Telecabina miniatura Raspberry Pi

Ma bate gandul sa pornesc un proiect personal, ca hobby in principiu.
E ceva destul de nou pentru mine, asa ca postez aici, poate gasesc colaboratori, sau macar sa intreb cate ceva.

Problema pe care vreau sa o rezolv
Am o gradina la tara pe care vreau sa o supraveghez remote. Nu ma intereseaza doar sa am o camera video statica, ci una mobila, care sa se deplaseze in diverse locuri, prin comanda de la distanta.
Exista destui roboti care se deplaseaza destul de bine, insa in cazul de fata e mai dificil, daca nu imposibil. In gradina s-ar putea sa fie plante inalte sau alte obstacole mult prea dificile pentru ce exista pe piata.
Deasemenea, intoarcerea la un “garaj” ar fi dificil de realizat.

Solutia
Am gasit ca potrivita o telecabina in miniatura, cu Raspberry Pi la baza.
Ar trebui sa fie intins un cablu pe unde sa se deplaseze telecabina, iar intr-o anumita locatie din curte sa aiba o “charging station”.
Iau in calcul si varianta cu incarcare de la panouri solare, doar ca nu stiu inca daca e posibila. Oricum, s-ar putea ca consumul de energie electrica sa fie mai mic pentru deplasare.
Telecabina ar include o camera video + microfoane. Camera video ar trebui sa se poata roti 360 de grade la orizontala.

Provocari
Prima provocare tine de mecanica. Cum sa obtin partea mobila a telecabinei, adica o rotita, sau un sistem de rotite, care sa se deplaseze pe un cablu. Stiu ca este mai usor sa am cablul care este tras pe niste roti, dar in cazul de fata ar insemna consum de curent mult mai mare.
Sugestii pentru problema asta?

2 Likes

Imi aminteste de un proiect de pe hackaday, poate te inspiri din el:

Direcția aleasă de tine simplifică partea de dezvoltare:

  • ai motorașul mai aproape de Raspberry Pi.
  • folosești mai puțin cablu dacă nu ai circuit închis (jumătate)
  • … și probabil multe altele.

Însă eu cred că aduce în schimb alte provocări:

  • trebuie să fie rezistentă la vânt, sau alte pericole (gen păsări care sunt curioase)
  • trebuie să aibă aderență destul de mare ca să învingă vântul, obstacolele (dacă se agață în vreo plantă) sau panta (dacă se lasă cablul) și toate astea la fluctuații foarte mari de temperatură iarnă/vară și noapte/zi

Eu unul merge pe variante mai simple în prima fază. Gen IP-camera, și nu mai trebuie decât să-ți bați capul cu cablajul și mecanica. Raspberry Pi-ul o să fie un fel de controller care să adune datele. Doar că nu o să fie așa cool.

Aproape de ce vrei tu cred că sunt sliderele de camere foto de tipul Wiral Lite
Însă nici in sliderul respectiv n-aș avea încredere pe termen lung.

Baftă! Și sper să ne ții la curent cu dezvoltarea :crossed_fingers:

PS: dacă vrei să mergi la extreme, implementează ceva gen Skycam.

2 Likes

adica un fel de drona wannabe?
ai considerat sa rezolvi cerinta cu o drona reala?

1 Like

Probabil o drona e cea mai buna solutie intr-un docking station pe acoperis. Problema e ca face zgomot si ar trebui sa ii dai un traseu predefinit ca nu il poti controla remote. Exista si riscul ca o pasare sa se bage in ea sau vantul sa fie prea puternic. (daca n-ai vecini pasionati de airsoft)
E si ilegal, te pot reclama vecinii ca doar la noi e nevoie de o autorizatie pentru fiecare zbor si drona omologata.

Un panou solar intr-o pozitie buna mai mult ca sigur iti incarca o drona in fiecare zi (sau cel putin un power bank). Iarna sau in zilele ploioase poate fi o problema.

Un raspberry pi consuma mult, poti pur si simplu sa pui un telefon second hand pe suport pe un scripete cu un motor, poate chiar cu ecranul spart usor cu un modul de qi charging si ai rezolvat cam tot ce iti trebuie poate mai ieftin daca esti cu ochii pe olx. Ii mai pui o lentila wide pentru telefoane. Pui un arduino pe microusb pe telefon legat la un adaptor Qi (daca n-are telefonul ca sa ai incarcare wireless) si de pe telefon cu o aplicatie kotlin dai comenzi seriale la arduino ca sa controleze un H-bridge/controller pentru motorul pas cu pas la scripete. Ar mai trebui si o baterie separata pentru motor.

