Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Komunikacja z robotem tylko jak ?

NightEL 18 May 2008 23:08 2321 14
  • #1
    NightEL
    Level 10  
    Witam serdecznie,

    Mam taki problem, otoz buduje robota ktory bedzie wykorzystywany do inspekcji sieci wodociagowych, bedzie sie poruszal w rurach pod ziemia ( tak do 4m-5m ) i potrzebuje sie z nim komunikowac bez uzycia kabla. Ograniczaja mnie wymiary zewnetrzne robota, tzn maja byc jak najmniejsze ( planowo 30x30x20 cm).

    Sygnal ma umozliwiac przesylania odbrazu z kamery do operatora oraz umozliwiac sterowanie robotem, dlatego sygnal musi dzialac w obie strony.
    Dopuszczalne sa niewielkie opuznienia w sygnale oraz chwilowe przerwy, przeszkada jest rura stalowa oraz warstwa nad nia w roznej postaci od asfaltu przez beton, kostke brukowa az do zwyklej ziemi.

    Zastanawialem sie nad GPS, ale chyba jest to niemozliwe raczej, puzniej Bluetooth ( niby rekord zasiegu to pare kilometrow ) ale kazda przeszkoda obniza zasieg a w moim przypadku jest to przeszkoda na przeszkodzie :)

    Nie wiem czy fale elektromagnetyczne sobie z tym poradza w postaci takich urzadzen jak radiomodemy itp.

    Czy jest jakis sposob na pewny sposob komunikacji w takim przypadku ? Nie interesuja mnie koszty

    Jak np gornictwo rozwiazuje problemy komunikacji pod ziemia ? Bo nie wieze zeby mieli wszedzie kable ?
  • #3
    NightEL
    Level 10  
    A jakich urzadzen potrzebowal bym do takiego polaczenia ?

    Bo akustycznie wydaje mi sie ze to bedzie tylko w jedna strone, tzn do robota. Pozatym rury wodociagowe maja kilka cm kamienia ( szczegolnie te starsze) wiec teoretycznie robot nie ma dstepu do samej rury w postaci stali.

    A co myslicie nad Wi-Fi ? umiescic nadajnik w rurze i tak sie komunikowac ?


    W jakim stopniu sama woda ogranicza takie polaczenie ?
  • #4
    RAPELC
    Level 17  
    A w tej rurze jest woda czy jest pusta? bo przez wode to dżwięk dobrze się rozchodzi (lub ultradzwieki). Radiówka chyba odpada. Łodzie podwodne komunikują się radiowo na bardzo długich falach. Rzucam tu tylko pomysły to co sobie przypominam. Ale przesłanie obrazu poprzez ultradzwięki to chyba problem z pasmem. Bo informacje sterujące to akustycznie by się chyba rozwiązało - w końcu to robot, więc kontakt nie musi być z nim bez przerwy. Ale inspekcja wizualna rury to inna sprawa. Chyba że program analizy abrazu tak jak w LabView i jak coś wykryje krytycznego to wyśle kody zauważonej usterki a nie obraz. Taki półśrodek, może by było to już coś.

    Dodano po 9 [minuty]:

    Przecież ten robot może nagrywac obraz i jak wróci to obejrzy sie to co on "widział", oczywiście znaczniki położenia tj. jego drogi. Wykorzystując 3 osiowe scalone czujniki przyśpieszenia to zapis przebytej drogi i zsynchronizowanie z nagranym obrazem nie powinno być problemu. A pojemność nagrywarki video - telefony komórkowe potrafią nagrać nieco filmu a miejsca na pamięć jest w nich mało.
  • #5
    NightEL
    Level 10  
    Tak rura jest wypelniona woda.

    Zgadza sie ze sygnal moze byc przerywany jednak sterowanie ma sie odbywac za pomoca operatora, operator na podstawie obrazu wideo bedzie sterowal. Wiec zapis wideo musi byc w miere caly czas przesylany.

