Jump to content
PLC Forum


Controllo Della Posizione Di Un Aereomobile - uso di giroscopi e accelerametri


Macbet
 Share

Recommended Posts

Ciao a tutti,

Voglio installare sul mio elicottero telecomandato un sistema di navigazione autonomo. Ho trovato in giro in rete varie informazioni che mi hanno diretto verso l'impiego di giroscopi e accelerometri. Ma esattamente cosa sono e come si effettua una regolazione in base ai dati forniti da questi trasduttori?

Ciao

Macbet

Link to comment
Share on other sites


Ciao ,

da quello che mi ricordo , tutte le case di radiocontrolli hanno in listino gia' un kit giroscopio per poterlo accoppiare alla ricevente che hai.

Il principio di base e' che piccole variazioni dell'assetto sono corrette dal giroscopio direttamente sui servo del modello .

Saluti

Link to comment
Share on other sites

Sai volevo provare a fare qualcosa di più interessante, con un micro inserire una semplice rotta e fargliela seguire autonomamente. :D

Secondo te potrebbe essere fattibile?

Grazie e buone feste

Macbet

Link to comment
Share on other sites

Penso che sia difficile .

Per mantenerlo in volo da solo si potrebbe anche , anche se da quello che mi dicono il giroscopio non riesce da solo a stabilizzare il modello.

Il problema piu' difficile e' sapere dove si trova il modello , si potrebbe usare un GPS , ma le distanze che dovresti coprire sono piccole per un controllo di posizione .

Usare degli accellerometri , tipo quelli della Motorola , pero' sapresti solo che tu sei spostato , ma non di quanto e dove....

si puo' pero' provare ... se hai un numero illimitato di rotori da sacrificare :(

Saluti

Link to comment
Share on other sites

pero' sapresti solo che tu sei spostato , ma non di quanto e dove....

La fisica per forza di cose mi ha insegnato che se conosco le accelerazioni lungo i tre assi coordinati mi posso vettorialmente ricavare la risultante delle accelerazioni. Di tale risultante ricavare modulo, verso e direzione. Applicando le leggi della Cinematica e della dinamica mi ricavo il moto (velocità e spostamento).

Ciao

Macbet

Link to comment
Share on other sites

Tutto bene , ma cosi hai solo uno spostamento relativo dal tuo punto zero.

Per avere quindi precisione dovresti far partire il tuo modello sempre dallo stesso punto.

Altra cosa , come tu sai non c'e' niente di piu' instabile di un modello di elicottero , penso che sia difficile filtrare tutte le imbardate che ti sfalserebbero le letture di accelerazione.

Come dici tu in teoria e' tutto possibile , ma in pratica le cose sono piu' difficili .

Anche perche' se fosse facile, un missile intelligente non costerebbe quella vagonata di dollari ;)

Se riesco ti passo link sui sensori di accelerazione della Motorola

Pero' il progetto e' interessante , io pero' lo proverei prima su un automodello ... sempre per risparmiare i rotori..

saluti

Link to comment
Share on other sites

Anche perche' se fosse facile, un missile intelligente non costerebbe quella vagonata di dollari
Per favore, smettiamola di attribuire l'aggettivo di "intelligente" ai missili, non mi sembra proprio il caso... :angry:

La fisica per forza di cose mi ha insegnato che se conosco le accelerazioni lungo i tre assi coordinati mi posso vettorialmente ricavare la risultante delle accelerazioni. Di tale risultante ricavare modulo, verso e direzione. Applicando le leggi della Cinematica e della dinamica mi ricavo il moto (velocità e spostamento).

Magari fosse così semplice :rolleyes: ... Purtroppo, oltre a quanto giustamente fatto presente da dlgcom, devi fare i conti anche con le raffiche di vento, ovvero con qualsiasi azione di disturbo esterna, compresi gli stessi disturbi elettromagnetici.

Vedrei più fattibile la determinazione della posizione dell'oggetto con la triangolazione rispetto a dei punti fissi <_< ...

Ma, non hai niente di meglio da fare? Non ce l'hai la morosa? :P

Ciao!

Link to comment
Share on other sites

Per favore, smettiamola di attribuire l'aggettivo di "intelligente" ai missili, non mi sembra proprio il caso... 

Quando si parla di "intelligenti" non si intende che fanno cose sensate ... ma che possono fare cose automaticamente , come modificare la rotta per evitare un ostacolo .... una tecnologia eccezzionale purtroppo applicata molto male ... pensa la stessa al servizio delle automobili ....

Intelligente naturalmente e' una parolona , ma gia' entrata nel vocabolario..

