Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

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Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede Pierre17800 » Mar 9 Juil 2019 16:07

Bonjour à tous,
J'essaie de réaliser un prototype de simulateur dynamique (dans un premier temps avec 3DOF)
J'utilise FSX, FSUIPC,Link2FS.
Coté plate forme dynamique j'utilise un ARDUINO pour lire les données transmisses par LinK2FS.
Pour commander les 3 vérins à moteurs CC, c'est également un programme ARDUINO qui fait le travail (via une carte de puissance)
Jusque là tout fonctionne bien; mais il y a pour moi un chaînon manquant:
Je reçois de Link2FS des accélérations en X,Y,Z et malgré mes recherches je ne sais pas convertir ces accélérations en mouvements "moteur CC".
Mon but dans ce prototype est de bien comprendre le fonctionnement des divers éléments de rendu pour une simulation réaliste.
Je sais qu'il existe des logiciels qui font çà, mais en tant qu'informaticien à la retraite je voudrais faire moi-même le logiciel de paramétrage et de commande pour l'adapter à mes besoins (ou désirs...) au fil du temps !
Si quelqu'un peut me donner une piste... MERCI à tous.
Pierre.
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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede fab » Mar 9 Juil 2019 21:10

Beau programme que celui là !

Ce que j'ai constaté dans mes différentes observations, c'est que les accélérations sont reproduites pas des déplacements plus ou moins rapide de l'habitacle, on va prendre comme exemple une accélération et un coup de frein, à toi d'extrapoler pour les autres axes ...

Pour une accélération, l'habitacle va se pencher en arrière (tu vas être collé au dossier de ton siège), plus ou moins rapidement, puis va très lentement revenir au point neutre, puisque le ressenti de l'accélération diminue, lors du coup de frein, l'habitacle se penche vers l'avant (tu vas être projeté en avant), puis revient au point neutre lentement.

Donc pour convertir une accélération il faut que tu fasses déplacer ta cabine plus ou moins rapidement, puis la faire revenir au centre lentement en suivant la valeur de l'accélération.

Pour résumer, Il faut que tu puisses gérer la position des vérins et leur vitesse de déplacement.

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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede JacquesZ » Mar 9 Juil 2019 22:58

Je pense que tu ne vas pas échapper aux joies du PID. Parce que les accélérations c'est une chose, convertir tout ça en sensations réalistes, tout en tenant compte des contraintes matérielles et structurelles c'en est une autre...

Quand on voit de l'extérieur les simu pro et leurs plateformes de plusieurs centaines de kilos se faire brimqueballer de partout, on comprend qu'il faut que ce soit costaud.
J'ai découvert d'ailleurs que les vérins electriques d'un des simu A320 utilisé à Sofia (l'autres est équipé de vérins hydrauliques) étaient d'un marque réputée pour le matos pro de tournage de cinéma.

Ceci dit réinventer la roue depuis le début, c'est à mon avis pas une mince affaire. Je te souhaite bon courage!

Il existe plusieurs plateformes open source sur lesquelles tu peux peu-être apporter ta contribution?
De plus ce dont parle Fab c'est de la 6DOF, comme les simus pro.

Voici un projet sérieux avec des plugins open source.
https://www.x-sim.de/software.php?lang=eng&page=history
Un autre qui supporte DCS et n'attend plus que ta contribution pour FSX!
https://github.com/SimFeedback/SimFeedback-AC-Servo/wiki/Supported-Games
Celui-ci a déjà tous les plugins nécessaires.
https://www.xsimulator.net/
et l'incontournable BFF qui fait déjà des merceilles pour les Yokes à retour de force chez certains constructeurs ici même.
http://bffsimulation.com/6DOF-Motion-Software.php

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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede tabar57 » Jeu 11 Juil 2019 12:20

Bonjour,

Très beau projet en effet et très ambitieux.
Pour m'être penché là dessus aussi il y a quelque temps et étant aussi informaticien retraité, je reconnais avoir lâchement abandonné car malheureusement ( hormis les connaissances à acquérir) je me suis rendu compte que je n'avais pas la place pour abriter ce genre de jouet.
A part le mettre dans le garage sur une dalle, il faut en effet une structure hyper costaude pour l’accueillir surtout si on part sur autre chose qu'un petit aéronef.
Loin de moi l'idée de te dissuader, surtout n'hésite pas à nous faire part de tes avancées et bon courage

Bernard
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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede Pierre17800 » Ven 12 Juil 2019 19:17

fab a écrit:Beau programme que celui là !

