Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II

TREBALL FI DE GRAU Grau en Enginyeria Electrònica Industrial i Automàtica DISSENY DEL CONTROL DEL SISTEMA D’IMMERSIÓ DEL VEHICLE AUTÒNOM SUBMARÍ GUANAY II Memòria Autor: Pau Capellades Porras Director: Spartacus Gomariz Castro Co-Director: Ivan Masmitja Rusiñol Convocatòria: Setembre 2023 Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II i Resum Aquest treball s’enfoca en el disseny i implementació, tant a nivell de hardware com software, del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II. Aquest vehicle autònom submarí està centrat en l’estudi de l’entorn marí, amb un principi de moviment que consta d’una primera aproximació al punt d’anàlisi, navegant sobre la superfície amb una ruta preestablerta i una immersió vertical sobre aquest punt concret, on entra en joc el control del sistema d’immersió del vehicle dissenyat i implementat en aquest projecte. El nou sistema d’immersió permet al Guanay II realitzar immersions verticals a 30 metres de profunditat gràcies a una bomba que desplaça un fluid entre un cilindre-pistó amb la funció de dipòsit, localitzat a l’interior de la cambra hermètica del submarí, i una bossa deformable amb la funció de dipòsit que es troba a l’exterior de la cambra hermètica del submarí. En relació al control d’aquest sistema, s’ha desenvolupat un programa amb LabVIEW que permet activar/desactivar la bomba, canviar-li el sentit i visualitzar diferents paràmetres com el corrent consumit per la bomba, finals de carrera del cilindre-pistó i possibles falles durant el funcionament. Al llarg del document es desenvolupen des dels fonaments teòrics de funcionament del nou sistema d’immersió, en relació tant al principi d’operació com a l’electrònica emprada, fins a la metodologia, els problemes durant la implementació i possibles impactes mediambientals. Memòria ii Resumen Este trabajo se enfoca en el diseño e implementación, tanto a nivel de hardware como software, del control del sistema de inmersión del vehículo autónomo submarino Guanay II. Este vehículo autónomo submarino está destinado al estudio del entorno marino, con un principio de movimiento que implica una aproximación inicial al punto de análisis, navegando en la superficie con una ruta preestablecida y una inmersión vertical en este punto concreto, donde entra en juego el control del sistema de inmersión del vehículo diseñado e implementado en este proyecto. El nuevo sistema de inmersión permite que el Guanay II realice inmersiones verticales a una profundidad de 30 metros gracias a una bomba que desplaza un fluido entre un cilindro-pistón con la función de depósito localizado en el interior de la cámara hermética del submarino y una bolsa deformable con la función de depósito que se encuentra en el exterior de la cámara hermética del submarino. En relación al control de este sistema, se ha desarrollado un programa con LabVIEW que permite activar/desactivar la bomba, cambiar su sentido y visualizar diferentes parámetros como la corriente consumida por la bomba, los finales de carrera del cilindro-pistón y posibles fallos durante el funcionamiento. A lo largo del documento se desarrolla desde los fundamentos teóricos del funcionamiento del nuevo sistema de inmersión, relacionados tanto con el principio de operación como con la electrónica empleada, hasta la metodología, los problemas durante la implementación y posibles impactos medioambientales. Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II iii Abstract This project’s target is the design and implementation, both at the hardware and software level, of the control from the immersion system of the Guanay II underwater autonomous vehicle. This autonomous underwater vehicle is focused on the study of the marine environment, with a principle of movement that consists of a first approach to the study point navigating on the surface with a preestablished route and a vertical immersion on that specific point, where the control from the immersion system of the vehicle designed and implemented in this project comes into play. The new immersion system allows the Guanay II to perform vertical dives at a depth of 30 meters thanks to a pump that moves fluid between a piston-cylinder with the function of a reservoir located inside the submarine's hermetic chamber and a deformable bag with the function of a reservoir located outside the submarine's hermetic chamber. In terms of controlling this system, a program has been developed using LabVIEW that allows for the activation/deactivation of the pump, changing its direction, and displaying various parameters such as the current consumed by the pump, the end-of- stroke positions of the piston-cylinder, and possible faults during operation. Throughout the document you can