Consigli deriva oceanica

[Anelito]

Ciao a tutti,
sto costruendo il mio primo scafo da zero con l'obiettivo di partecipare al MicroTransat challenge, volto alla realizzazione di prototipi di piccole dimensioni (max 2m) in grado di attraversare in autonomia l'Atlantico.

Al momento per la progettazione dello scafo mi sono ispirato al progetto SeaCharger (foto allegata in fondo), che nella categoria a motore ha raggiunto ottimi risultati. Ora mi sorgono però alcuni dubbi sul sistema propulsivo e di navigazione.
E' conveniente usare un sistema a singolo propulsore con un timone, due propulsori senza timone oppure due propulsori con doppio timone?

A quanto sembra dai partecipanti alle vecchie edizioni del MicroTransat i servo dei timoni tendono a rompersi abbastanza facilmente alla prima mareggiata, quindi il doppio motore immerso sembra una buona soluzione, ma credo si perderebbe in manovrabilità.

Avreste qualche consiglio da darmi in merito?
Grazie!

Il prototipo del team SeaCharger

[sub53]

Progetto veramente affascinante e impegnativo, che piattaforma pensi di usare come sistema di guida e sensori ?

Per i servocomandi dei timoni è relativamente semplice costruirli con caratteristiche diverse da quelli modellistici, mantenendo la stessa compatibilità di pilotaggio.
Possono quindi facilmente essere dimensionati esattamente sulle tue necessità, privilegiando l'affidabilità sia nell'elettronica che nella meccanica

[Anelito]

Vero, però finora nessun team italiano vi ha mai partecipato, provo ad aprire la strada (ne approfitto per dire che sono aperto a collaborazioni, per ora sono da solo e ci lavoro nel tempo libero).

Per la parte elettronica pensavo di utilizzare due-tre Arduino micro o nano, associati eventualmente a un RaspberryPi per compiti più gravosi come l'ottimizzazione della rotta in base alle rilevazioni ambientali.
Gli Arduino, ridondati, gestiranno l'erogazione di potenza ai dispositivi associati, la ricarica della batteria, la navigazione e i motori. Per ridurre il carico sui microcontrollori principali, a (quasi) ogni sensore vorrei associare un piccolo uC come l'ATtiny85 connesso assieme agli altri su un bus unico I2C; l'ATtiny sarebbe adibito all'analisi dell'output del sensore, verificarne la validità e gestire un sistema interno di health-check e spegnimento selettivo in caso di malfunzionamenti o batteria scarica (la serie -Tiny di Atmel in modalità sleep consuma pochissimo).

Questione timone, la situazione è più complessa.
Molti dei prototipi che hanno preso parte al MicroTransat challenge hanno perso il timone dopo pochi giorni a causa del maltempo. L'accoppiamento magnetico che utilizzavano non ha retto oppure le continue correzioni di rotta sul lungo periodo hanno danneggiato il servomotore.
Mi è stato consigliato di usare un timone fuoribordo oppure una unità motore sterzante, riducendo al contempo il numero di correzioni nella rotta a livello software.

[sub53]

Originalmente inviato da Anelito

Vero, però finora nessun team italiano vi ha mai partecipato, provo ad aprire la strada (ne approfitto per dire che sono aperto a collaborazioni, per ora sono da solo e ci lavoro nel tempo libero).

Per la parte elettronica pensavo di utilizzare due-tre Arduino micro o nano, associati eventualmente a un RaspberryPi per compiti più gravosi come l'ottimizzazione della rotta in base alle rilevazioni ambientali.
Gli Arduino, ridondati, gestiranno l'erogazione di potenza ai dispositivi associati, la ricarica della batteria, la navigazione e i motori. Per ridurre il carico sui microcontrollori principali, a (quasi) ogni sensore vorrei associare un piccolo uC come l'ATtiny85 connesso assieme agli altri su un bus unico I2C; l'ATtiny sarebbe adibito all'analisi dell'output del sensore, verificarne la validità e gestire un sistema interno di health-check e spegnimento selettivo in caso di malfunzionamenti o batteria scarica (la serie -Tiny di Atmel in modalità sleep consuma pochissimo).

