Tambien la hidrodinamia, para saber el tipo de motor a emplear (torque, consumo, RPM's) y de esta forma hacer la parte de control con un puente H y PWM

 

[Fogonazo]

Ya haremos algo con tu jefe . . .

Pasame los datos del tipo de cable, porque de acuerdo a este se debera analizar la forma de comunicacion

 

[estebanoliveros]

respuesta para antony:
No os preocupeis por el aspecto estructural, recuerden que soy ingeniero mecánico y eso es muy fácil para mi ,asi que no os desgasteis en presiones, estrucutruas,hidrodinamica, torque, etc. Para restaros trabajo dejadme esa parte a y mi y vosotros dadle duro al electronico.

en todo caso los motores son de 12V comunes de esos para un electronica de 'escritorio'

La parte del PWM la haré con un kit VElleman

El cable... , ¿revisaron el link al control Velleman de mi posteo anterior?

 

[anthony123]

Si tu lo dices..

 

[Fogonazo]

tested to a distance of up to 50m (55 yards) between control- and receiver section

Me parece un poco corto.

Camara como para ver, fotografiar y/o filmar desde superficie ?

Luces ?

Fuente de alimentacion para motores y resto ?


Edit:
Comentario en voz alta (Mas bien manos sobre teclado):
Lastima que seas de especialidad mecanica, porque el desarrollo del comando seria interesantisimo.

No te tira el corazoncito como para armar algo electronico ?

 

[estebanoliveros]

jajaj, amigazos, parece que pensaron que sería para el Titanic...

Pues no, con 4o metros bajo el agua de mar tenemos suficiente para revisar nuestras balsas jaula

la fuente de alimentación para los motores es corriente continua con baterías de 12V