Pilote automatique open source: l union fait la force

Bonjour à tous !
Ça fait quelques années que je travaille en pointillé sur un pilote automatique fait maison pour mon petit voilier de 6m. Le projet commence à décoller un peu et de nombreux problèmes on été réglés pour en arriver là !
J'ai remarqué que pas mal de gens essayent comme moi de fabriquer leurs propres pilote mais chacun connaît ses difficultés... Le but de ce fil est donc de partager des ressources pour aider chacun a faire son propre pilote et surtout de partager des idées pour améliorer nos pilotes ! L union fait la force !

L'équipage
07 juil. 2018
07 juil. 2018
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pilote ou regulateur d'allure ?

pilote: c'est de l'electronique
regul: c'est de la mecanique dejà bien documentée

07 juil. 2018
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Ben… Je crois que Resal a dit pilote, non ?

07 juil. 201807 juil. 2018
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Et même une fois dans le sujet et quatre fois dans le texte.. mais certains navigateurs internet ne semblent pas fiables..

07 juil. 2018
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bonjour,
Partant +++ pour un projet commun pour un pilote automatique électronique.
J'ai perdu les coordonnées d'un projet qui semblait relativement avancé. Il s'agit bien sûr d'un pilote automatique électronique. Il devra se composer d'une partie mécanique et d'une autre électronique , avec son soft .
Un cahier des charges ? Comment travailler ensemble ? des personnes intéressées ?

07 juil. 2018
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Il y a un travail de fond incroyable avant de réaliser un tel projet de facon viable. Rien que de décider d'un cahier des charges de départ (pas trop touffu sous peine de ne jamais arriver au bout, mais pas trop restrictif non plus pour pouvoir faire évoluer sans tout reprendre) , la plateforme, le langage, etc...

07 juil. 2018
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Ciao
ici il y a un project a s'inspirer ...ou a utiliser

ardupilot.org[...]ex.html

07 juil. 2018
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voir aussi pypilot pour les amateurs de framboises
opencpn.org[...]oku.php
forum.openmarine.net[...]lay.php

08 juil. 2018
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Quand on connait le prix d'un Arduino ou d'une Framboise, ainsi que le prix de divers composants chez Alibaba ou au pire chez Conrad, on peut se dire que la recherche-développement doit coûter vachement cher chez Raymarine et consorts pour justifier le prix de leurs produits ! A moins que ce ne soit le SAV ? Non je suis mauvaise langue… :-p

08 juil. 2018
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Quand tu auras construit un pilote avec un Arduino ou un Raspberry, que tu l'auras fiabilisé et rendu utilisable par tout un chacun (boitier étanche, boutons, fixations, connectique, notices utilisateur et technique), regarde le temps que tu y auras passé et calcule le prix auquel il faudrait le vendre si c'était ton métier.

08 juil. 2018
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Pour pypilot exactement ce que j'allais signaler. Il est maintenant de base dans openplotter, si ça intéresse du monde je ferais un petit article sur l'installation et l'utilisation de base.
Pour en revenir au pypilot, il gère donc le mode cap, vent apparent, vent vrai et gps. Il tourne sur un raspberry, le module de puissance est un Arduino qui peut faire tourner soir un moteur brushless de modélisme (barre à roue ou montage 2 poulies barre franche) ou des MOSFET (h-bridge) pour un moteur brushed (genre les vérins des pilotes classiques) Le mec a fait un verrin maison avec un moteur d'aspirateur avec un meilleur rendement qu'un moteur de pilote du commerce. Je planche sur le module de puissance, il a rendu le code libre et commenté, mais il a pas publié de schéma. Hormis ça, je l'ai connecté à un gps à 5€ (qui marche mieux que celui intégré à mon lowrance tout neuf), un imu à 15€ que j'avais acheté l'an dernier, et une vieille girouette ultrasons cv3f (avec quelques soucis, mais maintenant tous réglés).

Je pense (pour avoir essayé moi même) qu'il est plus rentable de contribuer à ce projet que repartir de 0.
Le développeur est un des développeur principal d'un gros paquet de modules opencpn.

08 juil. 2018
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Je pense aussi qu'il est interessant de soutenir le projet pypilot, d'autant plus qu'il est très ouvert. Il a déjà envisager de nombreuses option qui peuvent rassembler les personnes intéressées, d'autant plus que la solution peut s'intégrer dans OpenCpn et donc OpenPlotter.
Je remarque en effet que de nombreuses personnes sont intéressées, c'est aussi une motivation ...

08 juil. 2018
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Quelle problème avec le CV3F?