Ci sono gia' gli Smart Phone ... cosa hanno di intelligente?...

Per Macbet... io avevo fatto un progetto per un tagliaerba automatico , ma usavo un laser per sapere quale era la posizione sul terreno...

Saluti

Link to comment
Share on other sites

Tutto bene , ma cosi hai solo uno spostamento relativo dal tuo punto zero.

Per avere quindi precisione dovresti far partire il tuo modello sempre dallo stesso punto.

Si è vero ma ti dirò in verità che avevo pensato (frutto della mia immaginazione) a qualcosa di più complesso, quello era solo un esempio per farti capire meglio il problema. Voglio farlo volare da solo lungo un determinato perimetro, quindi il punto zero non importa anche perchè se (immaginando ancora di più) gli inserisco un radar ad ultrasuoni può automaticamente evitare gli ostacoli. In pratica deve seguire un algoritmo di navigazione.

Altra cosa , come tu sai non c'e' niente di piu' instabile di un modello di elicottero , penso che sia difficile filtrare tutte le imbardate che ti sfalserebbero le letture di accelerazione.

Questo non lo so, dovrei provare col sistema di navigazione a bordo e forse rompere qualche rotore :D !

Pero' il progetto e' interessante , io pero' lo proverei prima su un automodello ... sempre per risparmiare i rotori..

Sicuramente farò così, lo proverò su un automodello o un affare del genere, anche perchè le disponibilità economiche non sono molte.

Aspetto il tuo link sui sensori, per caso è possibile richiedere qualche campione gratuito alla motorola?.

Ciao

Macbet

Link to comment
Share on other sites

Visto quello che vuoi fare ti consiglio di ricercare siti che parlano di robot .

Di solito ci sono idee di come fare questo tipo di controlli ... ostacoli ecc..

Per i motorola penso che sia difficile avere i campioni , normalmente li danno solo ad aziende o proffessionisti .

Ma non costano molto ... non ho pero' il prezzo italiano...

Appena ho notizie te le comunico...

OT . penso che te lo abbiano gia' detto , ma se leggi il regolamento vedrai che non e' ammesso il tipo di firma che hai , solo saluti e nome .

Saluti

Link to comment
Share on other sites

Visto quello che vuoi fare ti consiglio di ricercare siti che parlano di robot .

Di solito ci sono idee di come fare questo tipo di controlli ... ostacoli ecc..

Si sto gia eseguendo delle ricerche nei vari siti dedicati me è peggio di andar di notte senza luci. :D

Per i motorola penso che sia difficile avere i campioni , normalmente li danno solo ad aziende o proffessionisti .

Ma non costano molto ... non ho pero' il prezzo italiano...

Ma se ne possono acquistare tipo 3?

OT . penso che te lo abbiano gia' detto , ma se leggi il regolamento vedrai che non e' ammesso il tipo di firma che hai , solo saluti e nome .

Si mi è arrivata la comunicazione, ho letto il regolamento sulla home page:

Divieto di inserire in firma e nell'avatar loghi di aziende, salvo specifico accordo con lo staff di PLCForum

Divieto di inserire in firma link pubblicitari a siti aziendali, salvo specifico accordo con lo staff di PLCForum

In firma e' consentito inserire NOME COGNOME USERNAME SALUTI con carattere di dimensione massima =5

In firma e' consentito inserire l'email <username>[at]plcforum.info

Non dice di non inserire frasi o cose simili.

Comunque onde evitare spiacevoli cose l'ho cambiata.

Ciao

Macbet

Link to comment
Share on other sites

Ma se ne possono acquistare tipo 3?
Certo , anche uno solo , dipende se sono gia' disponibili dal rivenditore .

Se non li trovi in giro , la RS o la Farnell dovrebbero averli in catalogo.

Ho trovato , questo manuale della MOTOROLA dove ci sono tutti i sensori che ti interessano .... con la sigla puoi vedere se li trovi...

Qui in Brasile non sono difficili da trovare , quindi in Italia deve essere ancora piu' facile...

In firma e' consentito inserire NOME COGNOME USERNAME SALUTI con carattere di dimensione massima =5

Questo dice tutto.... ;)

Saluti

Link to comment
Share on other sites

Grazie di tutto!

In firma e' consentito inserire NOME COGNOME USERNAME SALUTI con carattere di dimensione massima =5

pensavo fosse come la legge italiana, asseconda di come la si interpreta ha un significato! ;) cioè non vieta di immettere cose diverse dal nome cognome ... quindi esorto i moderatori ad inseire il termine "solo" tra consentito e inserire:

In firma e' solo consentito inserire NOME COGNOME ...

