Video lopputuloksesta MVI_1871.MOV
Projektin tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa kauko-ohjattava, 3,5-metrinen vene ja sen ohjausjärjestelmä. Veneen olisi tarkoitus tulla olla prototyyppi mahdollisesti sotilas- tai pelastuskäyttöön tarkoitetusta sovelluksesta.
Ohjaus veneen päässä toteutettiin alunperin Arduino-mikrokontrollerilla, mutta myöhemmin Arduinon lisäksi otettiin käyttöön linux-lauta. Linux-laudan tehtävä on . Arduino vastaanottaa tietokoneelta tulevat ohjaustiedot sarjaväylään kytketyllä radiomodeemilla . Linux-lauta sekä käsittelee ja lähettää veneen ohjaustiedot CAN-väylälle ja lisäksi lukee CAN-väylällä liikkuvia viestejä. CAN-väylältä luetut viestit lähetetään radiomodeemilla takaisin ohjaustietokoneelle.
Arduinon tehtävä on huolehtia myös huolehtii karamoottorien ohjauksesta, jotka säätävät veneen kauhaa ja sähkömoottorin suuttimen vesijetin peruutuskauhaa ja ohjaussuuttimen asentoa. Arduino saa karamoottorien ohjaustiedot CAN-viestinä, jonka Linux-lauta lähettääKaramoottoreiden ohjaustiedon Arduino lähettää PWM-signaalina.
Veneen CAN-väylä
Veneessä on yksi Veneen CAN-väylällä liikkuu muun muassa seuraavia viestejä: sähkömoottorin (vesisuihkumoottorin) ohjausviestit, Arduinolle menevät karamoottorien ohjausviestit, GPS:ltä saatavat viestit ja veneen akkujen (jännite, kapasiteetti) sekä moottorin tilan (RPM, lämpötila) ilmaisevia viestejä.
...
Ohjausohjelmassa käytettiin Arduinon omien kirjastojen lisäksi CAN-kirjastoa, joka on CAN-shieldin käyttökirjasto. Sarjaväylän lukemiseen ja kirjoittamiseen käytettiin Serial-kirjastoa. Ohjelman lähdekoodi on erillisessä tiedostossa tämän sivun lopussa.
Linux-laudan ohjelmointi (ei käytössä)
Linux-laudan ohjelma ohjelmoitiin Arduinon tapaan C-kielellä. Käytössä oli peruskirjastojen lisäksi can4linux-kirjasto. Linux-lautaa käytettiin korvaamaan rikki mennyt RS232-TTL-kovertteri, mutta nyttemmin on hankittu uusi konvertteri, joten Linux-lauta ei ole enää käytössä.
...
Venettä voidaan ohjata myös USB-väylään yhdistettävällä PS2-ohjaimella. Ohjaimelta saatavat tiedot on yhdistetty ohjausohjelman saatuihin säätöpalkkeihin.
Sarjaliikenne toteutettiin Minicanopen-kirjaston Serial-osiolla. Sarjaliikenne ja muut tarvittavat funktiot tehtiin omaan säikeeseen, jotta käyttöliittymä olisi niistä erillään ja ohjelma toimisi mahdollisimman sulavasti.
Projektin tilanne
Ensimmäisissä testeissä vesillä (kevät 2011) moottori ja ohjaus toimivat, mutta kauko-ohjauksessa oli vielä ongelmia. Moottori muun muassa sammui välillä ja ohjaustieto ei aina ollut sitä mitä haluttiin. On tutkittava, johtuiko tämä CAN-väylän ongelmista vai ohjelmakoodista.. Tämän jälkeen ohjelmakoodia paranneltiin ja varmistettiin, ettei väärää dataa voi tulla veneen ohjauslaitteille.
Viimeisimmissä testeissä (syksy 2012) mitattiin moottorin maksimikierrosnopeutta ja staattista voimaa köyden päässä olevalla jousivaa'alla. Vene toimi hyvin, lukuunottamatta mm. peruutuskauhan menemistä liian ylös, jolloin ohjaussuutin jäi mekaanisesti jumiin, sekä moottorinohjaimen sammumista itsestään ajoittain, jolloin se täytyi käynnistää uudelleen.
Projekti päätettiin syyskuun lopussa 2012. Projektia on kuitenkin mahdollista jatkaa eteenpäin, mikäli sille tulee tarvetta.
Kehityskohtia
Projektin edetessä mietittiin ominaisuuksia, jotka olisivat toteutettavissa, mutta joita ei ehditty tai kyetty tämän projektin puitteissa tekemään. Näitä ominaisuuksia tulisi miettiä, jos projektia jatketaan jossain muodossa tulevaisuudessa.
-GPS:n käyttöönottoLisäksi GPS tulisi ottaa käyttöön. Sen pohjalta ohjausohjelmaan voisi tehdä kartan, josta näkisi veneen sijainnin. Lisäksi todellinen nopeus ja suunta olisivat hyödyllisiä tietoja testauksessa.
Tällä hetkellä suurin ongelma on se, että moottori ei lähde käyntiin. Moottorin ohjain lähettää väylälle virhekoodia, joka on valmistajan mukaan moottorin ylilämpötila, eli moottorin lämpötilatieto ei palaudu ohjaimelle oikein. Tämä pitäisi saada tutkittua ja korjattua mahdollisimman pikaisesti.
Can-liikennettä moottorinohjaimelta. ID-102-viestin viimeinen tavu on virhekoodi (heksana 15, desimaaleina 21).
...
GPS on ollut jo kiinni veneessä, mutta vaatii jatkokehittelyä. GPS on ollut jo kiinni veneessä, mutta vaatii jatkokehittelyä.
-Kamerakuva veneestä. Tämä asettaa kuitenkin haasteita veneen mikrokontrollerille ja radioliikenteelle.
-Käyttöliittymän kehitys. Esim. joystickin tai PS2-ohjaimen käyttöönotto. PS2-ohjainta on jo käytetty, mutta siinä on ollut ongelmia.
-Automaattinen ohjaus esimerkiksi määrättyihin koordinaatteihin. Tämä vaatii paljon kehitystä, koska mm. esteet, karikot ja muut veneet pitää ottaa huomioon.
Linkkejä
Linux-lauta koodi (+ kirjastot) (ei enää käytössä)
...