    Zalozmy ze wykorzystamy rure jako rodzaj falowodu i umiescimy antene z pulpitu operatorskiego w rurze i na robocie umiescic nadajnik do nadawania obrazu z kamery i ew. danych telemetrycznych i odbiornik do odbierania sygnalow sterowania.

    np cos takiego :
    www.allegro.pl

    Moderated By McRancor:

    Link do allegro usunąłem :arrow: regulamin



    a tu transmiter ewentualnie :

    http://www.kamery.pl/produkty/kamery_bezprzewodowe/lc-620t.htm

    ma cos takiego prawo spelniac role narzedzia komunikacji ? ?
  • #6
    Minner
    Level 19  
    RAPELC wrote:
    A w tej rurze jest woda czy jest pusta? bo przez wode to dżwięk dobrze się rozchodzi (lub ultradzwieki). Radiówka chyba odpada. Łodzie podwodne komunikują się radiowo na bardzo długich falach. Rzucam tu tylko pomysły to co sobie przypominam. Ale przesłanie obrazu poprzez ultradzwięki to chyba problem z pasmem. Bo informacje sterujące to akustycznie by się chyba rozwiązało - w końcu to robot, więc kontakt nie musi być z nim bez przerwy. Ale inspekcja wizualna rury to inna sprawa. Chyba że program analizy abrazu tak jak w LabView i jak coś wykryje krytycznego to wyśle kody zauważonej usterki a nie obraz. Taki półśrodek, może by było to już coś.

    Dodano po 9 [minuty]:

    Przecież ten robot może nagrywac obraz i jak wróci to obejrzy sie to co on "widział", oczywiście znaczniki położenia tj. jego drogi. Wykorzystując 3 osiowe scalone czujniki przyśpieszenia to zapis przebytej drogi i zsynchronizowanie z nagranym obrazem nie powinno być problemu. A pojemność nagrywarki video - telefony komórkowe potrafią nagrać nieco filmu a miejsca na pamięć jest w nich mało.

    Odtworzenie obrazu po wyjściu robota z rury byłoby bardzo czasochłonne. Przecież jak zobaczy się "na żywo", że np w lewej części rury jest jakieś pęknięcie to od razu można robota posłać bliżej, żeby się przekonać i zbadać jak poważne jest uszkodzenie. Nikt nie chce raczej rozkopywać pół ulicy tylko dlatego, że wydawało nam się, że widzieliśmy ryskę w środku rury i wydawało nam się to być poważnym pęknięciem ;)

    Nightel- jak rozwiążesz efekt zniekształcenia obrazu przy rurze wypełnionej wodą?
  • #7
    jamtex
    Level 23  
    Minner wrote:
    ...Nightel- jak rozwiążesz efekt zniekształcenia obrazu przy rurze wypełnionej wodą?


    Kolega Minner - ma jak najbardziej racje, choć zniekształcenie obrazu to tylko jeden z wielu problemów:

    1. Polską Normą „Budowa i badania przewodów kanalizacyjnych” (PN-EN 1610 z marca 2002 r.), zgodnie z pkt. 12 tej normy, po zakończeniu montażu przewodów powinny być przeprowadzone właściwe kontrole obejmujące kontrolę wizualną. Zgodnie z Polską Normą Nr PN-EN 13508-2 i punktem 5.2 tej normy, kontrola wizualna powinna obejmować „inspekcję rurociągu od wewnątrz” przy użyciu „zdalnie sterowanej kamery przewodowej telewizji przemysłowej. Jeżeli to ma być robot inspekcyjny, jesteś skazany raczej na sterowanie przewodowe. Co będzie gdy robot "ugrzęźnie" w jakims miejscu rury? Przewód mimo wszystko daje szanse na wyciągnięcie robota. Na pewno pozwoli w sposób ciągły na jego zasilanie.
    Może zapoznaj się z produktami firmy Rico (http://www.rico-gmbh.de/eng/fotogalerie_e_maxima5.html).

