Información sobre Quadcopters

En varias ocasiones me han preguntado información sobre quadcopters y los proyectos en los que estoy trabajando, asi que he decidido crear este post (gracias nacho por la idea) como introducción al mundo de los quadcopters...

La página (red social de UAVs) en la que suelo postear los proyectos es http://diydrones.com. Mi perfil dentro de diydrones es jose julio
El proyecto de Multicopters de diydrones se llama Arducopter : Página principal y toda la documentación (wiki): http://code.google.com/p/arducopter/

En cuanto al frame pequeño para vuelo indoor, proviene de este proyecto:
http://diydrones.com/profiles/blogs/indoor-fun-with-a-tiny
En este post hay un link a un documento en google docs con las instrucciones para construir el frame, que usa basicamente varillas y conectores de cometas (se pueden conseguir en decathlon)
Recientemente le he hecho algunas modificaciones que no están en este documento. Basicamente ahora uso estas hélices: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__22753__5030_Propellers_Black_3xCW_and_3xCCW_6pcs_per_bag.html que ya no necesitan inclinar los motores y ahora uso una bateria 2S800.
En cuanto a la electronica lo que estoy usando últimamente es el Ardupilot Mega 2.0 (https://store.diydrones.com/APM_2_0_Kit_p/br-ardupilotmega-03.htm) Si solo lo quieres para indoor se puede comprar sin GPS. Esta electrónica no es barata pero hay que tener en cuenta que sirve para construir un sistema UAV completo. De hecho ahora mismo dentro de los proyectos de Diydrones se puede construir un piloto automático para aviones, multicopters, barcos y coches (proyectos ArduPilot, ArduCopter, ArduBoat y ArduRover).

En cualquier caso también nombrar que hay otros proyectos opensource de quadcopters, lógicamente yo nombro primero en el que estoy metido ;-), algunos conocidos:
http://aeroquad.com/   (conozco al desarrollador de este proyecto porque estuvo un tiempo metido en arducopter)
http://www.multiwii.com/  (proyecto basado originalmente en los sensores de la wii)
http://www.openpilot.org/

En cuanto a equipamiento de radio control el mejor sitio para pedir y más barato es : http://www.hobbyking.com
Aqui tienes un apartado de multi-rotores donde conseguir incluso frames, quadcopters ready to fly, helices, motores, emisoras...
En concreto tiene algun pequeño frame para vuelo indoor que tiene buena pinta y una electronica muy básica pero muy barata (todo esto en la sección multi-rotores)

Si alquien quiere mas información que me lo comente...

Porque seguimos sin coches eléctricos?

Más allá de las supuestas confabulaciones de las multinacionales del petroleo, los gobiernos y demás argumentos sensacionalistas (desde mi punto de vista poco realistas a día de hoy) la verdadera razón por la que no ha llegado la revolución del coche eléctrico está en dos números:

13300 y 160

13.300 Wh/Kg es la densidad energética de la gasolina (el diesel un poco menos), es decir, que un 1Kg de gasolina es capaz de generar 13.300 Wattios durante una hora.
Bien, la mejor tecnología de baterías que tenemos hasta la fecha (Baterias de Litio, en sus dos sabores de iones de litio o de polímeros de litio) tienen una densidad energética de 160 Wh/Kg, esto es, 83 VECES MENOS que la gasolina!. O sea, para poder generar los mismos 13.300 Wattios durante una hora necesitamos no un kilo de gasolina, sino una batería de 83 kilos!

Pero todo no es tan malo... la eficiencia de los motores eléctricos para convertir la electricidad en energía mecánica es muy superior a los motores de gasolina de nuestros coches (un motor eléctrico tiene eficiencias entorno al 85% y uno de combustion interna entorno al 20-25%). Si tenemos en cuenta este factor (85/20) a favor de la electricidad, todavia nos quedamos con un factor de 20 veces a favor de la generación de energía mecánica a partir de la gasolina... Por otro lado los motores eléctricos son bastante más ligeros que los de combustión pero aun así los datos no son muy optimistas, sigue habiendo demasiada diferencia. Nuestra tecnología de almacenamiento esta aún lejos de ser adecuada.