Ce que j'ai constaté dans mes différentes observations, c'est que les accélérations sont reproduites pas des déplacements plus ou moins rapide de l'habitacle, on va prendre comme exemple une accélération et un coup de frein, à toi d'extrapoler pour les autres axes ...

Pour une accélération, l'habitacle va se pencher en arrière (tu vas être collé au dossier de ton siège), plus ou moins rapidement, puis va très lentement revenir au point neutre, puisque le ressenti de l'accélération diminue, lors du coup de frein, l'habitacle se penche vers l'avant (tu vas être projeté en avant), puis revient au point neutre lentement.

Donc pour convertir une accélération il faut que tu fasses déplacer ta cabine plus ou moins rapidement, puis la faire revenir au centre lentement en suivant la valeur de l'accélération.

Pour résumer, Il faut que tu puisses gérer la position des vérins et leur vitesse de déplacement.

Fabien

Merci pour cette idée. Si je comprends bien il faut que j'attribue une valeur de déplacement du vérin en fonction de la variation dans le temps de l'accélération. Dès que l'accélération reste stable, je remets lentement le vérin à sa position initiale (ou précédente). Ensuite il faut sans doute appliquer une correction pour que ce soit réaliste.
Programmer une fonction qui fait çà me parait assez (trop) simple: j'ai du rater un truc...
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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede fab » Ven 12 Juil 2019 19:57

Oui, c'est cela, comme ta plateforme ne se déplace pas, en fait tu utilises la pesanteur pour simuler l'effet d'accélération.
Et au fur et à mesure que l'accélération disparaît, la plateforme revient à son point de départ.

Il te faudra des vérins avec une information de positions, tu peux déjà faire quelques essais simplement sur un axe (accélération, freinage) et voir ce que ça donne, je suis comme toi, j'aime expérimenté même si des solutions existes toutes faites !

Si tu as loupé un truc, c'est le fameux PID pour jouer sur la vitesse de déplacement (CF tes cours de physique / robotique ou Google est mon amis) que Jacques à indiqué plus haut, que tu pourras intégrer pour donner plus de réalisme et de précision !

Essai déjà de faire le programme qui fait déplacer un vérin à une position donné, selon la valeur donné par FSX, attention, cette valeur passe du négatif au positif, ton vérin aura donc une position centrale.

Fabien

P.S : Note que pour l'axe des X(accélération/frein) et Y(roulis), ça fonctionne pas mal, pour l'axe Z(monté/descente) c'est plus délicat à simuler, il n'est plus question de bouger la plateforme sur un des axe, mais toute la plateforme doit monter/descendre !
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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede JacquesZ » Ven 12 Juil 2019 21:43

A mon humble avis tu devrais décomposer le problème en deux grandes parties:

1- la gestion du déplacement physique de la plateforme, plus précisément des vérins. Le déplacement des actuateurs va dépendre étroitement de la configuration géométrique choisie pour la plateforme. Il en existe plusieurs principes différents assez différents les uns des autres au niveau fonctionnement.

Ton choix dépendra des contraintes d’encombrement, d’amplitude déplacement et aussi et surtout du poids de la cabine à transporter. Si c’est pour déplacer un cockpit de 320 avec sa visu, on atteint tout de suite la centaine de kilos, à laquelle il faut ajouter le ou les pilotes. Autant dire que pour pouvoir déplacer une plateforme de 200 kilos en toute sécurité avec des déplacements en porte à faux et centre de gravité décentré, il va non seulement falloir des vérins extrêmement costauds mais également une plateforme à toute épreuve (structure métal) au niveau des assemblages, rigidité et liaisons pour pouvoir en supporter les contraintes. Tant que tu n’auras pas défini un cahier de charges et dès le départ envisagé une chasse aux poids superflus, la prog est à mon avis secondaire. La plateforme en hexapode de type Stewart est la plus courante mais il existe d’autres solutions.

