Onderwerp: Autopilot Tiller Drive icm Pypilot controller

Lees de beginpost (is lastig op het forum je moet 2x achterelkaar het draadje openen om hem te zien te krijgen.... ) en:
Zeilprutser schreef :

bape schreef :
Dat is wel de intentie.

roozeboos schreef :
Snel genoeg als motorcontroller, maar als je in het open source wilt meedoen, wees welkom, en zet je kennis en kunde belangeloos in voor de gemeenschap.

nou ja, dat heb ik al eerder aangeboden,fatsoenlijke voeding voor de pi, maar als puntje bij paaltje komt is er serieuze interesse voor een stuk of 5.
Daar kan ik geen printen voor ontwerpen. Ook niet als hobby. Het kost gewoon geld om een goed printje te laten maken. Bij 25 of 50 stuks wordt het een beetje betaalbaar. En het zou wel heel dom zijn om het onder de kostprijs te leveren. Toch?

Bovendien zou ik het dan zonder rpi doen. Dus de besturing ook embedded. Dan heb je ook nog wel wat software werk.

roozeboos schreef :
Hoeveel updates kun je per seconde naar een lineaire actuator sturen?

oostenwind schreef :
1000? Is dat genoeg?

It Paradyske schreef :
Denk dat dat wel voldoende is. Wellicht kan het nog iets minder, maar dat hangt ook een beetje van het type actuator af.

Ik zal iets beter proberen uit te leggen waar een complete Pypilot uit bestaat.

1: Motor/ (linear actuator / tiller drive)
In ons geval gebruiken we een linear actuator/tiller drive maar elke DC motor kan met een Pypilot motor controller worden aangedreven, wat we tot nu toe ingekocht hebben is de motor/linear actuator die kan je echter ook laten aansturen door een motor controller die Raymarine bijvoorbeeld een Course Computer of Actuator Control Unit noemt en bijvoorbeeld B&G noemt de motor controller een Autopilot computer.

2: Motor Controller
De motor controller heb je nodig om de motor van stuurboord naar backboord te laten gaan, de verschillende motor controllers kunnen verschillende functies hebben, in ons geval heeft de pypilot motor controller die bestaat uit o.a. een Arduino Nano en de motor drives de volgende functies:
a: Aansturen Motor (linear actuator / tiller drive)
b: Invoer van de roerstandgever (zit bij ons al in de actuator met potmeter, maar je kan ook een externe roerstandgever op de controller aansluiten, roerstandgevers geven de controller meer informatie waardoor hij beter kan reageren en daardoor minder energie /kracht nodig heeft om te corrigeren)
c: Aansluiting voor end switches (zitten ook al bij ons in de actuator, deze hoeven wij dus niet aan te sluiten, zonder end switches (en/of roerstandgever) blijft de controller de motor aansturen ook al staat hij al in de uiterste stand (dat weet de controller dan niet) hierdoor verbruikt hij meer stroom en slijten de onderdelen sneller.
d: Stroommeter, de controller meet hoeveel stroom de motor gebruikt, als er te veel roerdruk is (en/of door het ontbreken van b en c) kan het zijn dat de motor niet sterk genoeg is om het roer te bewegen hierdoor kan de motor doorbranden, door de stroommeter wordt dat door de controller geconstateerd (wat de daarop volgende acties zijn is mij nog onbekend.)
e: temperatuur meten, als extra beveiliging kun je een temperatuur sensor aansluiten die de temperatuur kan meten van de motor zo kun je de motor beschermen tegen overbelasting.
f: Het ontvangen en verwerken van de stuurdata die komt van de Stuur computer/ bedienunit.

3: Stuur Computer / Bedienunit
De motor Controller weet dus nog niet hoeveel hij waar naartoe moet sturen, dat moet hem nog verteld worden, dat doet de Stuur computer en/of bedienunit.
In mijn geval ga ik daar de BoatController voor gebruiken maar je kan ook je PC met OpenCPN of een raspberry pi met OpenCPN, OpenPlotter of Pypilot er op gebruiken.
Op die Stuurcomputer draait software waarmee je alles kunt instellen, kalibreren en bedienen.
Door OpenCPN icm de pypilot heb je meteen navigatie software waarmee je een route kunt maken de stuurautomaat kunt bedienen, instellen en kalibreren.
Daarnaast moet de Stuurcomputer de data verwerken van de instrumenten die je nodig hebt om je koers te bepalen.

4: Instrumenten
a: Het Elektronische kompas is het belangrijkste navigatie instrument voor een stuurautomaat om zijn koers te kunnen bepalen.
Elektronische kompassen zijn echter prijzig maar mocht je nog geen geschikte hebben dan heeft pypilot al software in zijn programma zitten waardoor je ook een goedkope zogenaamde IMU sensor kunt gebruiken.
In die IMU zitten een groot aantal sensoren die alle bewegingen en het magnetische veld meten, de slimme software weet dan daar een nauwkeurige koers uit te filteren.
b: Door het toevoegen van een windmeter kun je ook een koers varen op basis van de windrichting.
c: Door het koppelen van GPS/GNSS data kun je een correcte koers varen van af jouw positie naar een aangewezen positie op de kaart.