Cambio un attimo discorso.

Verso marzo dovrei chiedere il tirocinio per la tesi di diploma di laurea (laurea triennale vecchio ordinamento) presso una azienda nel campo dell'elettronica. Naturalmente, non so in che termini precisi, l'azienda viene rimborsata di tutte le spese di tirocinio. Ho gia trovato qualcosa in Inghilterra tramite un mio prof. nel campo dell'elettronica di potenza. Sicuramente mi sto allargando un po! Ho letto da qualche parte in questo forum che hai una azienda di elettronica in Brasile, per caso hai un posto per un tirocinante? Non veniamo remunerati, la tesi è su un progetto che riguarda l'azienda (quindi lavoro gratis) e credo che il progetto sia sfruttabile dall'azienda per eventuali produzioni ed infine mi piacciono gli ambienti caldi ( :D specialmete le donne calde :D )

Io ci provo sempre, non si sa mai!

Ciao

Macbet

Link to comment
Share on other sites

Tranquillo Macbet (speriamo che il tuo pseudonimo non sia ul tuo manifesto di vita), il regolamento di PLCForum prevede che per la firma siano consentiti solo: Nome, pseudonimo, indirizzo email xyz[at]plc.forum, saluti, il tutto con dimensione <= 5. Questo per evitare che un'interpretazione "elastica". Siamo tecnici, non legulei!

Auguri per la tua tesi e per il tuo modello.

Edited by Livio Orsini
Link to comment
Share on other sites

La fisica per forza di cose mi ha insegnato che se conosco le accelerazioni lungo i tre assi coordinati mi posso vettorialmente ricavare la risultante delle accelerazioni. Di tale risultante ricavare modulo, verso e direzione. Applicando le leggi della Cinematica e della dinamica mi ricavo il moto (velocità e spostamento).

Tutto giustissimo, ma in fisica si studia anche (o almeno si dovrebbe studiare prima di tutto) l'analisi degli errori possibili di un qualunque problema e l'incidenza che essi hanno sul risultato di una qualunque elaborazione.

Riferendoci al tuo problema tu hai bisogno di conoscere la posizione e l'orientamento del tuo modello rispetto ad un sistema cartesiano a tre dimensioni. Per l'orientamento non ci sono grandi problemi, i giroscopi dovrebbero lavorare bene, almeno per tempi di lavoro non troppo lunghi.

Il vero problema è conoscere la posizione del modello.

Tu vuoi risalire alla posizione monitorando le accelerazioni sulle tre direzioni principali: saprai allora che per ricavare lo spazio dall'accelerazione di un corpo è necessario effettuare due integrazioni successive nel tempo.

Un qualunque errore di misura dell'accelerazione si riperquoterebbe in maniera deleteria sul rilievo della posizione spaziale.

Poichè la misura perfetta non esiste, supponiamo un pur piccolo errore sulla misura dell'accelerazione, per semplicità ritenuto costante.

Una costante, attraverso l'operatore di integrazione, si trasforma in una rampa lineare, e attraverso il secondo operatore di integrazione in una caratteristica quadratica, che sommata alla posizione esatta, ti crea errori via via crescenti nel tempo, per quanto piccolo sia l'errore originale.

Peggio ancora: basta che l'errore si sia manifestato per un breve tempo e poi si annulli.

In tal caso il primo operatore integrazione resta affetto da un errore costante, che provoca nel secondo operatore un errore a rampa, che progressivamente aumenta, anche se l'errore iniziale si è annullato.

L'unico sistema per conoscere quindi la posizione del tuo modello è utilizzare dispositivi di localizzazione vari, che utilizzino però un preciso punto di riferimento fisso.

Ciao e buone feste!

Link to comment
Share on other sites

Tranquillo Macbet (speriamo che il tuo pseudonimo non sia ul tuo manifesto di vita), il regolamento di PLCForum prevede che per la firma siano consentiti solo: Nome, pseudonimo, indirizzo email xyz[at]plc.forum, saluti, il tutto con dimensione <= 5. Questo per evitare che un'interpretazione "elastica". Siamo tecnici, non legulei!

Auguri per la tua tesi e per il tuo modello.

Non volevo essere polemico! ma volevo solo spiegare il perchè del ritardo nel cambio della firma, giuro che se non fosse stato per dlgcom che ha specificato l'errore nella firma io a quest'ora sarei stato bannato e la cosa più assurda senza capire il perchè. Nel regolamento, l'ho appena riletto, non è specificato "sono consentiti solo :..." quindi la mia interpretazione iniziale, dopo aver letto il regolamento, è stata di non aver fatto nessun errore. Penso che un po tutti siamo stanchi della libera interpretazione specialmente delle leggi nel nostro campo! Comunque ribadisco che non è una polemica e inoltre mi complimento per l'attività di controllo! Senza togliere niente alla professionalità del sito e ai contenuti che ognuno di noi migliora col tempo!

