Costruzione robot sottomarino fai-da-te

[!fazz]

Originariamente inviato da kikino

avevo pensato la stessa cosa, iniziamo a scrivere le specifiche di progetto, stabiliamo i team di sviluppo, ciccio paga

tornando seri.
In qualche fiera di OffShore mi é capitato di vedere cavi misti con canali in rame e fibra ottica. Se il progetto intero rimane un esercizio di stile, un cavo di questo tipo potrebbe veicolare allo stesso tempo comandi in downlink verso il ROV e immagini in uplink verso l´unitá di controllo.

puoi fare tutto anche con il solo rame o la sola fibra,

ma devi vedere distanza e latenze varie (dove li chiudi gli anelli di controllo? a bordo o in remoto?)

[kikino]

ho pensato che il traffico sarebbe molto asimmetrco, per questo up e downlink avebbero canali differenti...ma nema problema

[cicciopasticcio1]

Originariamente inviato da Ale1992

Solo? comunque diciamo che il problema principale di ciccio è come ricevere le immagini..evidentemente ha già pronte le soluzioni agli altri problemi.

Propongo di creare un team e costruirlo insieme..poi dividiamo il ricavato..le spese invece sele accolla ciccio..

Ma che soluzioni

non ho niente tra le mani!

Per ora è solo un concept ben lontano dalla realtà, con qualche idea al contorno ma niente più, solo la voglia di imparare e capire qualcosa.

Il funzionamento wireless però avrebbe influito dall'inizio sull'ipotetico progetto ed avrebbe portato a qualcosa di molto diverso da un classico rov.

[Ale1992]

Originariamente inviato da cicciopasticcio1

Ma che soluzioni

non ho niente tra le mani!

Per ora è solo un concept ben lontano dalla realtà, con qualche idea al contorno ma niente più, solo la voglia di imparare e capire qualcosa.

Il funzionamento wireless però avrebbe influito dall'inizio sull'ipotetico progetto ed avrebbe portato a qualcosa di molto diverso da un classico rov.

Sicuramente un rov wireless sarebbe qualcosa di eccezzionale, ma da quanto stiamo vedendo sembra impossbile, opterei per una cosa un po piu semplice cisto che mi sembra di capire che sia la tua prima creazione di questo tipo. sbaglio?

[roccia1234]

Sarei curioso di conoscere il budget

[cicciopasticcio1]

Originariamente inviato da Ale1992

Sicuramente un rov wireless sarebbe qualcosa di eccezzionale, ma da quanto stiamo vedendo sembra impossbile, opterei per una cosa un po piu semplice cisto che mi sembra di capire che sia la tua prima creazione di questo tipo. sbaglio?

Già. Sarebbe possibile comunque, ma il modem acustico limiterebbe drasticamente la risoluzione dell'immagine ed il tempo di refresh a qualcosa di veramente inservibile (32 kbps max). Per non parlare del costo dell'apparecchio che immagino debba essere altissimo.

Si, sarebbe la prima creazione, ma è tutto ancora da vedere diciamo.

[luposelva]

Originariamente inviato da cicciopasticcio1

Ciao a tutti, forse è un'idea pazza , ma stavo pensando di costruire un robot sottomarino che arrivasse a grandi profondità (tipo 500 m) comandabile dall'esterno e corredato con videocamere e fari ecc. La cosa potrebbe essere possibile o è un'idea folle?

Dovrebbe poter andare avanti, girarsi su sè stesso e ovviamente salire o scendere di profondità, il tutto riprendendo e mandando via wi-fi le immagini raccolte in tempo reale. Il tutto, alimentato con una bella batteria, dovrebbe resistere ad una pressione di ben 80-100 atm.

La copertura wi-fi dovrebbe coprire un raggio di almeno 1 km in linea d'aria/acqua.

Idea folle? Portereste avanti ad una cosa del genere?

Di la verità ci stai prendendo per il culo.

[Athlon]

Per i ROV economici fino ad oggi la soluzione piu' efficiente e' sempre stata la seguente:

PC di controllo in nave madre
arduino + shield ethernet come controllo a bordo ROV
connesione con cavo STP ethernet e velocita' ridotta ad 1 Mbit full-duplex.


Per fare un ROV non si puo' fare qualcosa che resista alla pressione esterna, l'acqua prima o poi vince sempre.
Bisogna fare qualcosa che non contenga aria, quindi si annegano le schede elettroniche in resina con i fili che spuntano fuori e la si fa solidificare , un pezzo cosi' fatto e' insensibile all' acqua ed alla pressione.

Il punto piu' costoso sono le telecamere le cui ottiche anche qui non possono contenere aria ma devono essere riempite con olio ottico , un piccolo buco che posta ad una camera di compensazione ( anch'essa riempita di olio ed in comunicazione con il mondo esterno) assicura che tra i due lati della lente ci sia la stessa pressione.

Per il movimento si usano normalmente motori brushless molto simili a quelli delle ventole da PC , anche qui viene tutto annegato in resian quindi il risultato e' un pezzo di plastica che muove direttamente le pale tramite campi magnetici.

