Дистанционное управление ардуино.

jbox
Offline
Зарегистрирован: 30.12.2018

Здравствуйте уважаемые форумчене!

Требуется совет. Задумал я создать некую автоматизированную систему в помощь себе любимому на работе.

Работа - монтаж оборудования сотовой связи на башнях/ и прочих высотных объектах.

Начал с того, что хочу дистанционно управляемую лебедку. т.е. гарантированно принимающую сигналы с пульта ДУ на расстоянии 70-100 метров ( я на высоте, лебедка подает мне груз ).

Хотелки: надо всего две кнопки на пульте "вверх" и "вниз". Надо, чтобы двигатель лебедки отключался, если груз зацепился за металлоконструкции. Надо чтобы можно было чуть дернуть вверх/вниз лебедкой на 5-10 см. 

Лебедка будет - скорее всего любая автомобильная. ( До 3-х тонн ).

Управление лебедкой - ардуино + релюхи. Двигатель лебедки - пока не определился. Скорее всего буду покупать автомобильную.

Вопросов несколько: 1. Коммутация двигателя: трвердотельные реле. Я не знаю что это такое. Справятся? Или делать по старинке ( транзисторный ключ + мощная релюха ). 2. Радиоканал. Какой девайс совместимый с ардуино осилит 70-100 метров? 

Почему контроллер, а не готовое решение с пультом ДУ? Все просто. Лебедка - только часть. Если все получится буду думать о девайсе, способном самостоятельно работать на высоте ( закручивать гайки ) в паре с лебедкой. 

Заранее спасибо за советы.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

jbox пишет:

Почему контроллер, а не готовое решение с пультом ДУ? Все просто. Лебедка - только часть.

ИМХО не потяните вы этот проект, либо учите матчасть, либо откажитесь от задумки. ГП механизмы это не шутка, а 3 тонники подавно. Даже советовать ничего иного не буду - опасно.

https://www.youtube.com/watch?v=p29ksSAZtDY

Voodoo Doll
Voodoo Doll аватар
Offline
Зарегистрирован: 18.09.2016

Ну почему же? Вполне можно посоветовать, если перечислить требования.

Афтар, если вы реально занимаетесь башнями, а не строите дачу, то это задача не для Ardiono, а скорее какой-нибудь FPGA. Желательно в керамическом корпусе, в общем - Automotive/military grade. Советские полупроводниковые приборы военного образца имеют обозначение материала цифрой, вместо буквы. Например, для туннельных диодов на арсениде галлия: гражданский - АИ301, военный - 3И301. Цифра - 1 германий, 2 кремний, 3 GaAs и т. д. В выборе компонентов следует руководствоватся таким принципом, то есть нужен транзистор КТ907 - искать 2Т907. Про обозначения американских не скажу, т. к. не знаю.

Датчик тока двигателя можно построить на компараторе. Компаратор также искать в керамике или металле.

Кнопки - хз. Пьезо? Оптические? Хз, хз. Трансивер? Самодельный из генератора Коллпитца? А не сорвётся у него генерация от криво намотанных катушек? Конденсаторы - опять же, всё на керамике, никакого пластика. Или купить? Ну, nRF24L01+ не покупать точно. Ибо гражданский. Чо купить - могу только предложить такой: https://www.codanradio.com/product/2110m/

Только после того как будет учтена 100% надёжность всей комплектухи, можно будет думать о том как этот проект вместе собирать. Ну, у вас должно быть в голове осознание, что исключена всякая вероятность того что ни с того ни с сего какая-нибудь деталька откажет, обесточит двигатель, и висящий на лебёдке ключ на 22 не спустится с 70-метровой высоты, проломив кому-нибудь голову. Хотя можно оградой обнести, повесить таблички "ведутся работы", "не стой под стрелой" (так и делается, по-идее)

Ну короче мою мысль вы поняли, если вы это делаете на работе для себя и никого не ставите в известность, ваш девайс должен полностью соответстовать военным стандартам, чтобы не повышать потенциальную вероятность наличия пострадавших. Потому что пострадавшие имеют обыкновение намазывать на ответственность, в некоторых местах нифига не материальную. Если делаете из палок и термоклея (а ардуино - это именно термоклей и цветные проводки, даже если там пайка покрытая лаком) - то выгоняете всех с объекта и работаете себе в удовольствие, на свой страх и риск. Упавший на голову ключ - случайный пример, о возможных исходах можно даже не догадываться. Можно конечно посмотреть фильмы "Пункт назначения", но это так, чисто на поржать. Хрестоматией назвать трудно.

