sábado, agosto 23, 2008

C-130: sistema JATO y aterrizaje en portaaviones


Antes de ayer estaba viendo un capítulo de la serie JAG, en concreto el quinto de la novena temporada, titulado "aterrizaje". En la segunda parte del capítulo, Harm lleva a cabo un aterrizaje en un portaaviones con un C130 Hércules. Mientras veía el capítulo dudaba bastante de lo que se contaba, pero al final del episodio apareció lo siguiente:

Al final del capítulo ...

Así que aprovechando que estamos en la era de la información ¿por que no echar un ojo por internet a ver que se encuentra?
Lo primero que he hecho ha sido ver si había algún vídeo en internet del Hércules aterrizando en el USS Forrestal. En el siguiente vídeo de youtube, se ve la grabación original en el minuto 2:05. El proceso de aterrizaje y despegue en el portaaviones se explica detalladamente.




U.S.S Forrestal

Según he leído por internet, el propósito de estas pruebas era ver si era viable que el c130 realizase operaciones de reaprovisionamiento, de larga distancia y gran tonelaje en portaaviones en alta mar. Según la página de historia naval de la navy, la proeza se explica con las siguientes líneas:

Forrestal made history in November 1963 when on the 8th, 21st and 22nd, Lt. James H. Flatley III and his crew members, Lt. Cmdr. "Smokey" Stovall and Aviation Machinist's Mate (Jets) 1st Class Ed Brennan, made 21 full-stop landings and takeoffs in a C-130F Hercules aboard the ship. The tests were conducted 500 miles out in the North Atlantic off the coast of Massachusetts. In so doing, Forrestal and the C-130 set a record for the largest and heaviest airplane landing on a Navy aircraft carrier. The Navy was trying to determine if the big Hercules could serve as a "Super-COD" — a "Carrier On-board Delivery" aircraft. The problem was there was no aircraft which could provide resupply to a carrier in mid ocean. The Hercules was stable, reliable, and had a long cruising range and high payload.

The tests were more than successful. At 85,000 pounds, the C-130F came to a complete stop within 267 feet, and at the maximum load, the plane used only 745 feet for take-off. The Navy concluded that with the C-130 Hercules, it would be possible to lift 25,000 pounds of cargo 2,500 miles and land it on a carrier. However, the idea was considered a bit too risky for routine COD operations. The C-2A Greyhound program was developed and the first of these planes became operational in 1965. For his effort, the Navy awarded Lt. Flatley the Distinguished Flying Cross.
Y no sólo me sorprendió ver como aterrizaba el hércules en un portaaviones, sino también ver como despegaba con "el sistema JATO". Otra cosa que también pensé que era mas ficción que realidad, pero al final nada de ficción. Según parece se añaden 8 cohetes de combustible solido, (4 a cada lado) que se activan cuando el avión ya ha cogido velocidad en pista.



En el vídeo se ve una demostración realizada por los Blue Angels, la patrulla acrobática de la marina estadounidense con el hércules llamado Fat Albert.

Enlaces
U.S. Navy - A brief history of aircraft carriers: USS Forrestal (CVA 59) link
Sobre el USS Forrestal en wikipedia link
C130 hércules en wikipedia link

La máquina de ajedrez

Estos días he estado leyendo la novela "La máquina de ajedrez" de Robert Löhr. En la novela se habla de la máquina conocidad como "El turco", un ingenioso truco "humano-mecánico" que consistía en esconder un enano experto en ajedrez dentro de una voluminosa mesa, y era responsable de manejar los mecanismos que le permitían mover las piezas sobre el tablero. A lo largo de las páginas se pasa por su creación, demostraciones en público y otros temas que ya poco tienen que ver con la máquina.

Recordando una frase de un profesor que decía "... el primer ordenador que jugaba al ajedrez era un enano que lo ponían detrás escondido" me puse a buscar por internet algo sobre el asunto, y resulta que tanto el inventor de la máquina como la máquina en si existieron en la realidad.

Reconstrucción del autómata

La máquina-persona se enfrento a ilustres personajes, como Napoleón Bonaparte , Benjamin Franklin o el icono de la informática Charles Babbage.