Le luci sono a LED e sono molto meno costose delle alogene corazzate usate fino a qualche anno fa.

Come alimentazione bisogna salire parecchio di voltaggio per ridurre le cadute di tensione nel cavo e per poter portare una discreta potenza senza dover usare sezoni troppo grosse.

Nel cavo Ethernet ci sono 4 coppie di conduttori ma solo 2 vengono usate per la trasmissione dati , le atre due possono essere usate per portare potenza al ROV , di norma servono almeno 100-200W tra motori , luci e telecamere , considerando che i conduttori di un buon cavo ETH sono 22AWG si puo' portare fino ad 1 Ampere di corrente , questo vuol dire alimentare il ROV con tensioni tra i 100 ed i 200V a seconda dell' equipaggiamento

Nel cavo per portare la corrente si usano le coppie marroni ed arancioni che hanno un pitch piu' lungo e quindi minori cadute di tensione , le altre due con pitch piu' alti si usano per i dati , questa e' una cablatura differente dalla eth standard ma permette di guadagnare in lunghezza sul cavo , arrivando anche ai 150-200 metri usando hardware del tutto tradizionale.

Per convertire il voltaggio elevato ad un voltaggio piu' basso per telecamere , motori e luci si usa un DC-DC , anche questo sigillato , avendo pero' cura che sia possibile disperdere il calore in acqua per tenerlo freddo.


Sopra il cavo STP va intrecciata una calza in acciaio per proteggerlo dagli sfregamenti sulle rocce e per permettere il recupero di emergenza.

A volte si puo' usare la calza esterna come conduttore di GND in modo da usare i 4 fili all' interno tutti in parallelo e poter usare quasi il doppio della potenza per il ROV , pero' questo a lungo andare rovina il ROV a causa delle galvaniche e con l'elettronica di adesso non e' piu' necessario.

[Athlon]

riassumendo i pezzi che servono sono :

arduino + shield
http://arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield

buona conoscenza del cavo ETH
http://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable


un DC-DC ( nel caso di un piccolo ROV hobbistico si puo' partire con
alimentazioni a 48V molto meno pericolose)
http://www.current-logic.com/dcdc_converter_car.php


come telecamera si puo' usare una Gopro o similari modificandola riempeidola con olio ottico con lo stesso indice di rifrazione dell' aria in modo che l'ottica interna della telecamera non sia alterata ma che si renda la telecamera insensibile alla pressione ( i liquidi non sono comprimibili)

[-kurgan-]

potresti, per ridurre in modo considerevole i costi, rinunciare totalmente al controllo remoto.
potresti con un arduino (o equivalente) programmare discesa, foto/video, risalita.. sarebbe una versione sottomarina dei palloni che molti fanno volare a quote molto alte per scattare foto.
certo in caso di problemi di qualsiasi tipo perderesti tutto.

per me questa è l'unica soluzione fattibile "home made".

[Ale1992]

Originariamente inviato da -kurgan-

potresti, per ridurre in modo considerevole i costi, rinunciare totalmente al controllo remoto.
potresti con un arduino (o equivalente) programmare discesa, foto/video, risalita.. sarebbe una versione sottomarina dei palloni che molti fanno volare a quote molto alte per scattare foto.
certo in caso di problemi di qualsiasi tipo perderesti tutto.

per me questa è l'unica soluzione fattibile "home made".

Non capisco, scusa ma perchè perderebbe tutto? tu hai parlato di programmare il "viaggio" del rov per poter rinunciare al controllo remoto, ma questo non gli impedisce di tenere magari un cavo di acciaio per poterlo recuperare in caso di emergenza.

[momo-racing]

io credo che la soluzione "cavo" sia l'unica da intraprendere per un semplice motivo: se fai una configurazione wireless, al primo imprevisto la sonda è persa. Se la fai col cavo almeno la ripeschi. Poi eventualmente una volta che la sonda è rodata e affidabile puoi pensare in un secondo momento di implementare una soluzione wireless ma con tutti gli imprevisti che comporta il suo sviluppo cominciare da subito wireless significa perderne non sai quante ( e probabilmente senza neanche capire il motivo che è la cosa peggiore perchè non ti permette di procedere nello sviluppo correggendo gli errori di progetto )

[Ale1992]

Originariamente inviato da momo-racing

io credo che la soluzione "cavo" sia l'unica da intraprendere per un semplice motivo: se fai una configurazione wireless, al primo imprevisto la sonda è persa. Se la fai col cavo almeno la ripeschi. Poi eventualmente una volta che la sonda è rodata e affidabile puoi pensare in un secondo momento di implementare una soluzione wireless ma con tutti gli imprevisti che comporta il suo sviluppo cominciare da subito wireless significa perderne non sai quante ( e probabilmente senza neanche capire il motivo che è la cosa peggiore perchè non ti permette di procedere nello sviluppo correggendo gli errori di progetto )

Quoto in pieno! aggiungo solo che (come ho detto poco piu sopra) anche se optasse per il wireless basterebbe comunque aggiungere un cavo per ripescare il rov in caso di emergenza.