find from the theoretical foundations of operation of the new immersion system, in relation to both the principle of operation and the electronics used, to the methodology, problems encountered throughout the implementation and possible environmental impacts. Memòria iv Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II v Agraïments Agrair les recomanacions i pautes rebudes al llarg dels mesos per part del director Spartacus Gomariz Castro i del codirector Ivan Masmitja Rusiñol. Han servit de guia per desenvolupar a la seva totalitat aquest TFG. També agrair l’espai de treball i el material que m’han cedit l’equip d’investigació SARTI per a dur a terme aquest projecte. Finalment, vull donar les gràcies a la meva família pel seu suport incondicional i estar sempre al meu costat. Memòria vi Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II vii Glossari Abreviatures: • TFG: treball de fi de grau. • TFM: treball de fi de màster. • VAS: vehicle autònom submarí. • AUV: Autonomus Underwater Vehicle. Mateixes sigles que VAS però en anglès. • ASV: Autonomus Surface Vehicle. Sigles en anglès de vehicle autònom superficial. • ROV: Remotely Operated Vehicle. Sigles en anglès de vehicle operat remotament. • DC: Direct Current. En aquest document es refereix a motors alimentats per un flux del corrent en un únic sentit. • GND: ground. Punt de referència d’un circuit on el voltatge és nul. • PCB: printed circuit board. Placa amb múltiples connexions sense soldadura que permet testejar fàcilment un circuit. Paraules anglosaxones: • Brushless: sense escombretes. Tipus de motor elèctric que prescindeix d’escombretes per realitzar el canvi de polaritat. • Single-ended: un sol extrem. Processament de senyal amb dos cables, un dels quals transporta un voltatge que varia i l’altre va connectat a GND. • Frontend: concepte de la programació que fa referència als aspectes visuals amb els que interactua l’usuari. • Backend: concepte de la programació que fa referència a l’estructura interna i lògica de control de la interfície amb la que interactua l’usuari (frontend). • Raw: sense processar. Dades extretes directament d’un sensor abans de tractar-les per interpretar-les amb valors de magnituds físiques reals. • Toggle: alternar. Tipus d’interruptor que permet seleccionar entre dos o més posicions depenent de la configuració d’aquest. Memòria 4 2.3. Estat de l’art A continuació, es posarà en context diferents aspectes relacionats amb el Guanay II, com són altres tipus de vehicles submarins utilitzats per a la investigació científica i diferents sistemes d’immersió utilitzats en AUVs. 2.3.1. Tipus similars de vehicles submarins per a la investigació científica El Guanay II, com s’ha comentat anteriorment, es tracta d’un AUV, pensat per navegar fins a una profunditat de 30 m [5] i controlat remotament des d’una zona segura, evitant posar en risc vides humanes. A més, també se’l podria incloure en el grup dels ASV, vehicles autònoms que només naveguen per la superfície. El Guanay II, al fer les aproximacions als punts on es submergirà verticalment navegant per la superfície, se’l pot considerar un híbrid entre AUV i ASV, perquè navega tant per la superfície com per sota d’aquesta. Figura 2.1. AUV REMUS [6] Figura 2.2. ASV AutoNaut [7] Una variant dels AUVs són els Gliders, submarins autònoms que tracen una trajectòria ondulatòria, aprofitant els descensos i ascensos per impulsar-se horitzontalment. Estan enfocats a exploracions de llarga durada gràcies al reduït consum d’energia en comparació als AUV, ja que només consumeixen energia quan es necessita canviar la flotabilitat. Prescindeixen de motors convencionals, per tant el seu desplaçament en el pla horitzontal depèn del sistema d’immersió, semblant a l’implementat en aquest projecte, ajudat per unes ales que canvien l’orientació del morro del submarí i permeten al Glider oscil·lar dins l’aigua. Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 5 Figura 2.3. Representació gràfica de la trajectòria d’un glider [8] Figura 2.4. Glider Slocum [9] A més, existeixen uns altres tipus de vehicles submarins controlats remotament que, a diferència dels AUV, estan connectats via cablejat fins a la superfície, els quals es classifiquen amb les sigles ROV, de l’anglès Remotely Operated Vehicle. Per una banda, aquest altre tipus de vehicle presenta l’avantatge de poder prescindir d’un sistema de comunicació sense fil, que en el cas dels AUV està obligat a ser acústic ja que les ones electromagnètiques es dissipen molt fàcilment en un medi com l’aigua. Al comunicar-se via cablejat, permet una comunicació molt més ràpida i amb major ample de banda, sumant l’eliminació de possibles factors externs que poguessin interferir en la comunicació acústica. Per contra, l’avantatge que presenta la comunicació