08 juil. 2018
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J'avais écrit au fabricant (vous ?) C'est un vieux modèle sans checksum dans la phrase nmea, du coup le pilote l'ignorait. Je l'ai ajouté avec node red dans openplotter et plus de problèmes.
Avec le GPS lowrance, pas de timestamp dans la phrase gps, mais comme j'avais déjà un petit gps USB qui marche du tonnerre, je l'ai utilisé à la place

13 juil. 2018
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Pour la Framboise, jetez un coup d’œil sur ce chapeau:
www.rooco.eu[...]lotter/

08 juil. 2018
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Je profite de ce fil: J'ai eu une idée d'un pilote pneumatique ( pas hydraulique) ça permettrait de charger la réserve de pression avec des pompes à main (pied) en cas de problème de compresseur / de besoin de limiter la consommation sur la batterie. Vous en pensez quoi?

08 juil. 2018
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L'idée n'est pas à rejeter: un vérin à air est bon marché. Il faut néanmoins un compresseur, un accus et un distributeur double action. A comparer avec le prix et la souplesse de l'électrique.

08 juil. 2018
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Ça ne marche pas en raison de la compressibilité de l'air, on ne peut pas avoir un mouvement précis.

08 juil. 2018
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J'en suis pas convaincu, les forces tendent à s'équilibrer. Mais c'est certainement plus compliqué à programmer qu'une course de vérin électrique, on est d'accord.

08 juil. 2018
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L'action d'un barreur ou d'un vérin de pilote consiste à donner un angle donné à la barre à un moment donné. C'est impossible à faire avec un vérin à gaz, dont on ne peut pas contrôler la position, seulement la force qu'il exerce. Ce n'est pas par hasard si l'utilisation des vérins à gaz est limitée aux systèmes tout ou rien.
Accessoirement se serait compliqué, bruyant et peu efficace sur le plan énergétique.

08 juil. 2018
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Les vérins hydrauliques le font bien avec un capteur d'angle de barre!
Pour le bruit, il existe des échappements qui atténuent énormément.
Après le compresseur, c'est autre chose.
Gourmand, à voir. L'accu peut être recharger par le solaire.
Mais je suis convaincu qu'un vérin électrique est plus facile à mettre en œuvre.

08 juil. 2018
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Effectivement un vérin pneumatique serait difficile à contrôler précisément mais un système moteur pneumatique inversible + système vis à bille + compte tour via une roue crantée et un capteur optique revient peu ou prou en terme de contrôle à un vérin électrique (le pont en H alimente un distributeur au lieu d'un moteur). En terme d'efficacité énergétique je n'ai pas fait de calcul mais la fiabilité d'un moteur pneumatique par rapport à un électrique est quand même grande (ce qui est un atout sur un bateau) avec la possibilité de regonfler la bouteille manuellement en cas de panne du compresseur. Pour ce qui est du bruit un psit pour zit ;-)

08 juil. 2018
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Ils sont hydrauliques, pas pneumatiques !

08 juil. 2018
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Bonjour à tous,

pour ma part je peux aider à la programmation en C, python, html, php sur la framboise et un peu en électronique...

Je peux aussi dessiner sur FreeCad voir imprimer en 3D les protos.

J'ai pas beaucoup de temps car déjà très chargé en projet, mais si je peux... Ce sera avec plaisir.

Marc

08 juil. 2018
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Content de voir que ça intéresse du monde !
Pour ma part je peux fournir les plans du vérin électrique que j'ai fabriqué à partir d un moteur à courant continu de récupération, le schéma électrique et la liste des composants que j utilise et les programmes que j essaye actuellement !
Je poste ça d ici demain normalement ;)

Sinon mon dernier gros problème c'est les données de l IMU (un bn0055) qui me donne pas de valeurs fiable pour le cap quand le bateau gîte. J observe une dérive du cap donné par le capteur alors que le cap du bateau reste constant... Si quelqu'un peut me donner un coup de main ça serait avec plaisir !

08 juil. 2018
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Il te faut un compas avec gyro et accéléromètre, genre mpu9550.

Après un coup d'algorithme de fusion (pas mal d'exemples sur le net ou dans openplotter et pypilot) et t'auras un compas gyrocompensé

08 juil. 2018
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Salut,

Le bno055 est un IMU 9 axes (magnétomètre + gyromètre + accéléromètre), qui fournit toutes les données permettant d'obtenir un cap corrigé en fonction de la gite et du tangage, via un algo de fusion comme mentionné plus haut.

Par ailleurs il a déjà un mode "fusion" permettant d'obtenir directement un cap corrigé. Mais ce mode nécessite que l'IMU soit calibré, et c'est peut-être là que ca se complique...