[-kurgan-]

Originariamente inviato da Ale1992

Non capisco, scusa ma perchè perderebbe tutto? tu hai parlato di programmare il "viaggio" del rov per poter rinunciare al controllo remoto, ma questo non gli impedisce di tenere magari un cavo di acciaio per poterlo recuperare in caso di emergenza.

un cavo di acciaio di 500 metri costa e pesa tantissimo, così come l'argano per il recupero e presumo pure l'imbarcazione che abbia abbastanza spazio per trasportare tutto. Avendo abbastanza soldi si, hai ragione.. se non li ha direi che bisogna accontentarsi.

[Athlon]

in realta' i cavi costano decisamente poco , per un ROV standard come cavo di sicurezza puo' benissimo andare bene un cavo di questo tipo

http://mureadritta.it/negozio/index....roducts_id=519

che costa al publico circa 1,63 euro al metro , per fare un cavo di 500 metri vuol dire spendere circa 800 euro , praticamente nulla se si pensano ai costi di un ROV.

Anche facendolo amatorialmente con componentistica economica difficilmente si riesce a spendere meno di 7000-8000 euro.

Inoltre cavi di 500 metri sono al di fuori della portata del protocollo Ethernet tradizionale (massimo 205 metri) , questo vuol dire utilizare delle schede custom che da sole costano piu' di qualche migliaio di euro

Il mio consiglio per iniziare e' di limitarsi a 50-100 metri che sono distanze piu' gestibili

[Ale1992]

Originariamente inviato da -kurgan-

un cavo di acciaio di 500 metri costa e pesa tantissimo, così come l'argano per il recupero e presumo pure l'imbarcazione che abbia abbastanza spazio per trasportare tutto. Avendo abbastanza soldi si, hai ragione.. se non li ha direi che bisogna accontentarsi.

Io ho detto un cavo di acciaio giusto per fare un esempio, volendo si può anche usare un altro tipo di cavo.

Originariamente inviato da Athlon

in realta' i cavi costano decisamente poco , per un ROV standard come cavo di sicurezza puo' benissimo andare bene un cavo di questo tipo

http://mureadritta.it/negozio/index....roducts_id=519

che costa al publico circa 1,63 euro al metro , per fare un cavo di 500 metri vuol dire spendere circa 800 euro , praticamente nulla se si pensano ai costi di un ROV.

Anche facendolo amatorialmente con componentistica economica difficilmente si riesce a spendere meno di 7000-8000 euro.

Inoltre cavi di 500 metri sono al di fuori della portata del protocollo Ethernet tradizionale (massimo 205 metri) , questo vuol dire utilizare delle schede custom che da sole costano piu' di qualche migliaio di euro

Il mio consiglio per iniziare e' di limitarsi a 50-100 metri che sono distanze piu' gestibili

Hai perfettamente ragione, concordo sopratutto sulla profondità.

[momo-racing]

Originariamente inviato da Ale1992

Quoto in pieno! aggiungo solo che (come ho detto poco piu sopra) anche se optasse per il wireless basterebbe comunque aggiungere un cavo per ripescare il rov in caso di emergenza.

si ma a quel punto tanto vale che utilizzi direttamente il cavo di trasmissione per ripescarlo.

[Ale1992]

Originariamente inviato da momo-racing

si ma a quel punto tanto vale che utilizzi direttamente il cavo di trasmissione per ripescarlo.

Vero, allora però a questo punto è evidente che la soluzione via cavo sia quella piu conveniente, con un solo cavo si trasmettono i dati, l'alimentazione e si può anche ripescare il rov in caso di emergenza. Utilizzando wireless invece servirebbe un modo per ripescare il rov, quindi:
1-si scende con la tuta da sub e lo si recupera (improbabile e anche impossibile a certe profondità);
2-Si utilizza un cavo per recuperarlo ( a questo punto però come già detto conviene di piu fare tutto con un solo cavo). Inoltre utilizzando il wireless bisognerebbe aggiungere una batteria con una buona autonomia di elevata potenza che verrebbe sicuramente a costare un sacco di soldi. Imho la soluzione con cavo continua ad essere la migliore.

[Athlon]

oltre a queste considerazioni c'e' da aggiungere un piccolo particolare che a mio parere non e' trascurabile.



Sott'acqua non e' possibile la comunicazione via wireless.


Il cavo non e' "un opzione" .. e' "l'unica opzione"


.

[Ale1992]

Originariamente inviato da Athlon

oltre a queste considerazioni c'e' da aggiungere un piccolo particolare che a mio parere non e' trascurabile.



Sott'acqua non e' possibile la comunicazione via wireless.


Il cavo non e' "un opzione" .. e' "l'unica opzione"


.

Si..in efetti sarebbe dall'inizio del thread che lo dico, ma non essendo ben informato sul wireless sott'acqua non ho voluto escludere per certo la soluzione wifi.