Dit zijn grofweg de belangrijkste mogelijkheden maar er zijn nog veel details zoals ondersteuning van Signalk (daardoor ook NMEA2000), NMEA0183, pypilot via webinterface, etc, etc.

De verschillende onderdelen 1 t/m 4 zijn samen te voegen en los apart te gebruiken, bijvoorbeeld de stuurcomputer kan je ook nog aanvullen met een losse bedienunit met of zonder display, toevoegen van een afstandbediening ga zo maar door...

PS Bij punt 2 de Motor Controller moet nog de functie g: Clutch Control
Bij onze linear actuator/tiller drive ontkoppel je de stuurautomaat door de actuator van de helmstok af te halen, hij ligt op de pin die in de helmstok zit.
Een elektronisch ontkoppel mechanisme is dan ook niet nodig.
(onze actuator heeft ook geen vrijloop, zonder stroom blijft hij in zijn dan actuele stand staan)
Bij een vast systeem bijvoorbeeld onderdeks of op je stuurwiel is het ontkoppel/koppel systeem (the clutch) noodzakelijk om het roer handmatig te kunnen bedienen als de stuurautomaat niet actief is.

Hoe gaat deze actuator er eigenlijk mee om als de controller door bv een bedieningsfout een andere richting op wil dan je op dat moment eigenlijk zou willen gaan? IK zal proberen de situatie uit te leggen:

Ik heb met m'n ST1000+ wel eens gehad dat ik opdracht gaf 90 graden naar stuurboord te gaan, terwijl ik bakboord bedoelde. Vanwege de snelheid van handelen die toen gewenst was, heb ik snel de drive losgekoppeld en met de hand verder gestuurd. De unit wil dan alleen maar verder naar bakboord dus slaat nog verder uit, met uiteindelijk gepiep tot gevolg en in dat geval zelfs dat de aandrijfriem van de tiller eraf was geschoten. Zit daar hier een bescherming op met die eindstops?

Deze is daar idd tegen beveiligd.. een st2000 molt zijn eigen mechaniek in die situatie...( mijn. Ervaring)

Deze is zelfs drievoudig beveiligd in combinatie met de PyPilot.
Dmv eindstops, door overstroombeveiliging en door positiemeting mbv de potmeter.

De Stekkers:

3 Polige Pelagic replacement connector voor aan de actuator kan ik leveren voor € 10,15
De 6 Polige Raymarine replacement connector voor aan de actuator kan ik leveren voor € 16,50

De standaard complete 3 polige connector set zoals Pelagic hem levert, bestaande uit:
Stekker, (open)Bulkhead connector en waterdichte cap totaal € 24,-

De standaard complete 6 polige connector set zoals Raymarine ze leveren, bestaande uit:
Stekker, (open)Bulkhead connector en waterdichte cap totaal € 36,50

Persoonlijk ben ik niet blij dat bij de standaard uitvoering die meestal in de bakskist of andere vochtige ruimte binnenkomt "open" is zie:



Bulgin heeft wel een zogenaamde Backshell € 6,- maar die kan alleen op deze ronde uitvoering (3 polig € 11,85 6 polig € 19,-):



Het nadeel daarvan is dat die alleen door plaatwerk kan van maximaal 5mm en de achterkant van het plaatwerk moet plat zijn voor de afsluiting, in onze polyester toepassingen gaat dat niet werken.

Daarom heb ik daarvoor een chassie plaatje gemaakt van 2mm HDPE met een 2mm pakking icm de backshell krijg je dan dit:



Bij dit prototype heb ik voor het plaatje en pakking de afmetingen van Bulgin chassie mount aangehouden.
Echter als je al de bestaande Bulgin uitvoering wilt vervangen dan moet je het gat van 20.2mm vergroten naar 37.6mm om de backshell er door te kunnen steken.
Er blijft dan maar een randje van iets meer dan 2mm over tussen de 4 schroeven.
Mijn voorstel is om onderstaande plaatje te vergroten van 44.5mm naar 55mm en de schroeven verder uit elkaar te zetten (prijs blijft het zelfde, je kan de uitvoering bestellen die je wil)



De blauwe cirkel is het boorgat in je bakskist.

De complete 3 polige connector set met backshell als vervanger voor Pelagic, bestaande uit:
Stekker, Bulkhead connector, HDPE plaatje, Cellrubber pakking, Backshell en waterdichte cap totaal € 33,80

De complete 6 polige connector set met backshell o.a. als vervanger voor Raymarine, bestaande uit:
Stekker, Bulkhead connector, HDPE plaatje, Cellrubber pakking, Backshell en waterdichte cap totaal € 47,-

Complete set met backshell:

heb je ook iets met een 90 graden connector? De platte stekker van RM op de ST2000 bevalt mij prima, dan trap je ook niet tegen de kabel en stekker aan..... maar mag ook iets anders zijn (geborgd bijvoorbeeld)

zoiets als dit??
shop.landreiziger.nl/kabel-ste...lig-male-binder.html

Nee kan niets handigs vinden sta open voor alle suggesties?