    2. Poruszanie się w rurze zalanej wodą to "trochę" trudna sprawa:

    a) ciśnienie panujące w rurze będzie zdecydowanie wyższe niż na zewnątrz

    b) środowisko wybitnie nieprzyjazne elektronice. Roboty tego typu, często są wypełnione pod wyższym ciśnieniem jakimś gazem obojętnym w razie nieszczelności gaz nie pozwoli na wniknięcie wody do środka robota.

    c) trudności w sterowaniu. Woda będzie w ogromny sposób komplikowała precyzję ruchów robota.

    3. Optyka: kamera z kilkukrotnym zoom, do tego wodoszczelna, zamocowana zapewne na ruchomym statywie, wyposażona w doskonałe oświetlenie.

    Ambitny projekt - ale do wykonania raczej w technologii "kablowej".[/b]
  • #8
    RAPELC
    Level 17  
    Minner - a jak daleko jest robot od ściany rury aby go wysyłać bliżej, co on innego ważniejszego robi od oglądania ścian rur. No może przecież wykonać jeszcze badania ultrasonograficzne czy też ultradżwiękowe (przepraszam - nie jestem pewny słownictwa) na wady w ścianie - teraz mi przyszedł ten pomysł - to typowe w technice i daje lepsze wyniki niż oglądanie wizualne. Robot ma czas, nie musi się śpieszyc bo nie płaci mu nikt na akord. A swoją drogą - najbardziej zawodny jest niestety człowiek. Więc dajmy szansze technice, niech odwali murzyńską robotę i szuka wad w tej rurze. Kto każe od razu kopać gdy coś nie tak. Niech robot pojedzie jeszcze raz gdy będą wątpliwości i zbada krytyczne miejsce dokładniej według nowych poleceń, ewentualnie ze specjalistycznym oprzyrządowaniem właściwym do zauważonej usterki, bo jest za mały aby wszystko standardowo wozić ze sobą. Poza tym to jest robot i powinien mieć inteligencję a nie tylko bezmyślnie jechać po rurze i kręcić kamerą w kółko. Technika obecna poszła już tyle do przodu że taki zwykły automacik to już mało. Założenie że ma być sterowany cały czas przez operatora który patrzy na okrągło i bieżąco na ścianę rury i nic wiecej, to nie wiem kto to wymyślił, czy ten ktos wie że są inne większe możliwości i bardziej niezawodne i bardzo wazne ekonomicznie wielokrotnie tańsze. To dobre ciągła kontrola operatora, tylko w niektórych przypadkach niewykonalne w całości. A co na temat samodzielności robotów zwiadowczych w wojsku które idą daleko w teren wroga i muszą się maskować a łączność zablokowana bo natychmiast taka maszynka została by namierzona i zlikwidowana, to nie mój pomysł to dzisiejsza rzecywistość. Więc robot musi być inteligentny (tym się różni od automatu) sam musi umiec podjąć decyzje. Mozliwości nieprzewidzianych tutaj nie ma zbyt wiele więc nie powinno być z tym problemu. W końcu ma on dokonać inspekcji. Kolego Minner - nie chce cię urazić ani troche - czy widziałeś w praktyce możliwości oprogramowania LabView firmy National Instruments w zakresie tolkitu analizy obrazu. To co pokazywano na szkoleniu to nie marzyło się niedawno jeszcze autorom filmów czy powieści o UFO. To oprogramowanie w łatwy sposób naprawde dużo widzi i rozróżnia. Człowik przegapi a maszyna czyli soft zauważy. Co do łącznosci