Pypilot: el piloto automático de emergencia de código abierto que salvó nuestro viaje

Se está desarrollando un piloto automático Pypilot. © Guillaume Ponçon

¿Cuál es la forma más barata de sustituir un piloto automático que falla? Decidimos probar la solución gratuita "Pypilot". Así es como conseguimos un nuevo piloto automático que funciona.

Durante una semana hemos estado buscando en vano el fallo de este viejo piloto automático ST7000. Desesperados, se nos ocurrió la idea de crear nuestro propio piloto. Tras algunas investigaciones, el proyecto de código abierto "pypilot" llamó nuestra atención.

Buscando información sobre el piloto

El sitio web oficial pypilot.org ofrece una presentación que no es tan buena como una documentación real. Puedes empezar por leer el "libro de trabajo de pypilot" y luego consultar el foro openmarine.net . En este último, puedes encontrar, paso a paso, toda la información necesaria para la selección de los componentes, las conexiones eléctricas y la parte informática. El autor del proyecto, Sean D'Epagnier, participa mucho dando noticias y respondiendo a preguntas. Por último, varios franceses han adoptado con éxito Pypilot y comparten información muy útil en diversos foros.

Selección y pedido de componentes

En primer lugar, un estudio minucioso del proyecto permite empezar a comprar sin olvidar nada. Lo ideal es pedir el controlador y los componentes directamente a Sean. Tienen la ventaja de estar cableados y se entregan en cajas impermeables muy bien diseñadas por su creador. Si no te interesa la electrónica y la informática, ésta es, con mucho, la mejor solución.

L'Arduino Nano sert à contrôler le moteur du vérin. Des LEDs ont été câblées pour analyser son comportement.
El Arduino Nano se utiliza para controlar el motor del timón. Se han cableado LEDs para analizar su comportamiento.

Sin embargo, si tiene prisa, es posible comprar lo que necesita en otro lugar. Necesitarás al menos los siguientes componentes para una solución basada en la Raspberry PI:

  • A Raspberry PI 3 o 4 . Se trata de un pequeño y económico ordenador (entre 35 euros y 90 euros según las opciones) muy popular en el mundo de la electrónica y la informática. Albergará el sistema "OpenPlotter" basado en Linux y el software principal del controlador (el ordenador).

  • A Arduino Nano una pequeña placa electrónica programable en la que se puede instalar un sistema Linux, que controlará el motor del cilindro.

  • A puente H tipo IBT-2 (este modelo no es el ideal pero es fácil de encontrar y funciona bien). Este componente recibirá las órdenes del controlador a través del Arduino Nano y las traducirá en energía para el motor del actuador.

  • A sensor inercial (IMU) MPU-9255 o MPU-9250 que, conectado a la Raspberry, actuará como brújula y giroscopio.

  • Qué cable todos estos componentes: cables dupont y protoboard para empezar, luego una caja y material de soldadura.

El conjunto debería costar menos de cien euros. A este precio, puedes duplicar la compra de todos los componentes sin dudarlo, para tener algunos por adelantado cuando los necesites.

Cableado e instalación de software

Una vez que está todo, pasamos al cableado inicial con unos cables dupont y una protoboard. Para este paso, debemos ayudarnos de los comentarios contenidos en el archivo "motor.ino", el programa a inyectar en el Arduino. Los detalles se pueden encontrar en la documentación y en los foros. A continuación, instalamos OpenPlotter en la Raspberry con la última versión del software Pypilot (porque la suministrada con OpenPlotter no es lo suficientemente reciente).

Después de unas horas, milagrosamente, ¡tenemos un piloto automático que funciona!

Réaliser un schéma est utile pour ne rien oublier du câblage à réaliser. Ici une version minimale et fonctionnelle, à laquelle on peut ajouter les capteurs d'angle de barre, de tension et de courant, de température, etc.
Hacer un diagrama esquemático es útil para que no se olvide nada del cableado a realizar. Aquí tenemos una versión mínima y funcional, a la que se pueden añadir los sensores de ángulo de barra, tensión y corriente, temperatura, etc.

El último paso fue sustituir el pequeño motor utilizado para estas primeras pruebas por el del cilindro de dirección. Y aquí, una buena noticia, ¡funciona! Así es como, por primera vez en Arthur, pudimos navegar sin tocar el timón. Gracias a su interfaz web y al wifi de a bordo, todos los ordenadores, tabletas y smartphones de a bordo pueden utilizarse como control.

Tras la instalación, los ajustes

Para adoptar Pypilot de forma definitiva, queda familiarizarse con los ajustes, que no son muy intuitivos al principio. En primer lugar, tendrá que calibrar algunos componentes, como los sensores de inercia y del timón. A continuación, la parte de software del piloto da acceso a las ganancias del regulador PID, lo que permite jugar con el comportamiento del software del servo, un principio utilizado en la mayoría de los pilotos comerciales.

Un plugin OpenCPN permet de contrôler le pilote et de jouer sur les gains. Trouver les bons paramètres n'est pas évident au premier abord.
Un plugin de OpenCPN permite controlar el controlador y jugar con las ganancias. Encontrar la configuración adecuada no es fácil al principio.

Serán necesarias muchas horas de navegación para saber adaptar las ganancias y la configuración del software al comportamiento del barco. Poco a poco, podrás adoptar los reflejos adecuados para optimizar las reacciones del piloto en función del punto de vela, el estado del mar y el viento.

Un piloto muy bueno, técnico para montar

En conclusión, podemos decir que pypilot es una herramienta seria que realmente funciona. Como es barato, también es una buena opción para tener un conductor de reserva. El proyecto es realmente emocionante, porque al ser gratuito y muy personalizable, puedes adaptarlo realmente a tus necesidades. Por otro lado, se requieren algunos conocimientos de electrónica e informática para ponerlo en marcha, así como tiempo para adoptarlo y configurarlo.

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