Grazie per gli auguri per la tesi e per il modello!

Tutto giustissimo, ma in fisica si studia anche (o almeno si dovrebbe studiare prima di tutto) l'analisi degli errori possibili di un qualunque problema e l'incidenza che essi hanno sul risultato di una qualunque elaborazione.
Si gli errori ci stanno e sono dappertutto, il problema è capire se sono sistematici o casuali. Se sistematici basta inserire una costante di correzione.

Peggio ancora: basta che l'errore si sia manifestato per un breve tempo e poi si annulli.

In tal caso il primo operatore integrazione resta affetto da un errore costante, che provoca nel secondo operatore un errore a rampa, che progressivamente aumenta, anche se l'errore iniziale si è annullato.

è vero, devo integrare due volte per sapere lo spostamento e l'errore, con peso basso, che si propagherebbe dopo questi passaggi acquisterebbe un valore non trascurabile. Ma dico io, se uno non prova non può vedere realmente l'influenza degli errori!!! Tutti sappiamo che qualsiasi componente teoricamente si comporta un modo molto educato, facendo funzionare i nostri circuiti teorici ma in pratica le cose vanno un po diverse! Eppure abbimo i nostri bei elettrodomestici, i pc, la sonda su marte che proprio per la aleatorietà dei nostri problemi non funziona ed è un bel giocattolo iper tecnologico!

L'unico sistema per conoscere quindi la posizione del tuo modello è utilizzare dispositivi di localizzazione vari, che utilizzino però un preciso punto di riferimento fisso.

Si, anche su questo ti do ragione solo se volessi sapere la posizione assoluta (cioè se mi trovo a Milano o invece a Palermo) invece io voglio conoscere quella relativa per far spostare il mio velivolo in un dato perimetro indifferentemente dalla locazione geografica.

Infine mi puoi spiegare a grandi linee la differenza tra un sistema con giroscopio e uno con solo accelerometri?

Sai perchè, ti dirò la verità, non sono perniente pratico di questi componenti e non ho ancora capito cos'è esattamente un giroscopio!

Spero di non essere stato scontato!

Ciao a tutti e buon Anno!!!!!!!

Macbet

Link to comment
Share on other sites

Macbet il mio post aveva intenzioni scherzose, come da commento tra parentesi. Comunque prima di venir "bannato" un utente viene preventivamente e ripetutamente avvisato. L'inibizione avviene solo dopo gravi e ripetute scorrettezze quali, per esempio, insulti, pubblicità commerciale, pretese asurde.

Se, come dici, il regolamento per la firma non si presta a interpretazioni univoche fai bene a segnalarlo! Hai perfettamente ragione di essere stanco di leggi non chiare: è il peggior male, a mio giudizio, che affligge l'Italia, anche se sembra che l'Europa sia ben intenzionata a peggiorare le cose.

Io, e credo anche molti altri, sarò molto felice di conoscere l'evolvere del tuo progetto. E' molto ambizioso e quindi ti darà maggiori soddisfazioni se andrà a buon fine.

Tienici aggiornati sui progressi e non esitare a richiedere aiuti e consigli, faremo il possibile per rispondere.

Link to comment
Share on other sites

Giorgio Demurtas

Potresti usare una sorta di radiogoniometro a bordo dell'elicottero e a terra metti il trasmettitore radio.

Di questi gruppi ne metti 3 su frequenze diverse e provi a fare le triangolazioni per conoscere la posizione esatta.

Link to comment
Share on other sites

Di questi gruppi ne metti 3 su frequenze diverse e provi a fare le triangolazioni per conoscere la posizione esatta

Siamo partiti con un elicottero ... ora per fare stare dentro tutto quello che abbiamo in mente ... sara' meglio progettare un bombardiere B52 :lol:

Link to comment
Share on other sites

Giorgio Demurtas

:D Alla fine è più semplice il bombardiere!!

come per tutte le cose...vi ricordate che volevo fare un braccio di escavatore in scala 1:5 ? be alla fine era più facile farlo 1:1 !

Link to comment
Share on other sites

Si, Livio avevo capito il tuo tono scherzoso ma sai una persona che legge può equivocare (a proposito di libere interpretazioni). :D

Non vi preoccupate sarete i primi ad essere aggiornti sul mio ambizioso progetto! e non solo!