Admettons que tu aies solutionné tous ces challenges, la première étape est à mon sens une programmation du hardware qui définit des mouvements et déplacements physiques des vérins de plateforme sur les trois axes à partir d’une position A en (xyz) avec des inclinaisons données sur les 3 axes vers une position B (x’y’z’) avec trois autres inclinaisons.

Le déplacement de la plateforme doit se faire dans le cadre d’un volume maximal de déplacement qui ne sera peut être pas simplement lié aux limites de déplacement des vérins, mais plutôt aux capacités de déport de charge de la plate-forme, qui seront probablement atteintes avant les butées des vérins. Le centre de gravité de la cabine devra être en permanence maintenu au centre du triangle de sustentation materialisé par les points d’accroche de tes vérins sur le sol, sinon l’ensemble va probablement basculer ou l’effort sur un des points d’appuis sera tel que les vérins vont plier ou les attaches s’arracher.
Je fais un peu dans le catastrophisme à dessein, juste pour rappeler que brinquebaler une masse de plusieurs dizaines de kilos a plusieurs centimètres du sol nécessite un truc costaud et bien calculé au niveau structure, surtout s’il y a une personne dessus!

2-Une fois que tu t’es assuré de pouvoir déplacer ta plateforme en sécurité d’un point À vers B en ajoutant de surcroît un paramètre de vitesse variable de m (pour simuler les turbulences par exemple), tu peux à mon sens passer à la simulation des accélérations donnés par le simu (qui lui dispose d’une référentiel inchangé sur les trois axes) et convertir ces accélérations en déplacements complexes de la plateforme qui prennent en compte comme le disait Fab l’effet de la gravité. Et qui gère et également le retour lent de la plateforme à une position de repos, prêt pour pouvoir simuler le prochain mouvement.

La technique des » washout filters » est utilisée dans ce principe, basé sur des retours de la plateforme à sa position de base avec des accélérations en dessous du seuil de detectabilité par l’oreille interne humaine (Otholites et canaux semi circulaires)
Un excellent article ici:https://en.m.wikipedia.org/wiki/Motion_simulator

C’est un sacré challenge technique et mécanique que tu choisis et je te tire mon chapeau pour ça.
Mais à mon sens inutile de te prendre la tête avec la simulation des accélérations tant que tu n’as pas géré le déplacement physique de ta plateforme.

Tiens nous au courant!

Jacques
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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede JacquesZ » Ven 12 Juil 2019 22:14

https://www.xsimulator.net/community/threads/flypt-6dof-brushless-diy-actuators.10799/

Un lien extrêmement intéressant d’une plateforme de type stewart avec les pieces utilisées et des indications sur la partie soft. A priori c’est exactement tel que je l’ai décrit précédemment! chouettedoights
https://www.flickr.com/photos/128465277@N06/44640995994/sizes/o/
Ils ont créé un logiciel spécifique pour le point 1, et utilisé les plugins Simtool pour le point 2 de mon post précédent.


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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede A320 hérétique » Ven 12 Juil 2019 22:34

Sujet au combien passionnant, que j'ai eu l'occasion d'approcher chez feu Thomson ...

Ne pas perdre de vue qu'il faut obligatoirement embarquer tout le système de visu, si écran circulaire (dommage de faire autrement sur une plateforme mobile), ça dimensionne brutalement le truc !

Michel
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Re: Plate Forme 3DOF ...le Chaînon manquant !

Messagede Pierre17800 » Sam 13 Juil 2019 15:12

Merci pour l'intérêt que vous portez à mon projet.
Je suis bien conscient des problèmes de structure qu'il faut prendre en compte comme l'explique jacques.
J'ai un grand local avec une bonne hauteur sous plafond.
Je me suis inspiré d'une configuration décrite dans le mémoire d'une étudiante de la Faculté des Sciences de l'Université LAVAL au Québec.
Ma plate forme sera suspendue sur une espèce de potence fixée au sol dont les pieds forme une pyramide.
La force nécessaire pour les déplacements en X et Y sera beaucoup plus faible. Il n'en sera pas de même pour l'axe Z qui nécessitera de soulever tout le poids du cockpit (y compris le poids des vérins X et Y). Je précise que la cabine est celle d'un petit avion (type Cessna) et n'a rien à voir avec les merveilles (copies conformes de vrais avions) réalisées par certains d'entre vous.
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