Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

OpenROV Testování v jeskyni Hall City

Jak jsme zde dříve uvedli na MAKE, nedávno nás skupina OpenROVers vydala do Hall City Cave těsně mimo Wildwood, CA. Cílem cesty bylo udělat shakedown sebe a ROV v poli, a jako mise, určit, zda (uvnitř podvodní jeskyně) svislý hřídel jeskyně spojuje s 45 stupňů šikmý hřídel. Jeskyně byla originální inspirací pro Erica začít vytvářet ROV, a od té doby se vyvinul do open source projektu, který je dnes.

Netřeba dodávat, že jsme měli docela dobrodružství - projíždění těžkým sněhem, trekking po horských stezkách s roboty a skříněmi na nářadí, přistání jednotlivých motorových letadel na zasněžených drahách. Stále ještě trávíme hodně z toho, co se stalo, a brzy budeme psát delší zprávu o dobrodružství, ale chtěli jsme dát rychlou aktualizaci o tom, jak robot pracoval!

Pokud jde o malý design ROV, existují tři obecné oblasti, které vždy vyžadují největší rozvoj:

  • Konstrukce palubní elektroniky / vestavěného systému
  • Komunikace a moc prostřednictvím uvázání
  • Ochrana proti vodě a tlaku

Vložené systémy (a to, co jsme dosud dělali): OpenROV je vyvíjen jako platforma, která může podporovat vědecký výzkum a technický rozvoj. Abychom v tom mohli být co nejúčinnější, prováděli jsme mnoho výzkumů o tom, jak získat malý počítač, například telefon Android, BeagleBone nebo připravovaný Raspberry Pi, který bude hostitelem videa, monitorových senzorů a řídicích trysek. při komunikaci s povrchem. Bran Sorem vyvíjí nějaký kód pro embedded Linux, který by mohl být provozován na těchto návrzích a také pracoval na rozhraní GUI, které umožní OpenROV intuitivní a uspokojující provoz.

Zadejte Bran ...

Pracuji na softwaru pro OpenROV a věříme, že jsme většinou vytvořili dobrý základ pro budoucí vývoj. V současné době používáme BeagleBone jako primární palubní počítač (i když máme v plánu přejít na Raspberry Pi, jakmile to bude možné) s připojenou webovou kamerou. Cílem tohoto softwaru je poskytnout snadno použitelný a snadno rozšiřitelný a přitom výkonný rámec pro provoz vozidla. Pro tento účel používáme Ubuntu Linux jako operační systém s NodeJS nahoře, který slouží jako webová stránka, která umožňuje ovládání ROV z jakéhokoliv moderního webového prohlížeče.

Video je ovládáno jednoduchým programem OpenCV, který zachycuje snímky a ukládá je jako JPG, který pak Socket.IO posílá do prohlížeče. Podpora OpenCV velmi otevírá možnosti pro vývoj pokročilejších aplikací (např. Sledování ryb). Socket.IO umožňuje plno-duplexní komunikaci, která zvládne aktualizace videa i směrové řízení ROV.

Zatím pracuji na tom, abych pracoval na živém videu, ale narazil jsem na překážku (hlavně skutečnost, že se učím NodeJS a OpenCV, jak jdu). Program OpenCV přijímá složku (aktuální datum) jako argument a pak čeká na stdin: každý řádek vstupu je název souboru (aktuální čas) pro uložení obrázku, který pak program použije k zachycení snímku z webové kamery a Uložit. To bude probíhat nepřetržitě, dokud nebude spojení přerušeno. Problém je právě v aplikaci NodeJS - zdá se, že vypouští správné názvy souborů, ale snažím se propojit proces.stdout na child.stdin a mít potíže. Jakákoli pomoc nebo rada by byla oceněna.

V budoucnu je toho mnohem víc, ale nejprve chceme pracovat s videem. Kód bude hostován na Githubu.

Pro naši nenávistnou cestu nás vývoj nedostal do bodu, kdy jsme mohli ovládat ROV s palubním počítačem, takže místo toho jsme použili RC ovladač, který mluvil s přijímačem na ROV přes dlouhý drát, který účinně vedl RF přes voda.