En el libro también se hace referencia a un invento diseñado por el mismo creador de la máquina de ajedrez, Wolfgang von Kempelen, (este segundo no era un timo como el primero) que consistía en una "máquina parlante", pero parece ser que las descripciones que se hacen a lo largo de las páginas poco tienen que ver con los modelos que en realidad prototipó y que posteriormente fueron reconstruidos.


La máquina parlante

Y parece ser que todavía no ha muerto el sentido común y la razón. En esta época donde reina la Play Station y la telebasura como uno de los enfoques formativos más válidos, y con una mezcla de romanticismo en el sentido clásico del término, hay tiendas que venden kits para niños y no tan niños (al mas puro estilo de la serie nova) que sin pegamento ni herramientas y a base de desgastar un poco la materia gris te permiten construir pequeños autómatas de madera. (Designing Automata Kit)

Links
Von Kempelen's talking machine link
Virtual Turkish chess player link
La máquina de ajedrez (Casa del libro)
Biografía de Von Kempelen wikipedia

sábado, agosto 16, 2008

The ball wheel project

Hace tiempo mencioné algo por el blog sobre el proyecto que unos compañeros y yo estábamos haciendo en Dinamarca. Como tampoco entré mucho en detalles y me he dado cuenta de que es con lo que mas he aprendido desde que llevo estudiando, me he decidido a subir parte del contenido que tenía por el disco duro a iternet para que sea accesible para quien le interese la robótica y la informática.

La VIA UC en colaboración con la universidad de Aarhus está desarrollando un robot para tareas agrícolas, conocido como hortibot. Este robot ya ha sufrido varias modificaciones desde su versión inicial y una de las que se están planeando es la de sustituir sus 4 ruedas por ruedas esféricas.



El hortibot

El propósito de esto es conseguir un vehículo de muy alta movilidad, capaz de superar obstáculos y salir de territorios en los que el movimiento pueda ser complicado por la consistencia y la rugosidad del terreno. Para llegar a esto, el departamento de mecánica en colaboración con el de IT está trabajando en un prototipo de robot propulsado mediante una rueda esférica. Como proyecto final tuvimos la oportunidad en la universidad danesa de trabajar en este línea y mejorar el manejo de la rueda.


La situación inicial de la que partíamos cuando empezamos el proyecto era una rueda esférica que se podía orientar en casi cualquier dirección del espacio (había que tener en cuenta bastantes limitaciones físicas).
La rueda se movía mediante 3 servomotores, que permitían moverla en 3 planos diferentes. El control de la rueda se llevaba a cabo mediante un joystick analógico, que se conectaba a unos servodrivers analógicos. La potencia la suministraban dos baterías industriales de 12 V cada una.

Nuestro trabajo consistía en tres partes principales:
  • Parte mecánica: obtener una serie de expresiones matemáticas que determinasen que movimientos parciales tenían que realizar los servos para llegar a una determinada posición.

  • Parte electrónica: Crear la infraestructura de control necesaria para poder manejar el robot de manera automática, desde un programa en C, y suprimiendo el joystick analógico. Para esto equipamos la rueda con encoders en cada uno de los servos, utilizamos un micro Atmel AT90CAN128, un adaptador para can bus y varios interfaces para manejar los servodrivers analógicos desde la placa del microcontrolador, ya que no hubo tiempo de sustituirlos por unos digitales.

  • Parte informática: Creación del software necesario para leer los encoders (tanto incrementales como absolutos), manejo del bus CAN desde el micro atmel y manejo del bus SPI para interactuar con los servodrivers analógicos. Creación de un conjunto de funciones de mayor nivel de abstracción para que moviesen a diferentes velocidades cada servo, en un sentido concreto, a una posición determinada, etc ... Creación del software necesario para manejar la rueda desde un pc conectado al bus can. También trasteamos bastante con la API en .net del adaptador CAN conectado al PC para crear nuestro propio software que operase la rueda desde un portatil.



Algunas de las limitaciones físicas que afectaban al movimiento de la rueda



Algunas fotos de la estructura durante y tras las modificaciones mecánicas que realizamos. De izquierda a derecha: la estructura final. Delimitando los movimientos para encontrar las equivalencias entre las posiciones físicas y las lógicas que iban a corresponder tras utilizar los encoders. Modificando la estructura. La bola por dentro, era una pelota de fibra de vídrio hueca.