08 juil. 2018
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J utilise en effet une librairie qui passe à la moulinette toutes les données d accélérations et de champs magnétique pour ressortir un cap corrigé mais comme tu dis il doit y avoir un problème de calibration...
Quelqu un sait comment faire ça bien ?

Côté vérin le mien (comme beaucoup d autre !) fonctionne sur le principe de la vis qui déplace un écrou en tournant mais on peut aussi envisager un système de crémaillère pour laisser la barre libre quand le pilote est débranché.

09 juil. 2018
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Calibration ?
Enregistrer simultanément le GPS et le compas en faisant faire des cercles au bateau.
Calculer entre 2 points GPS et 2 points compas les caps.
Comparer les courbes obtenues.
En déterminer une table de correction.

09 juil. 2018
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Le stockage, c'est vraiment pas ce qui semble compliqué...

09 juil. 2018
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Oui… mais dans le cas du bno055 il faut lui faire faire une espèce de "8" dans l'espace… Ca permet de calibrer les 3 composants (magneto + accel + gyro). Quand c'est fait on peut utiliser le mode "fusion" de l'IMU qui donne directement le cap corrigé, tenant compte de la gite, du tangage , et effectivement de la distorsion magnétique.

Bon. On ne peut pas demander a l'utilisateur de faire ça à chaque fois qu'il met le pilote en route. Il doit y avoir moyen de faire cette calibration une seule fois, de stocker le données de calibration et de les réutiliser à chaque mise en route. Mais je n'ai pas essayé.

09 juil. 2018
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Oui, vu d'avion ça ne parait pas compliqué. Mais quand on veut vraiment le faire avec les APIs disponibles sur le bno055 c'est moins trivial. Si quelqu'un veut s'y coller…

Il faut savoir aussi que le bno055 "perd" sa calibration te temps en temps. Donc il faut en permanence tester s'il est bien calibré (ça c'est facile) et si non, lui ré-injecter les données de calibration. J'ai quelques doutes sur les performances (temps de réponse) obtenues si on fait ça.

09 juil. 2018
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Hello, pour avoir pas mal suivi tout ce qui se faisait en pilote automatique opensource, c'est sans conteste PyPilot qui est le plus dynamique en ce moment.
Le seul bémol à mon avis c'est qu'il est encore développé par une seule personne. Le fait de l'intégrer à OpenPlotter fait pas mal changer les choses, notamment autour de la documentation du projet.
Si certains sont tentés par l'aventure, il faut quand même de bonnes bases en électronique, je ne crois pas qu'un schéma tout fait soit disponible pour ce qui est de la partie puissance. Ça va vite venir, tout le monde est très motivé et Sean à l'air réactif.

09 juil. 2018
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Oui pour ma part pour le Pypilot, il me manque plus que la partie puissance (en fait, il faut juste que je commande 2 mosfet en P-channel pour le finaliser, tout le reste est ok, ou que j'achète un h-bridge tout pret).
J'ai eu un stagiaire récemment qui a fait une télécommande pour le Pypilot avec un m5stack (c'est basique, plus une preuve de concept, mais il permet d'afficher le cap, la direction du vent, vitesse du vent, et le cap voulu par le gps, de faire +1, -1 sur appuie court, +10 -10 sur appuie de 1,5sec, et virement de bord sur appuie de 5sec sur les boutons). C'est opensource sur github.

L'avantage, c'est que toute la calibration est déjà gérée par openplotter, suffit de calibrer une fois.

09 juil. 2018
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On a une bonne piste là ! Selon vos conseils et ceux du fabricant, il faudrait donc réussir à faire une calibration propre (à terre) puis réussir à la sauvegarder pour l utiliser à chaque fois (en mer). Cette idée me plaît bien car elle correspond au bug que j ai observé sur l eau: le pilote ne marche pas si il démarre quand le bateau gîte !

Je vais essayer d approfondir dans ce sens, je vous tiens au courant dès qu il y a du nouveau !

09 juil. 2018
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Normalement il faut un environnement electromagnétique qui soit le même pour la calibration et le fonctionnement. Il faudrait donc le calibrer une fois dans le bateau (à l'emplacement où il va être installé) puis la sauvegarder.

13 juil. 2018
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C'est pas vraiment un probleme, et ca se fait avec les pilotes commerciaux : les ronds ou les 8 dans l'eau pour la calibration.
En revanche, quelle est la fiabilité d'une calibration enregistrée ?
J'ai une petite imu ici (MPU6050, pas du matos terrible) , mais j'aurai pas le temps de jouer serieusement avec d'ici septembre...
(C'est fou le temps que ca prend, un déménagement !)

13 juil. 2018
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A partir du moment où l'environnement electromagnétique ne change pas, ça doit toujours marcher.