radiowej. Reklamówki malują dużo propagandy i w warunkach na ziemi, chwalą się parametrami w dobrych warunkach propagacji fal. Tu w wodzie, ekranie stalowym i kilku metrach wigotnej ziemi ta reklama nie bedzie warta zardziewiałego gwożdzia. Polecam Elektronikę Praktyczną Plus M2M strona 14-19. Jest tam dokładnie opisane i wzory zrozumiałe dla każdego, bez propagandy handlowej tylko fizyka. Polecam bardzo ten artykuł. Nie wiem czy na stronie www.ep.com.pl będzie pdf tego artykułu. Tu kłania się fizyka a nie marzenia sprzedawców sprzętu powszechnego użytku. Jak jest z tą radiówką to łatwo się przekonac jak jest z zasięgiem modemu radiowego na wolnej przestrzeni i z tym samym w starym zamczysku o wielu zawilgoconych ścianach grubosci średnio 1,5 m, oczywiście wewnątrz i na zewnątrz tego zamczyska aby warunki pomiarów (nadajnik gdzieś w pobliskim miasteczku) były te same. Praktycznie to tylko lączność dzwiekowa, sprawnośc wysyłania fal ultradzwiękowych do wody jest bardzo dobra i ich rozchodzenie też wyśmienite. Zasięg można zwiększac wielokrotnie poprzez pozostawianie po drodze przekażników które przy powrocie będą zbierane z powrotem. Problem z ich zamocowaniem bo woda je zniesie a magnetyczne odpada ze względu na kilka cm kamienia. Przyssawki chyba też bo ten kamień chropowaty i dziurawy.
  • #9
    Fyszo
    Level 37  
    Sorry nie doczytałem że ma to przesyłać obraz video. Pozostaje kabel - najprostrze i najskuteczniejsze wyjście. Robot oczywiście bez wstecznego biegu tylko ściągany po przewodzie.
  • #10
    RAPELC
    Level 17  
    jamtex - nie zgodził bym się z tym kablem. Rura jest długa i przeważnie z zakrętami a stara chropowata, pisze o tym autor tego tematu że kilka cm kamienia. Nie czytaj bezmyślnie normy bo tam nie chodziło nikomu zapewne o narzucenie jakiejś technologii komunikacji z kamerą tylko o zbadanie ścian rury od wewnątrz. Jak chciesz żeby robocik o wymiarach podanych w założeniu projektu miał ze sobą np na bębnie czy też gdzie indziej kilkaset metrów rozwijającego się kabla, tu problem szczelności złącza. Nie bój się szczelności robota, mechanicznie nie widze z tym problemów w tych warunkach, ewentualne przecieki można wypompować na zewnątrz. Czy wciągałeś kiedyś przewód do tzw. peszla, dla ułatwienia to tego elektrycznego (niebieskiego) z zaokrąglonymi ściankami karbów i śliskim, ile metrów ci się udało pociągnąć i z jaką siłą jak był prosty i jak miał zakręt bo na wprost nie było miejsca. Jak nie robiłeś tego to spróbój. Zasilanie to niezbyt wielki problem. Akumulatory teraz są dość małe i mają stosunkowo dużo pojemność, lecz może to byc ale. Nie wiem jaka prędkość płynącej wody w tej rurze. Opory można dużo zmniejszyć nadając maszynie kształt opływowy tak jak w lotnictwie, kłania się kształt ryby. Co do zaklinowania się robota i wyciągania go za kabel to dobre na prostym i dość krótkim odcinku, a jaką siłę zerwania powinien mieć ten kabel. Z zakleszczeniem się musi poradzić sobie soft maszynki i w miarę możliwości do tego nie dopuszczać.