Questione timone, la situazione è più complessa.
Molti dei prototipi che hanno preso parte al MicroTransat challenge hanno perso il timone dopo pochi giorni a causa del maltempo. L'accoppiamento magnetico che utilizzavano non ha retto oppure le continue correzioni di rotta sul lungo periodo hanno danneggiato il servomotore.
Mi è stato consigliato di usare un timone fuoribordo oppure una unità motore sterzante, riducendo al contempo il numero di correzioni nella rotta a livello software.

Complimenti per l' impegno e per la preparazione....

Mi sfugge perchè il timone e relativo servocomando siano così "fragili"... mi sembra la parte meno complessa da risolvere.

Hai dato un'occhiata all' APM ? potresti trovare degli spunti interessanti per la parte di navigazione...

P.S. vieni dal mondo del modellismo e quindi conosci già bene l'hardware che si usa in questo campo ?

[Anelito]

Grazie, in realtà mi sono avvicinato al modellismo con questo progetto, partendo da conoscenze di elettronica avanzate dagli studi universitari (fortunatamente non solo teorici).
Per il lato software, GitHub e i forum di Arduino sono grandi fonti da cui attingere senza dover cominciare da zero per ogni modulo.

Pensavo anch'io fosse uno degli elementi più semplici, eppure il servomotore è una delle principali cause di insuccesso tra i natanti partecipanti. Se ci pensi bene il timone è la parte più esposta dello scafo perché si staglia al di sotto della linea di galleggiamento e, in caso di ribaltamento durante una tempesta, potrebbe spezzarsi facilmente.

Sì conosco già APM e Ardupilot, però non credo sia pienamente applicabile al tipo di navigazione prevista, considerando che i droni hanno piani di volo nell'ordine di metri mentre in questo caso si tratta di migliaia di chilometri. A pensarci bene il progetto SeaCharger (uno dei prototipi di maggior successo, nella foto che ho messo) utilizza una sua versione di APM, sulla quale hanno poi implementato elementi aggiuntivi come la procedura di rimozione alghe dal motore e il sistema di navigazione GPS con backup sulla bussola.

[sub53]

Originalmente inviato da Anelito

Grazie, in realtà mi sono avvicinato al modellismo con questo progetto, partendo da conoscenze di elettronica avanzate dagli studi universitari (fortunatamente non solo teorici).
Per il lato software, GitHub e i forum di Arduino sono grandi fonti da cui attingere senza dover cominciare da zero per ogni modulo.

Pensavo anch'io fosse uno degli elementi più semplici, eppure il servomotore è una delle principali cause di insuccesso tra i natanti partecipanti. Se ci pensi bene il timone è la parte più esposta dello scafo perché si staglia al di sotto della linea di galleggiamento e, in caso di ribaltamento durante una tempesta, potrebbe spezzarsi facilmente.

Sì conosco già APM e Ardupilot, però non credo sia pienamente applicabile al tipo di navigazione prevista, considerando che i droni hanno piani di volo nell'ordine di metri mentre in questo caso si tratta di migliaia di chilometri. A pensarci bene il progetto SeaCharger (uno dei prototipi di maggior successo, nella foto che ho messo) utilizza una sua versione di APM, sulla quale hanno poi implementato elementi aggiuntivi come la procedura di rimozione alghe dal motore e il sistema di navigazione GPS con backup sulla bussola.

Suggerivo spunti dall' APM sulla parte navigazione ma come sensori, non penso che l'APM utilizzi per il calcolo la rotta ortodromica
Ho dato una rapida occhiata ai servi, nella parte a vela del tuo link... non mi è sembrata la soluzione migliore per un progetto simile, l' autocostruzione con pid dedicato credo sia meglio.
Continuo a pensare che la porte più critica sia il gruppo propulsore, alla fine deve funzionare in un ambiente umido e salino, l'elica può incontrare possibili ostacoli, alghe sacchetti o cavi, per qualche mese senza problemi.

P.S. Non ho trovato la parte relativa al regolamento per la sezione a motore, solo quella a vela, se puoi indicarmi il link.
Grazie !