Dlgcom mi fai morire con le tue battute :D

Siamo partiti con un elicottero ... ora per fare stare dentro tutto quello che abbiamo in mente ... sara' meglio progettare un bombardiere B52

Anche secondo me per il radiogoniometro non è cosa!

Ho elaborato una prima idea, ditemi se sbaglio in qualcosa:

prendo i 3 accelerometri, li dispongo sui tre assi cartesiani. Ingombro pochissimo!

collego i 3 accelerometri ad un pic 16F877 che possiede ben 8 ingressi con ADC!

Qualcuno si chiederà perchè 8 in ADC? Te ne bastano solo 3!

Se per caso volessi fargli fare un giro della morte? Il sistema di riferimento cartesiano si muoverebbe nello spazio e questo è male perchè sfalserebbe tutte le mie misure!

Allora inserisco anche tre inclinometri, lungo le tre direzioni cartesiane!

Quindi mi servono 6 ingressi ADC!

Il pic ha la funzione di mantenere il sistema di riferimento virtualmente immobile (inclinometri) e di calcolare la risultante delle accelerazioni! Le restanti uscite collegarle per esempio ad un 89C51 (ne sono pratico perchè ho realizzato vari progetti in università) che gestirebbe la navigazione!

Ragazzi e non :D vi saluto e vi auguro un buon 2004!

Ci rivedremo fra una decina di giorni! e non vado in vacanza, rientro in università anticipatamente perchè ho un esame il 10!

A proposito sono appena tornato da un concerto, oltre che la passione dell'elettronica ho anche quella della musica! Ogni tanto faccio un concerto e naturalmente i soldi guadagnati li spendo in componenti! C'è chi si compra un maglione, io mi compro un paio di PIC e spero qualche accelerometro!

Ciao e Buone Feste

Link to comment
Share on other sites

Giorgio Demurtas
A proposito sono appena tornato da un concerto, oltre che la passione dell'elettronica ho anche quella della musica! Ogni tanto faccio un concerto e naturalmente i soldi guadagnati li spendo in componenti! C'è chi si compra un maglione, io mi compro un paio di PIC e spero qualche accelerometro!

non sei il solo! :D

http://digilander.libero.it/superdemugiorg...s/batteria2.jpg

ciao

buon anno!

Link to comment
Share on other sites

Ciao a tutti,

sono finalmente rientrato a casa!

Mi unisco al coro

Mario (bassista amplificatorista a valvole)

Non mi dire, abbiamo anche un'altra cosa in comune!!!Sono un bassista anch'io!

guardate le foto:

le mie foto

la prima e la seconda sono di un concerto di questa estate col mio vecchio gruppo rock, la terza me l'ha scattata il mio coinquilino di casa a bari (non badate alle foto delle macchine dietro, non le ho messe io! tutto il resto si!) infine nell'ultima sto insieme al mio carissimo amico fini, quel giorno venne a mangiare a casa mia a bari e gli feci "pasta e cime di rape". :D

Ritornando a noi.

In questi 10 giorni ho riflettuto molto!

sono giunto alla conclusione che bastano tre accelerometri!

Nei prossimi giorni vi farò sapere meglio.

Ciao a tutti

Macbet

Link to comment
Share on other sites

Federico Milan
Infine mi puoi spiegare a grandi linee la differenza tra un sistema con giroscopio e uno con solo accelerometri?

Sai perchè, ti dirò la verità, non sono perniente pratico di questi componenti e non ho ancora capito cos'è esattamente un giroscopio!

Giroscopio? Fisica 1!

"... Si dice giroscopio un qualsiasi corpo (per esempio a forma di cilindro, ellissoide, disco, ruota, anello, ecc.) con simmetria di rotazione rispetto ad un asse (detto asse giroscopico) sostenuto, in genere, da un telaio (sospensione) e che può essere messo in rapida rotazione. La massa del corpo rotante è preponderante di fronte a quella dei telai di modo che essi possano essere considerati inesistenti. ..." Nozioni sul giroscopio

Ma la differenza tra un sistema con accelerometri e uno con giroscopio è molto semplice da capire. Immagina il tuo sistema inerziale. A questo associaci una componente di disturbo continua (il vento :) ), gli acceleromentri non percependo variazioni di velocità (velocità costante) non segnalano la deriva dell'aeromobile. Quindi hai bisogno di qualcosa che misuri anche la deriva, e il giroscopio serve propria a questo!

ciao

Edited by Federico Milan
Link to comment
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
 Share

×
×
  • Create New...