Que tipo de chip usar para robótica subaquática? [fechadas]


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Não tenho experiência com hardware de sistemas embarcados e pretendo construir um robô subaquático de baixo orçamento para explorar o fundo de um lago na propriedade familiar. Não tenho muito dinheiro para gastar com isso, mas quero executar o Debian Linux (tenho muita experiência em administração de Linux e estou em casa com um terminal) ou algo assim em um pequeno chip que precisa ser capaz de :

  • Conecte ao computador de controle via Ethernet.
  • Obtenha dados digitais ou analógicos de um módulo GPS, sensor de pressão etc.
  • Controle alguns propulsores.
  • Execute várias outras funções de E / S de hardware.
  • Possivelmente controlar um braço robótico (isso é um tiro no escuro, eu sei).
  • Esperemos que monitore sua temperatura interna.

E custa menos de cerca de 100 dólares. Não tenho experiência com hardware de sistemas embarcados, então realmente não sei o que comprar ou por onde começar, além do fato de que soube que esse seria um bom lugar para algo relacionado ao ARM. Sou desenvolvedor de software com tempo para gravar tanto quanto escrever os programas para dar suporte a isso.

O lago tem uma área de cerca de 2 acres e tem menos de 25 pés de profundidade, se isso fizer alguma diferença.


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Isso vai ser duro, mas você não pode fazer isso com US $ 100. Se você tivesse experiência em sistemas embarcados e não precisasse de hardware de desenvolvimento, talvez pudesse fazê-lo. Se você decidir seguir em frente, o ARM parece um bom lugar para começar. Existem chips poderosos disponíveis que podem controlar o hardware sem grandes problemas. A temperatura interna é a parte mais fácil de todo o processo. Além disso, espere que o GPS seja de pelo menos US $ 50 se você for o melhor módulo de compilação. Tente procurar por sistemas de desenvolvimento ARM e confira os preços. Se eles são muito caros, tentar projetar o resto do robô primeira
AndrejaKo

A cifra de US $ 100 é uma diretriz para o processador e nada mais. Eu tenho toneladas de componentes e materiais eletrônicos espalhados (mais dinheiro suficiente para comprar o que não tenho), só preciso de um processador para conectá-los. Eu sabia que um GPS preciso custaria muito mais do que US $ 50 (sem mencionar que é tecnicamente inviável por várias razões) e estava realmente usando-o como um exemplo para o tipo de coisa com a qual eu estaria interagindo. Se ainda não puder ser feito por menos de US $ 100, acabarei esticando.
Marcusw

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Quando li pela primeira vez o título da pergunta, por um momento eu me perguntei se alguém na BP tinha chegado a SuperUser por ajuda ;-)
David Z

Boa sorte com o projeto; provavelmente criaria um blog nerd bastante interessante. Mas uau, você apresentou sua pergunta com praticamente todas as informações relevantes. Seria bom editá-lo para representar com mais precisão sua necessidade.
msw

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Um pi de framboesa pode funcionar aqui e atender à maioria das suas necessidades. Algumas pessoas criaram submarinos e, como possui slots GPIO e USB, você deve poder fazer a interface das coisas dessa maneira. Também existem algumas placas x86 de baixo custo e interessantes.
Journeyman Geek

Respostas:


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Como você tem experiência em desenvolvimento no Linux, eu recomendo usar uma solução de hardware pronta para uso que já suporte o Linux. Por exemplo, usei vários computadores ARM de placa única na faixa de US $ 100 a US $ 200 (o próprio processador é muito mais barato) desta empresa para projetos de automação / robótica: http://www.embeddedarm.com/products/ index.php . Por exemplo, o TS-7260 ou o TS-7500 mais recente (mas menos extensível)

Você pode comprar uma placa que inclui Ethernet, USB, portas seriais, em alguns casos algumas E / S analógicas e digitais e sensor de temperatura, e o mais importante: pode vir com o Debian Linux pré-instalado em um stick USB ou cartão SD e nos drivers para conversar com esses periféricos de hardware, para que você possa entrar no quadro e começar a brincar. Para controlar os propulsores, você precisará de algum hardware adicional, mas provavelmente os drivers de motores que você comprar podem ser controlados por linhas de E / S digitais ou portas seriais.

Eu também conheço pessoas de sistemas embarcados / Linux que amam o Gumstix, embora eu não as tenha usado.



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Dado seu orçamento e ambiente, você está mirando um pouco alto no departamento de painéis de ensaio incorporados. Eu olharia algo como um moderno derivado 6502 . Você encontrará as ferramentas de suporte e a comunidade vastas. Será menos parecido com o que você está familiarizado, mas há razões pelas quais as pessoas ainda usam processadores embarcados de 40 pinos:

  • barato (o que também significa que você terá $ 93 restantes para gastar na lógica de suporte, sensores e energia)
  • ambientalmente robusto
  • baixo consumo de energia (fonte de alimentação mais barata)
  • ambiente operacional menos complexo (menos software significa menos chances de falha fatal)

Você pretende que esse rastreador seja autônomo? Eu sugiro fortemente que você o mantenha amarrado, pois ele ficará preso. De fato, é provável que o software seja a menor das suas preocupações, pois o fundo de um lago é mais áspero do que a superfície de Marte quando você é menor que uma caixa de sapatos e não tem éons de otimizações evolutivas de design.


Controladores mais simples parecem ser uma boa maneira de resolver esse problema, mas você não pode executar o GNU / Linux neles. +1 para tethering e referência a Marte!
AndrejaKo

Haha, nunca enviarei um robô onde ele não possa ser facilmente recuperado manualmente. Eu tenho experiência suficiente com robôs para saber que eles ficarão presos, independentemente das probabilidades (não é engraçado como isso funciona?). Estou pensando em uma corda ou cabo de corda, juntamente com conexões de energia e ethernet, além de um balão de papel alumínio para ser inflado por ignição eletrônica de pó preto ou cabeças de fósforo em caso de perda de conexão. Mas, voltando ao ponto, este chip parece faltar uma conexão de rede e modo de retransmissão de dados de vídeo, coisas que eu absolutamente necessário ...
marcusw

Ah, e por falar nisso, o poder e os sensores não estão incluídos no $ 100 ...
marcusw

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Soa como um projeto legal.

Você já viu a lista de placas-mãe que rodam Linux ?

Considere enviar dados de vídeo diretamente da câmera para o umbilical, onde as pessoas de cima podem vê-lo, ignorando completamente a CPU no submarino. (Todo o resto da sua lista pode ser tratado por uma CPU de energia relativamente baixa.)

Considere usar uma placa de baixo custo como o Arduino como um nó mais ou menos descartável no submarino e manter a caixa Linux mais cara na extremidade seca do umbilical.

Considere usar o recurso Power over Ethernet (POE), para que você possa usar o cabo CAT5 padrão para enviar energia ao seu submarino e também para comunicação bidirecional. Então, quando o cordão umbilical for inevitavelmente machucado e rasgado, é fácil substituí-lo. (Isso lhe dá poder suficiente?)

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