jueves, 26 de abril de 2018

Conexión de sensores subacuáticos

El robot subacuático BlueRov es un ROV (Vehículo Operado Remotamente) unido mediante un umbilical a los pilotos que están en la superficie. Uno de sus puntos débiles es su falta de sensores subacuáticos, esto es debido a que es una plataforma nueva, con filosofía abierta y de bajo coste. Por ese motivo este curso nos hemos marcado como uno de los objetivos, el análisis, montaje y configuración de distintos sensores en distintos tipos de drones acuáticos.





Al adquirir el ROV vino con ciertos sensores internos como un giroscopio y acelerómetro de la propia Pixhawk. También tiene un sensor de presión en la parte externa del tubo de electrónica. Para poder medir la presión del agua y por consiguiente calcular a la profundidad que está el Rov. Como extra, vino con un sensor que detecta la entrada de agua en el tubo de electrónica.



Está vez hemos añadido un sensor de temperatura del agua que funciona mediante I2C. Al BlueRov se le puede conectar dispositivos mediante la comunicación I2C a través de un conector I2C que tiene la Pixhawk. Al estár conectado el sensor de fuga de agua a este conector en la Pixhawk, ha habido que añadirle un Hub de I2C para poder tener 2 sensores (fuga de agua y temperatura) en el bus de comunicaciones I2C.

Uno de los sensores subacuáticos más demandados en el que ayuda a posicionar el ROV bajo el agua, es algo similar a un GPS. Además del elevado coste, uno de los problemas es que la instalación en el Rov requiere conectar un sensor externo mediante un pasamuros al cilindro de electrónica. El proceso aunque no es complejo requiere mantener el sellado de agua en el cilindro de electrónica.



Pero el proceso más complicado y que mayores problemas nos ha dado ha sido en superficie. El GPS está compuesto de un sensor en el Rov y 4 sensores en la superficies unidos en una placa electrónica. Todo el sistema es muy robusto, fácil de manejar, muy bien acabado y protegido contra el agua.



Para conectar el Rov al PC hace falta una pequeña electrónica, pero al añadirle el GPS hay que añadirle más equipos electrónicos a los existentes. La unión de los equipos de superficie no es muy robusta y nos ha dado muchos problemas de conexión, pérdidas de señales… dicho de otra manera pérdida de tiempo y frustración.. El propio desarrollador del BlueRov no da una solución muy buena, en su página web muestra el diagrama de conexiones y comenta que recomiendan integrarlo en una caja para proteger las conexiones.



Por ese motivo adquirimos con una caja para que la conexión fuera más sencilla y estuviera más protegida. Pero no cumplio las espectativas, principalmente porque la caja no era robusta y las conexiones mediante los conectores RJ45 no eran seguras.


Ante los problemas detectados, rediseñamos la caja de conexión inspirados en la solución que habían diseñado los de Water Linked con su GPS. Mediante la solución se ha conseguido
    • Un sistema protegido contra el agua, tanto la caja como los conectores.
    • Conectores robustos que pueden conectarse/desconectarse rápido.
    • Se puede usar con el sistema de GPS o sin él.
    • Se puede alimentar externamente, desde el maletín del GPS o desde una batería.
    • Posibilita intercambiar la batería con la que lleva el propio BlueRov.


Esto principalmente ha sido posible gracias al análisis de los equipos de Water Linked y sin duda gracias a que el BlueRov es abierto y se pueden imprimir en 3D partes como el soporte del Fathon X. Recordar que aunque usaremos varios medios para transmitir la evolución y los distintos resultados que vayamos obteniendo, principalmente la información la difundiremos en el Blog y mediante Twitter.

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