13 juil. 2018
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Bonjour à tous,

je suis intéressé par votre projet, mais étant un gros nul en électronique-informatique, je pige rien à ce que vous racontez!

Par contre, mon domaine étant la mécanique et l' usinage, je peux peut-être contribuer dans ce sens.

Gorlann

19 juil. 201816 juin 2020
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Bonjour tout le monde !
Comme promis voila les plans et le code de mon pilote auto (100% bricolage^^).
En l'état il marche à condition de recalibrer le magnétomètre à chaque fois (en faisant un 8) mais les performances ne sont pas encore incroyables !
Le but n'est pas de donner une solution à reproduire mais de donner un coup de main à ceux que ça intéresse et d'inspirer ceux qui voudraient se lancer !
Je vais bientôt faire la version 3, avec un vérin du marché (plus fiable !) , un meilleur asservissement et une commande plus simple que la télécommande !


19 août 2018
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Salut tout le monde !
Les essais du jour sont concluants ! Avec 10 noeuds et un peu de houle et de clapot mon pilote fait maison assure un cap quasi constant avec des oscillation maximum de +/- 7 degrés !
Le correcteur PID est réglé comme ceci: p=8, i=0, d=0. (sachant que le i fait osciller le bateau et il faudrait mettre un peu de d pour gagner en performance (à venir)).

Sinon la clef de problème était vraiment d avoir des données compas fiable, ce qui est le cas maintenant avec ma nouvelle calibration automatique du gyroscope.

J ai échangé la télécommande pour un bon vieux joystick et c'est bien plus agréable à utiliser !

A venir: changement de l actionneur pour un du commerce, fiabilisation de l électronique et réglage fin du PID en fonction des conditions météo !

19 août 2018
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Bonjour,
Deux remarques :
- Les pilotes haut de gamme détectent les cycles des vagues grâce au gyroscope et intègrent ces données dans un algorithme qui minimise les corrections du cap (donc moins de consommation électrique) tout en acceptant des petits écarts temporaires par rapport à la route théorique.
- L’étanchéité de l’électronique en plus de la tolérance aux vibrations et aussi les contraintes liées à la fiabilité de la partie mécanique, augmentent les risques fonctionnels de l’ensemble.

21 déc. 2018
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Bonjour,
si quelqu'un a déjà réalise un pilote pypilot, pourrait-il donner quelques indications sur le matériel a se procurer.
Si je ne me trompe pas on a plusieurs cas :

pilote autonome(arduino) + moteur brushless + esc
pilote autonome(arduino) + moteur brushed + esc ou pont en H
pilote intégré dans opencpn + moteur brushless + esc
pilote intégré dans opencpn + moteur brushed + esc ou pont en H

pour chaque cas ce serait bien d'avoir un ensemble de matériels pouvant fonctionner ensemble pour ne pas trop galérer en test et en recherches pour les non initiés.

22 déc. 2018
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Un arduino est nécessaire de toute façon.

pypilot est composé de: un raspberry pi (soit dédié, soit faisant tourner openplotter), un arduino, le contrôleur moteur (ESC ou pont en H) et le moteur lui-même.

J'ai construit pour m'amuser la version ESC, mais je ne l'ai jamais testé en vrai sur le bateau.

22 déc. 2018
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Personnellement il est prêt à être installé, mais se sera pas avant février / mars donc pas de retour dessus avant (version brushed ESC + openplotter, j'ai trop galéré sur le H bridge avec mes faibles connaissances en électronique)

25 déc. 2019
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Bonjour
Mon pilote st7000 Ray Marine m'a claqué 2 fois dans les doigts au moment de partir en vacances et chaque fois un billet de 300€.
Partir en croisière en barrant 24/24 c'est trop dur
J'ài monté Openplotter sur Rapsberry, connecté sur la vhf j'ai donc une centrale de navigation avec AIS pour 100€, consommation mini, autonomie et pour 50€ de plus je peux avoir a bord ma solution de dépannage.
Je suis actuellement sur la piste d'un pilote automatique dans un budget de 300€ maxi en open source donc indépendant de quelque marque que ce soit.
Ce produit existe et il est fiable.
Plusieurs options possibles :
Acheter le système a celui qui l'a conçu et mis au point
Acheter les modules et télécharger l'application qui est dans le domaine public
Qui serait intéressé par la démarche ??
A vous lire
Francis

26 déc. 2019
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Salut, si tu as déjà openplotter, tu as certainement un pypilot embarqué dessus. Il ne te manque que le "driver" de ton unité de puissance pour le faire marcher, c'est faisable soit même ou achetable sur leur boutique

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