En otro orden de cosas siempre me ha resultado curioso que en general pensamos que los motores de explosión son más potentes que los eléctricos. Si hicieramos una encuesta con la siguiente pregunta  ¿porque los camiones y los trailers no son eléctricos? la mayoría de la gente diría que porque necesitan mucha potencia, dudo que la gente contestara que el peso y el tamaño de las baterías necesarias lo haría inviable...
Pero, quien nos enseño de chicos que los motores de explosión son mas potentes? Yo soy aeromodelista desde hace bastante tiempo y la pregunta de la gente siempre es la misma: ¿Es eléctrico o de explosión? Si es eléctrico (como en mi caso) lo toman como un juguete frente a los verdaderos modelos con motor de explosión... Leche!, que neurona es la culpable de esto?
A ver, de toda la vida los trenes han sido eléctricos. El AVE es eléctrico, transporta a 320 pasajeros, pesa casi 400 toneladas y llega a alcanzar los 300Km/h. Eso es potencia!
Nuestros problemas no están en los motores sino en las baterías...

Bueno seguiremos escribiendo sobre el apasionante mundo de la energia...

Proyecto: Cámara térmica para smartphone II

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Soluciones tecnologicas

Me hubiera gustado desarrollar este proyecto usando un arduino (arduino pro mini) y un modulo wifi de este tipo (RN-XV) pero bueno teniendo en cuenta que me plantee este proyecto con objetivo 0€, voy a aprovechar lo que tengo por aqui...

Voy a usar el OpenPicus que ya he usado otras veces. OpenPicus es un proyecto curiosamente italiano (al igual que arduino) que integra un modulo Wifi de Microchip con un PIC24 (16 bits) en un unico módulo. Cuenta con un entorno IDE de desarrollo en C. Toda la parte de la pila TCP/IP de comunicaciones esta ya implementada así que es bastante facil de usar para este proyecto. Otra diferencia es que funciona sobre un RTOS (Real Time Operating System) asi que hay que tener en cuenta algunas cosas sobre threads para que vaya todo bien...

He hecho algunas pruebitas y el codigo sale muy fácil:
- Crear red wifi AdHoc y configurarla
- Samplear un canal analógico (conectado al termómetro IR)
- Convertir valor a grados
- Enviar en un mensaje TCP

El conversor analogico-digital (ADC) del PIC24 es de 10 bits al igual que el arduino y el voltaje de referencia esta en 2.0v. 10 bits es poca resolución para este sensor. Haciendo un par de pruebas he visto que equivale a una resolución de unos 0.4ºC. No esta mal pero se puede mejorar...

Voy a implementar la técnica de oversampling and averaging para aumentar la resolución efectiva del ADC hasta los 11 bits, o sea, que obtendremos una resolución de unos 0.2ºC. Esta técnica (ver este documento) consiste en muestrear la señal a mayor frecuencia de lo necesario y después realizar medias de las medidas como si tuvieramos más bits (en este caso 11). Esta técnica la probé ya en el proyecto de ArduIMU y fue muy bien consiguiendo duplicar la resolución efectiva del ADC (de 10 a 11 bits)

En cuanto al Hardware ya he preparado una pequeña placa con un regulador de voltaje a 5v para poder conectarle una bateria Lipo de 2 celdas (2S460). El sensor se conecta directamente a la entrada analógica del OpenPicus.

La parte más complicada de este proyecto va a ser la parte de programación en IOS, principalmente por mi inexperiencia... he hecho algunas pruebas muy simples con mi Hackintosh (Mac en un viejo portatil), en cualquier caso parece un reto bonito...

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