Во втором случае - вам нужен датчик тока (гуглится фразой "датчик тока на резисторе") и реверс. Реверс можно сделать реле+транзистором, можно H-мостом. Вообще рекомендую склоняться к реле, оно проще = надёжнее.

Беспроводное можно сделать и не по радио, на алике и таобао есть в продаже трёхваттные ИК-светодиоды на 940 нанометров, это как дистанционка от телевизора, но может и на полкилометра работать. Правда уж не знаю, насколько это реал/подделка, словом "алик/таобао" всё сказано. Помните об оговорках относительно палок и термоклея.

jbox
Offline
Зарегистрирован: 30.12.2018

Спасибо.

Если честно, я не совсем новичок в подобных вопросах и когда-то в юности увлекался радиолюбительством. Дорос до сборки УНЧ и применения ТТЛ логики в своих поделках. Дальше - пошли микроконтроллеры, БИСы и пр. и моего самообразования перестало хватать. Забросил.

Если говорить о требованиях: 1 . Все погодное от  -20 до +40. Дождь, снег. По опыту работы обеспечить, чтобы нихрена не упало на голову - задача даже не первый приоритет, а необходимое условие, без выполнения которого никакие работы тупо не проводятся. Обеспечивается это альпинистким снаряжением и всевозможными самостраховками. Лебедка - девайс облегчающий подъем грузов. В реале поднимается все на руках, веревкой. Лебедка экономит время и силы, но есть ньюанс - риск получить травму возрастает пропорционально мощности двигателя лебедки ( затянет руку в блок - хана пальцам ) при ручном подъеме сил не хватит сломать человеку пальцы. Поэтому нужен аварийный останов лебедки в случае чего. Как это сделать? Датчик тока?  А пусковой ток двигателя, который серьезно превышает рабочий ток? Я более склонен дублировать датчик тока энкодером. Лебедка будет работать с альпинисткой веревкой, протягивая ее через систему блоков, а не наматывая на барабан, как это бывает обычно. Соответственно увеличение нагрузки на веревку приведет к пробуксовке двигателя. Тупо геркон в качестве энкодера считающий обороты на валу двигателя и на одном из роликов и отрубающий двигатель в случае пробуксовки. Вообщем лебедка - рождаться будет не завтра. И теститься будет не сразу на башне, для начала в гараже, потом ( если все нормально ) на простых небольших объектах, где исключен доступ посторонних и случайных лиц ( впрочем обычно праздношатающихся на месте работ не бывает. Исключение - городские условия на фасадах высоток )

Радиочасть. Все просто - есть сигнал управления ( нажата кнопка ) - двигатель работает, нет сигнала - останавливается. Хреново будет, если залез на башню, нажал на кнопку, а лебедка не реагирует. Полез вниз разбираться. Я бы наверное совместил пульт с радиостанцией ( примерно такой, какие применяют дальнобойщики ), чтобы был и аудио канал общения с подсобником внизу и цифровой канал управления лебедкой.

Что касается до остальных частей ( хочется как можно более снизить объем работ выполняемых наверху вручную ) нужна будет камера с двумя степенями свободы и канал связи для нее. Вай фай? С каким либо усилителем сигнала и приемом например на телефон/планшет. Вся остальная механика и электроника... в сотовой связи применяютя девайсы с контроллерами внутри. Наприер двигатели регулировки углов наклона антенн ( управляются дистанционно ). Девайс всепогодный в герметичном корпусе. Внутри - стабилизатор напряжения, контроллер, конвертер интерфейсов ( RS-485 ), драйвер шагового двигателя, датчик тока, редуктор. Так что тут изобретать что-то иное ( элементная база и т.д.) вряд ли нужно. А вот механика (захваты манипулятора и пр.)... - это то, с чем я знаком мало. 