Jak můžete pomoci: Co si myslíte? Udělali jste nějaké vestavěné systémy pracující s BeagleBone? Jakékoliv nápady pro přenos živého videa přes ethernetové připojení (které se vejde také do našeho vodotěsného válce?

Tethers Background (Co jsme dělali doposud): Tethers jsou často nejnáročnější částí ROV, která se má vyvíjet, protože musí být schopna komunikovat s velkým množstvím dat a moci, a přitom zůstat dostatečně agilní, aby umožnila ROV snadno se pohybovat. přes vodu, a musí být buď neutrálně vznášející se nebo dost světla na to, aby ROV nestačili dolů, protože je stále více a více vyplaceno do vody. Zejména u malých ROV, jako je OpenROV 2.2, je nejlepším řešením vytvořit tenký a lehký spoj, který není dostatečný.

Pro výlet do Hall City Cave jsme použili kroucený pár 28AWG spletených drátů a zdálo se, že to funguje velmi dobře - kdybychom používali silnější popruh, jako je Ethernet, ROV by měl mnohem těžší čas pohybovat se a váha uvázání by znemožnila ROV udržet danou hloubku. Chtěli bychom i nadále používat velmi tenké řetězy, jako je tenhle (nebo možná extrémně tenký koaxiální kabel, jako je RG-178), ale úkolem, kterému čelíme, je, jak prostřednictvím něj posílat data s velkou šířkou pásma.

Existuje k tomu několik přístupů. Pro začátek, můžete jít analogové a použít video balun posílat obrazy z RCA-výstupní kamery nahoru z ROV, zatímco umožňuje RF signály z RC vysílače projít dolů tether. Nebo byste mohli být schopni použít jednu z těchto fantazijních možností, jak převést dvojitý kroucený pár Ethernet na jeden kroucený pár. Nakonec můžete použít pouze data přes systém powerline (jak je zde popsáno).

Jak můžete pomoci: To jsou některé z nápadů, na které jsme si mysleli, ale rádi bychom viděli nějaké další myšlenky, jak to udělat. (Nezapomeňte ještě jednou, všechny prvky ROV-side pro toto musí zapadnout do 90mm ID 150mm dlouhé trubky!)

Hydroizolace pozadí (to, co jsme dosud dělali): Pro hydroizolaci elektroniky jsme měli velký úspěch s našimi válcovými pouzdry a laserem řezanými akrylovými koncovkami. Průchody jsme zalévali epoxidem. Bezkartáčové motory obdržely povlak z mořské pryskyřice, aby se zabránilo oxidaci.

Jak můžete pomoci: Metoda doposud fungovala, ale je to zralé pro snazší a méně časově náročný proces. Dejte nám vědět, pokud máte nějaké nápady na zalévání nebo hydroizolaci motoru.

BONUS: Doplňky! Souvislosti (to, co jsme dosud dělali): Jedním z největších rysů OpenROV 2.2 je modul modulu pro užitečné zatížení. Do spodní části pláště ROV jsme vložili montážní otvory až pro čtyři závitové tyče M5, z nichž každá je od sebe vzdálena 50 mm. Účelem je, abyste si mohli vytvořit vlastní užitečné zatížení (např. Ramena robota, detektory kovů, chemické senzory atd.), Které lze snadno namontovat na dno ROV. Šířka těchto užitečných zátěží může být až 135 mm nebo 200 mm, jsou-li akumulátory na palubě vyjmuty.

Jak můžete pomoci: Jsme vždy hledají způsoby, jak zlepšit OpenROV, a mít komunitu lidí přemýšlet o tom je nejlepší způsob, jak získat nové inovace a různé perspektivy. Koneckonců, o čem je Open Hardware?

Podívejte se na fóra OpenROV pro některé z dalších strategií, které jsme odhlásili. Pokud máte další nápady na dobrodružství, dejte nám vědět.

Více: Přečtěte si sloupec Zero to Maker od Davida Langa na MAKE

Podíl

Zanechat Komentář