Fotos de algunas electro-tripas que utilizamos. De izquierda a derecha: Servo-drivers analógicos. Osciloscopio fluke digital que lo flipas que andaba rodando por el laboratorio. Encoder absoluto con salida en código gray. Pruebas de los potenciómetros digitales que atacaban a los servo-drivers.




De izquierda a derecha: adaptador para CAN bus para pc (can-bus a usb). Adaptador para CAN bus para la stk501. Slip-ring, escobillas para solucionar el problema de la alimentación del servo contenido en la ruda, ya que los cables que lo alimentaban se retorcían en el eje. Señal PWM que movía los servomotores.


Y no quería cerrar el post sin poner un par de vídeos donde aparecía la rueda en acción. En el primero de ellos se ve tal y como la recibimos al principio. Con la estructura completa y operada desde el joystick analógico.




Utilizando un programa para mandar paquetes CAN que contenían la información relativa al movimiento de la rueda (dirección y velocidad) la rueda podía ser operada desde el PC.



Fue un proyecto en el que aprendimos un montón sobre electrónica, programación de micros y mecánica (en mi caso de esto menos por que me dediqué a las partes anteriores). Ha sido uno de los trabajos mas interesantes y entretenidos que he hecho hasta ahora y, aunque tuvimos que currar bastante, siempre quedaron ratos para las barbacoas en la terraza del laboratorio, unas partidillas al urban terror o jugar con la maqueta que teníamos para pensar los movimientos sin tener que estar con el robot de por medio (la maqueta era una pelota de fútbol).

Links
Album en picasa con estas y mas fotografías a mayor resolución link
Página web del proyecto Hortibot
AT90CAN128 atmel website link
STK500 atmel website link
STK501 atmel website link

domingo, agosto 03, 2008

"La niebla"

Ayer vi la película "La Niebla", adaptación de la novela de Stephen King a la gran pantalla.
La acción se sitúa en Maine (como en muchas otras novelas de Stephen King), y transcurre tras una intensa tormenta que deja la pequeña localidad patas arriba. Pero los ingénuos habitantes no sabía que lo peor estába por venir, ya que tras la tempestad una densa niebla impregnó los alrededores trayendo algo que sorprendió a todos los que trataban de reponerse de las consecuencias del temporal.

Hace unos cuantos años que leí la novela en un formato bastante típico en España, una compilación de varios relatos cortos del autor. Me pasó lo que casi siempre me pasa con los libros de Stephen King, me gusta el relato y el argumento,pero los finales me decepcionan SIEMPRE. Los guionistas también debieron de creer que el final no iba muy allá por que el de la película es bastante diferente. No es de las mejores adaptaciones que he visto de este autor pero se puede ver y pasar un rato entretenido.

Aquí dejo el trailer para ir abriendo el apetito:

sábado, agosto 02, 2008

Wall E!



Después de un periodo de tiempo en el que los humanos han contaminado completamente la tierra, la totalidad de la ploblación mundial se ve obligada a salir de la tierra y vivir en el espacio. Para volver a acondicionar la tierra dejan una comunidad de robots Wall.E (Waste Allocation Load Lifter Earth-Class).

WallE cuenta la historia de uno de estos robots que conoce a una robot exploradora llamada EVE. La película tiene curiosos guiños a verdaderas leyendas de la culturilla geek y ciencia ficción:
  • El robot WallE tiene los ojos y las orugas de cortocircuito.
  • El ordenador de abordo de la nave transbordadora es muy similar a HAL9000 (2001: Una odisea en el espacio).
  • En la peli sale el Sputnik entre la basura espacial al salir de la tierra
  • Y ahora que tengo un mac, he podido reconocer un sonido muy familiar. Cuando Wall.E termina de cargar sus baterías solares, se escucha el sonido reproducido cuando OSX empieza a arrancar.
  • Y que hay de el cubo de rubik???? WallE lo encuentra y cuando se lo pasa a EVA lo soluciona!!
La película es genial, espectacular y digna de ver un par de veces. No hay mas que ver su posición en el ranking de IMDB donde figura la número 26 en la lista de las 250 mejores películas de la historia del cine (link).

Trailer en YouTube:



Ficha en IMDB link.