Военная электроника? Да. наверное она бы спасла от глюков в работе при экстримальных температурах/условиях. Но какой ценой? Габариты? Вес изделия? Я же не в космос запускать собрался манипулятор. Он будет висеть на альпинисткой веревке и в случае глюков в работе спущен на землю. Пока меня интерисует возможность реализации сборочного манипулятора ( затягивание уже наживленных гаек ) оперирующего деталями весом до 2-3 кг. В идеале, оперирующего деталями весом до 40 кг. Но это слишком сложно и вряд ли реализуемо " на коленке" т.к. там уже скорее всего уже нужна гидравлика для исполнительных механизмов

qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

jbox пишет:
Пока меня интерисует возможность реализации сборочного манипулятора ( затягивание уже наживленных гаек ) оперирующего деталями весом до 2-3 кг. В идеале, оперирующего деталями весом до 40 кг. Но это слишком сложно и вряд ли реализуемо " на коленке" т.к. там уже скорее всего уже нужна гидравлика для исполнительных механизмов
Шуроповерт или дрель с трещеткой? Вы не в курсе?

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

jbox пишет:

В реале поднимается все на руках, веревкой. Лебедка экономит время и силы, но есть ньюанс - риск получить травму возрастает пропорционально мощности двигателя лебедки ( затянет руку в блок - хана пальцам ) при ручном подъеме сил не хватит сломать человеку пальцы. Поэтому нужен аварийный останов лебедки в случае чего. Как это сделать? Датчик тока?  А пусковой ток двигателя, который серьезно превышает рабочий ток? Я более склонен дублировать датчик тока энкодером.

тут никаким датчиком тока не отделаешься, не поймаешь такую блоху с его помощью т.е. попавшие пальцы не дадут значимого прироста момента (а соответственно тока) при весах начиная от 50 кг, пока их окончательно не "зажует". Датчик "веса" тоже сомниваюсь что поможет... для пальцев в помощь только правильно подобраные кожуха, но это увеличение веса конструкции.

можно использовать механизм с двойным управлением, когда груз пойдет в верх если нажаты 2 кнопки управления внизу и вверху и при нештатке отпустив любую кнопку груз остановится.

Датчик тока нужен однозначно, по нему можно взвешивать груз, ну или подобрать "весы" для этого дела. Вот только надежность весов вызывает большое опасение т.к. я имею в этом деле некоторый опыт. Знаю как некоторые "Весы" плывут по температуре.

раньше г.Топки делали неплохие элементы, но сейчас в их сторону даже не смотрите или предусмотрите дифектовку прибора перед  каждым подьемом (брака много и сильный уход параметров НКП и РКП)

если собираетесь использовать полиспаст то весы прекрасно можно расположить на "мертвом конце"

UPD  и тормоз аварийный на лебедку нужен ОБЯЗАТЕЛЬНО.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

jbox пишет:

Спасибо.

Если честно, я не совсем новичок в подобных вопросах и когда-то в юности увлекался радиолюбительством. Дорос до сборки УНЧ и применения ТТЛ логики в своих поделках.

................

Военная электроника? Да. наверное она бы спасла от глюков в работе при экстримальных температурах/условиях. Но какой ценой? Габариты? Вес изделия?

Габариты и вес - как правило, те же самые. Разница в допустимых услових эксплуатации и надежности. Ну и в цене, конечно.

 

 

Arhat109-2
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2015

Автор, ты поиском на Али пользовался? Запрос "электрическая лебедка с дистанционного управления" выдает вполне приемлемые готовые изделия в диапазоне цены около 8-10 тысяр рублей по текущему курсу .. самопал тебе обойдется примерно СТОЛЬКО ЖЕ .. скажи зачем оно тебе надо?

Пример: https://ru.aliexpress.com/item/220V-household-remote-portable-miniature-...