Ik heb destijds op mijn raymarine drive zo'n bulgin stekker stekker gezet, gekocht bij kniest. En op mijn Pelagic zit er ook een. Helaas is alleen de ene drie polig en de andere 2 polig

Op zich is met de stekkers weinig fundamenteels mis mee.

Kleine nadelen:
inderdaad niet haaks en steekt daardoor ver de kuip in.
Bij een dikker schot (16mm hout en glas bij mij) is het aansluiten aan de achterzijde aardig gepiel met 2,5mm^2 kabel. Ook vind ik de schroefgaatjes niet de best mogelijke connectie manier.

Philip schreef :
Daarom moet je ze ook buiten monteren en dan pas de stekker in je bakskist schroeven en daarom moet bij mijn optie die hele backshell door het gat.

Sorry! edit; je kan natuurlijk ook het front ringetje net als je bij de connector losdraaien dan kan hij ook naar voren de kuip in om de draden de monteren.

ISO788 Hans schreef :
Dat zijn de stekkers die ik al eerste heb overwogen, zijn afgevallen omdat hij haaks net zover uitsteekt (60mm) alleen gaat dan de kabel naar beneden.
Geen backshell beschikbaar.
En hij viel definitief af omdat de 6 polige versie alleen beschikbaar is met soldeercontacten.

Bevestigingsmaterialen:

Heb de ideeën klaar mbt de bevestigingsmaterialen, ik heb nog geen prijzen.

1: Tiller Bracket



Het wordt gelaserd uit 2mm 316RVS, gezet en getrommeld.
Met een A4 RVS M6 bout bevestig je hem aan de tiller, in het M8 gat van de tiller komen aan beide kanten een nylon bus met ring (tussen de bracket en de tiller tegen slijtage en corrosie).

Door deze bracket zit het moment van de tiller zo dicht mogelijk bij de bracket pin en dat komt de gehele overbrenging ten goede.
Hierdoor komt standaard de motor naar boven.

Er wordt een vergelijkbare Bracket pin gedraaid uit 316-RVS zoals afgebeeld hieronder van Pelagic, Pin diameter 9.5mm dat is gelijk aan de Pin van raymarine en volgens mij ook gelijk aan die van Pelagic.



De bracket pin past dus in de Bronzen Raymarine Bracket Bus van Raymarine-D002 :



2: Tiller Stroke Attachment

Hieronder zoals Raymarine het doet een kunststof dop met aluminium verlengstuk:




De standaard dop met 8mm gat van onze tiller past niet op de standaard tiller pinnen van 6.35mm (1/4 inch)
Ik heb een gat van 1/4 inch in een stuk POM (kunststof) geboord en dat geeft naar mijn mening exact het weerstand/klem gedrag dat gewenst wordt. (naar mijn mening zit de dop van Raymarine te los)
Ook onze schroefdraad van 18X1.5 komt niet overeen met die van Raymarine.
Het is goedkoper om de dop en verlenger in 1 keer te maken dan een adapter met al 2 stukken schroefdraad.
Ik ga de Tiller Stroke Attachment uit 20mm zwart POM staaf draaien dit is sterk, voldoende UV bestendig en maatvast omdat het weinig vocht opneemt.
Voor de bestaande situaties wordt de lengte naar wens op maat gemaakt.



Het attachment past op de standaard Tiller Pinnen volgens mij zijn die van Pelagic, Raymarine en Simrad allemaal het zelfde?
Raymarine Tiller Pin D001:

Gewoon de 6 polige Technautic dekdoorvoer?
Zit ook op mn simrad tp30 volgens mij. Komt in op en inbouw.

De bevestigings materialen zien er mooi uit!
Top om aan te sluiten op de standaard bus & tiller pen, want die zullen de meesten al hebben zitten.

Jumpinjack schreef :
Ja dat is ook dezelfde als je deze bedoeld: www.technautic.nl/product/0057...ntakt-opbouw-6-polig

Ja, maar dan de inbouw versie.

Om de diameter van het gat in de kop van de drive te verkleinen heb ik een stukje koperbuis in de lengte 2x doorgezaagd, het resterend ca 3/4 in de bankschroef rondgemaakt en in de opening geperst. Daarna 6,5 mm doorgeboord. Als dat nog iets te krap is kan ik m makkelijk nog iets ruimen. Na afwerken ziet t er aardig uit en als t niet bevalt is het er zo weer uit.

Mooi stukje huisvlijt!

Ben reuze benieuwd hoe die gaat werken!