Algoritmul pentru miscare poate fi facut in mai multe feluri:

  1. Image recognition (stii cand sa te opresti/franezi/pornesti dupa ce vede camera)
  2. Cu butoane care sa atinga ceva ca stii ca esti la capat de linie.
  3. Cu un senzor pas cu pas la motoras (fotodioda + encoder alb/negru) si asociezi numarul de impulsuri de la fotodioda cu distanta.
  4. Pui un emitator radio la fiecare capat si triangulezi timpul in care ajunge semnalul, poate ajunge un singur emitator. (consuma multa baterie)

Wiral Lite este cel mai aproape de ce aș vrea să obțin, cu diferenta că eu nu aș putea să am cablul legat între două puncte, iar camera să se plimbe în limita asta. Ar trebui să am mai mulți stâlpi pe traseu, de care să fie ancorat cablul, pe scripete. Traseul ar fi de aproximativ 200 metri si nu ar fi nici drept.

Problema e la circularea în dreptul stalpilor.
O variantă ar fi cu două cabluri paralele si traversarea sa se facă pe deasupra lor stalpilor.
Ca și cum ar rula pe șine suspendate.
Aici ar fi o problemă de stabilitate.

Re dronă… ideea e să fac ceva dedicat, nu să schimb destinația altor aparate.
Nici nu s-ar putea cu drona dealtfel, pentru că s-ar lovi de vegetație, ar fi mutată de vânt sau pur si simplu eroare de pilotaj.

Prefer Raspberry Pi pentru că poate face mai multe. De exemplu broadcasting de calitate, ceea ce Arduino face mai greu. Pot adăuga și senzori meteo, eventual să facă si alte mici operațiuni.
Ar fi mai complex decât poate Arduino, deși îl cunosc mai bine pe acesta.

Se poate si mai simplu … la fel ca mecanismul pentru telescaune.

1 Like

Raspberry Pi-ul face multe dar consuma multa baterie ~2-3W pe ora in idle si 5W cand proceseaza (nici sursa nu e 100% eficienta, mai pierzi 1W la conversie), best practice e sa ai un arduino/ceva (care consuma 0.03W pe ora) care sa porneasca pi-ul doar cand ai nevoie de el si dupa sa il opreasca. (totusi cred ca are ceva sleep si pi-ul)

Eu am mentionat arduino doar sa ai ceva la care sa dai comenzi seriale din kotlin daca vrei sa folosesti un telefon in loc de pi (eu as folosi un telefon fiindca are deja camera, are consum mic si ti-ar trebui doar sa faci rotatie 360 si miscarea pe cablu)

Păi acolo cablul e în mișcare, nu?
Eu nu pot asta. Ar fi prea complicat si mi-ar trebui un motor de capacitate mare.

Cred că trebuie să conturez mai bine obiectivul proiectului si sa vad ce consumatori sunt.
Ce știu deja e că broadcasting video de pe Arduino, la calitate mai bună, nu se poate.

Alternativa:
Iei vreo 3-4 din astea, tragi doua sarme paralele cu 12V peste tot unde vrei sa se duca si in loc sa pui motorul pe camera, pui doua pistoane lineare/actuatoare la punctul de prindere al cablurilor si modifici doar inclinatia daca e posibil sa le pui la nivel.

Inca ceva: exista o sansa, mica, dar exista ca sa ai descarcari electrice langa(in stalp/casa) sau in cablurile pe care le folosesti. Aici e destul de complicat sa faci o protectie buna, chiar daca pui un asa numit MOV (metal oxide varistor) pe fiecare parte a cablului ca sa devieze supratensiunea mai mult ca sigur campul magnetic va arde procesoarele fiindca sunt foarte sensibile (5V e maximul fiecarui procesor dar intern lucreaza la 1-2V si poti sa ai lejer peste 100V prin 1cm de conductor intr-o arie de zeci de metri de la descarcarea electrica)
-> Singurul mod sa iti protejezi camera/camerele e sa le pui intr-o cutie metalica cu propria baterie.