Чем не устроило? Дальше не смотрел, не понимаю "энтузазистов", которые пытаются на коленке сварганить фуфло, вместо того чтобы тупо пойти и купить то что давным давно делается и отлажено, проверено в т.ч. и временем..

jbox
Offline
Зарегистрирован: 30.12.2018

Спасибо откликнувшимся. Смысл всей этой затеи в том, что находящийся внизу ( рядом с лебедкой ) не в состоянии оценить дошел ли груз до точки монтажа или нужно выше/ниже ( тупо не видно с земли ). За сим у монтажника наверху должен быть либо пульт ДУ, либо рация. Верховой и командует подъемом. Часто надо чуть дернуть груз вверх/вниз, например когда он зацепился за что-либо. В конце подъема вообще подъем по сантимтрам т.к. поднимается вплотную к блоку, а наверху полно железяк, которые мешают  и цепляются за груз( ограждение башни, кабели и т.д. и т.п. Почему контроллер, а не простая самоделка в виде релюхи или тупо кнопки? 

Хотелось предусмотреть дальнейшее развитие в виде совместного взаимодействия лебедки с каким-либо другим "умным" устройством, потому как существует много трудоемких задач, выполяемых в безопорном пространстве ( на стенке /на ноге башни ). Например закрепить кабель к кабельному мосту. Действие на пару минут - висеть монтажнику на стенке, рискуя жизнью пару/тройку часов. 

Полностью автоматизировать подобные работы н мой взгляд невозможно. Все равно останется оператор, управляющий механизмом с земли. Но можно серьезно снизить риски для жизни + ускорить процесс, зарядив например клэмпы для крепления кабеля в кассету и подавая их по одному на мотаж. Проблемы позиционирования маипулятора висящего на веревке в безопорном пространстве на мой взгляд разрешимы. Частичто техникой подъема груза ( использование перил, исключающих перекручивание веревок и более или менее удерживающих нужный азимут ), частично центровкой точки крепления манипулятора к веревке минимизирующий крен/тангаж. 

Короче это уже отдельная тема. сейчас пока первый шаг - самый необходимый механизм - лебедка + система управления к ней которую в последующем можно было бы использовать в более сложных системах.

Моих знаний/умений думаю хватит, чтобы собрать хотя бы прототип/макет на ардуино. Дальше будет видно. Там много засад может быть. Подбирать движок под необходимую мощность, релюхи, чтобы не подгорали контакты, блок питания, чтобы не проседал при пусковых токах и не вешал контроллер, радиочасть, которую сколхозить и точно настроить на коленке лично мне сложно и искал бы готовые решения. ИК пульт ДУ? Я не знаю... Далеко не всегда есть возможность "прицелиться" в лебедку пультом. Стоишь где-нибудь на одной ноге, одной рукой ловишь груз или выводишь его из зацепа, второй надо нажать кнопку. Если еще в это время надо прицеливаться в лебедку - совсем не смешно получается.

Короче скорее всего радио. На любительских частотах ( те же 433 МГц ) , но не более т.к. на башнях связи полно работающих передатчиков от 900 МГц и выше, общей мощностью до нескольких сотен ватт. Сто метров радиус действия - готовое решение думаю не будет иметь запредельный ценник. 

jbox
Offline
Зарегистрирован: 30.12.2018

Arhat109-2 пишет:

Автор, ты поиском на Али пользовался? Запрос "электрическая лебедка с дистанционного управления" выдает вполне приемлемые готовые изделия в диапазоне цены около 8-10 тысяр рублей по текущему курсу .. самопал тебе обойдется примерно СТОЛЬКО ЖЕ .. скажи зачем оно тебе надо?

Пример: https://ru.aliexpress.com/item/220V-household-remote-portable-miniature-...

Чем не устроило? Дальше не смотрел, не понимаю "энтузазистов", которые пытаются на коленке сварганить фуфло, вместо того чтобы тупо пойти и купить то что давным давно делается и отлажено, проверено в т.ч. и временем..

Готовые ( автомобильные ) решения не умеют работать с тросом длинной сто метров. Вес такого троса будет соизмерим с весом поднимаемого груза. Поэтому нужен двигатель + выточенный токарем шкиф на него в который можно запасовать веревку диаметром 9-12 мм в три-четыре оборота. + так же изготовленный на токарном станке натяжной ролик ( или покупной альпинисткий сдвоенный блок ).  Вес веревки 9-12 кг. Это поднимается руками на башню на плече. Трос? Как поднять?