    Dodano po 2 [minuty]:

    Fyszo - a z czym masz problem z jazdą w obie strony, co za różnica.
  • #11
    jamtex
    Level 23  
    Zanim zaczniesz kolego "RAPELC" mówić o czyjejś bezmyślności, najpierw zapoznaj się z linkami które podałem, poszukaj w www.google.com - pod hasłem: "robot inspekcyjny", jak zrobili to inni, a dopiero potem coś napisz.
    Ta norma, to wymogi stawiane instalacją, a z prowadzonej inspekcji powinien powstać materiał (zapis filmowy). Zapewne poza wymienionymi akcesoriami (np: pompie o której piszesz), zamontujesz i nagrywarkę dvd ?
    Proponuję wycieczkę z klasą do najbliższych Wodociągów Miejskich, zdecydowana większość tych instytucji, ma właśnie roboty inspekcyjne.
  • #12
    NightEL
    Level 10  
    Moze zaczne od konca :)

    Co do wycieczki do wodociagow daruj sobie juz bylem, nie maja zadnych robotow do inspekcji, ba nawet nie wyobrazaja sobie czegos takiego. Dla nich jest to niemozliwe i w sumie sie nie dziwie.
    Obecnie przeprowadzaja badania jedynie przy pomocy urzadzen wykorzytujacych korelacje, oraz rozchodzenie sie fal akustycznych, w praktyce wyglada to tak ze przykladaja przyrzad do zewnetrznej powierzchni rury i dosyc sprawnie i szybko maja wyniki. Problem pojawia sie jak rura jest kilka metrow pod ziemia. No i nie moga zbadac np grubosci osadu na rurze, co np podnosi koszty tloczenia wody jezeli w jednym miejscu rura ma sporo kamienia.

    Rapelc, problem szczelnosci mysle ze jest tu najmniejszym problemem, co do kabla to tak jak mowilem ( i zakladam ) chce wykluczyc, jak go zaloze to nie ma problemu ale chce tego uniknac. Jednak masz stuprocentowa racje odnosnie inteligencji i rozwinietej technologi robotow i systemu M2M, rzeczywiscie chyba pojde w ta strone aby wiecej robot badal niz czlowiek przez kamere, wtedy sygnal z kamery nie bedzie przesylany a jedynie obraz z echosady badz czegos podobnego.

    Jamtex, obecnie w polsce problemem moze byc nawet wlozenie takiego robota do rury wodociagowej, poprostu brak jest otworow takiej srednicy aby sie robot zmiescil, jedyne miejsca to jakies przepompownie badz pkt poboru wody. Problem sterowania przy dzialaniu pomp jest zadnym problemem, poprostu jest to niemozliwe :) obecnie w wodociagach panuje cisnienie rzedu 13 atmosfer !!
    Niemozliwe jest aby tak male urzadzenie sie tam sprawnie poruszalo, wiec teoretycznie zakladam ze robot bedzie sie poruszal podczas wylaczonych pomp albo przy min ich pracy. I tak wieksze straty wodociagi ponosza podczas wymiany calej instalacji niz na wylaczeniu na 30 min wody w celu przeporwadzenia inspekcji.

    Co do kamery to bym sie nie martwil, obecnie stosowane podwodne kamery maja naprawde swietna jakosc w wodzie, oswietlenie to przewaznie diody LED, bardzo male i wydajne, ewentualnie mozna zamontowac dodatkowe oswietlenie.

    http://www.zulani.co.za/St%20Lucia%20Attractions/Coelacanth/Coelacanth1.jpg

    Odnosnie zasilania to takie jak dobralem powinno spokojnie mi wystarczy na cala elektronike i 2 silniki napedowe ( samodzielnie budowane ) na 30 min - 1h a wazy calkiem niewiele.

    Teraz ciekawy jestem jakich wymiarow sa przyrzady do pomiarow ultrasonograficznych lub ultradzwiekowych i jakich dodatkowych rzeczy wymagaja aby mozliwe bylo ich przeprowadzanie ?
  • #14
    NightEL
    Level 10  
    Kanalizacja a wodociagi to dwie rozne rzeczy ;)
  • #15
    adam_es
    Level 29  
    Tak, ale budowa i działanie robotów (ograniczenia techniczne) są te same.