via cablejat dels ROV és al mateix temps el seu gran desavantatge, ja que estan condemnats sempre a estar connectats via cablejat a un vaixell de la superfície, limitant el rang de moviment i encarint la seva operativa. Els AUV poden explorar l’oceà autònomament sense necessitar una supervisió humana constant, mentre que els ROVs requereixen d’una constant comunicació amb el pilot. Memòria 6 Figura 2.5. ROV Deep Discoverer [10] 2.3.2. Sistemes d’immersió utilitzats en AUVs Existeix una gran diversitat de sistemes per controlar l’ascens i descens dels AUV. Els més importants són: • Actuadors hidràulics: És un dels sistemes més comuns entre els AUV, format per actuadors hidràulics que varien l’angle dels diferents timons que incorpora el submarí, com poden ser el timó de profunditat i el de direcció. Els actuadors faciliten una gran precisió a l’hora d’ajustar l’angle d’immersió, permetent un ràpid i fàcil ascens/descens. Tot i així, aquests tipus de sistema pot arribar a presentar certa complexitat de disseny i manteniment. A més, al treballar amb timons, el submarí necessita mantenir una certa velocitat de navegació per poder canviar la profunditat. • Llast variable: El funcionament d’aquest sistema és molt simple, s’omple i buida un compartiment de llast a l’interior per variar la densitat i ajustar la flotabilitat del AUV. A l’omplir el compartiment amb aigua del medi exterior, augmenta el pes del vehicle i en disminueix la flotabilitat permetent que aquest es submergeixi. Per altra banda, si es buida el compartiment de llast, el vehicle pesa menys, augmenta la flotabilitat i ascendeix. Aquest sistema presenta la fortalesa de ser molt simple, però requereix d’un manteniment constant degut a l’exposició a l’aigua de mar. • Propulsió vertical: Hi ha casos on es destinen propulsors únicament per a l’ascens i descens del vehicle. Això permet elevar el control i la precisió en el moviment vertical del vehicle, obrint portes a Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 7 l’exploració de zones més insegures i difícils d’accedir per a altres AUV amb un sistema d’immersió diferent. • Flotadors inflables: Una forma ràpida i efectiva de retornar ràpidament a la superfície al submarí en cas d’emergència és mitjançant un sistema d’inflat de flotadors. Gràcies a un gas comprimit que es troba emmagatzemat a l’interior del submarí, quan resulta necessari retornar el AUV cap a la superfície, s’infla un flotador que arrossega el vehicle. Aquest sistema pot resultar perillós en cas que l’inflat del flotador no sigui controlat i pot arribar a arrossegar bruscament el AUV fins a la superfície. Tot i així, en cap cas és el sistema primari de flotabilitat, ja que només es fa servir en casos d’emergència. Memòria 8 3. Sistema d’immersió del Guanay II: abans i després del redisseny El capítol 3 d’aquest document serveix per exposar les principals diferències entre l’antic i el nou sistema d’immersió i posar en context d’on parteix aquest TFG i on comença la feina a realitzar. 3.1. Antic sistema d’immersió L’anterior sistema d’immersió del Guanay II està basat en l’omplert i buidat d’un cilindre pneumàtic. Gràcies a un motor DC encarregat d’estirar i empènyer la tija, es pot controlar la quantitat d’aigua a l’interior del cilindre, alterant la flotabilitat del submarí. Figura 3.1. Anterior sistema d’immersió utilitzat en el Guanay II [4] Com es pot veure a la Figura 3.1, l’anterior sistema utilitzat no presenta una gran complexitat a nivell hardware, involucrant simplement un cilindre pneumàtic connectat a través d’un eix de transmissió a un motor DC, encarregat de transformar energia elèctrica a força de succió o expulsió per introduir o expulsar aigua de mar al cilindre. Un dels grans avantatges d’aquest sistema, a part de la senzillesa a nivell mecànic, és la suavitat amb que es maniobra verticalment el AUV. Cal tenir en compte que depenent de la instrumentació que porti equipat el submarí, és important no exposar-lo a canvis bruscos. En aquest tipus de vehicles no s’acostuma a necessitar moviments ni canvis de direcció ràpids, així que és un sistema bastant apropiat per aquest tipus d’aplicació. A més, el consum energètic d’aquest sistema d’immersió és molt baix, perquè només s’activa el motor DC quan es necessita canviar la flotabilitat del submarí, mentre que en altres sistemes sempre hi ha d’haver motors engegats per propulsar el AUV cap a les profunditats o cap a la superfície. Les immersions verticals del Guanay II estan pensades per realitzar-se amb els motors principals parats, per tant, durant el descens només s’utilitza el motor DC encarregat de variar la flotabilitat. Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 9 Per contra, un dels únics desavantatges d’aquest sistema és el constant contacte amb l’aigua de mar, carregada de minerals que es sedimenten als conductes del sistema d’immersió. Aquest fet obliga a fer un manteniment de neteja meticulós que, en cas de no fer-se correctament, pot repercutir en un mal comportament del moviment vertical del submarí. El desavantatge exposat al paràgraf anterior ha sigut el punt d’inflexió per al redisseny del sistema d’immersió del Guanay II, que parteix del mateix principi de funcionament però evitant el contacte amb l’aigua de mar. 3.2. Prototip inicial El redisseny del sistema d’immersió del Guanay II implementat en aquest treball té l’origen en la investigació feta en el treball de fi de grau del company Miguel Bernal [3], on desenvolupa tant a nivell teòric com experimental el sistema. Figura 3.2. Prototip construït pel company Miguel Bernal per a la prova experimental del nou sistema d’immersió [3] Les conclusions a les que arriba Miguel Bernal al seu TFG són que el funcionament del nou sistema redissenyat és correcte, aconseguint un control de l’ascens i descens òptim. Tot i així, hi ha certes irregularitats en el funcionament, totes causades pel fet que es tracta d’un prototip. Memòria 10 3.3. Nou sistema d’immersió En aquest subapartat es fa una petita introducció del que es desenvolupa en aquest treball. Cal remarcar que l’elecció de components ha estat realitzada abans del començament d’aquest TFG, per tant el pes recau en la implementació d’aquests. El nou sistema d’immersió té el mateix principi de funcionament que l’anterior, el qual modifica la flotabilitat del Guanay II, però amb la diferència que no interactua amb el medi exterior, és a dir, no utilitza aigua del mar per omplir i buidar un cilindre, sinó que es col·loca una bossa d’un material deformable entre l’exterior de la cambra estanca i la carcassa del submarí. Figura 3.3. Representació de la ubicació dels dipòsits del sistema d’immersió redissenyat per al control de flotabilitat del Guanay II [3] A més, s’ha canviat l’anterior motor DC que s’encarrega de desplaçar la tija del cilindre per una bomba bidireccional capaç de desplaçar el fluid des del cilindre cap a la bossa exterior i viceversa. La bomba no està treballant el cent per cent del temps, per tant s’ha afegit una electrovàlvula que impedeix el pas del fluid del sistema i li treu la càrrega d’aguantar la pressió a la bomba quan aquesta no està activa. A continuació es mostra una figura dels components del nou sistema, sense tenir en compte l’electrònica: Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 11 Figura 3.4. Redisseny del sistema d’immersió del Guanay II Com es pot veure a la Figura 3.4, el nou sistema d’immersió no depèn de l’aigua de mar per omplir i buidar el cilindre pneumàtic, ja que és un circuit tancat. Memòria 12 4. Hardware del sistema d’immersió L’objectiu del quart capítol és la d’exposar els diferents components utilitzats per a la implementació del sistema d’immersió del Guanay II i l’electrònica utilitzada per al control d’aquest. 4.1. Justificació del disseny Un dels elements més importants del sistema és la bomba que desplaça el fluid entre els dipòsits que es troben a l’interior i exterior de la cambra hermètica en sentit bidireccional. El Guanay II està pensat per descendir fins a una profunditat de 30 metres, per tant la bomba escollida ha de ser capaç de treballar com a mínim a 3 atmosferes. Per aquest cas, la MGD1000P presenta unes prestacions més que suficients, ja que pot treballar a una pressió superior a la mínima necessària per al correcte funcionament del sistema [11]. Quan la bomba està parada, s’ha afegit una electrovàlvula en sèrie per bloquejar el pas del fluid i treureli la càrrega a la bomba d’aguantar la pressió quan no està funcionant. El dipòsit que es troba a l’interior de la cambra hermètica del submarí ha de ser pressuritzat, per a que mantingui la pressió constant dins seu. Així mateix, s’ha escollit un cilindre-pistó que presenta aquesta característica. Per altra banda, el dipòsit que es troba a l’exterior de la cambra hermètica no requereix de pressurització, així que s’ha escollit una bossa de material deformable que varia el volum en funció de la quantitat de fluid al seu interior. Per identificar quan el cilindre-pistó està ple o buit s’han afegit dos finals de carrera que ajuden a saber quan s’han arribat als nivells màxim i mínim de flotabilitat del Guanay II. Aquests sensors magnètics es troben ubicats a la carcassa exterior del cilindre i detecten la posició de l’èmbol gràcies a un element anomenat plastoferrita que es troba al seu interior. Finalment, comentar que s’ha afegit un sensor de corrent en sèrie a l’alimentació de la bomba. Aquest sensor permet saber l’amperatge que està requerint la bomba i possibles sobrecorrents a la que es pugui exposar. Es poden detectar fins a 5 A, tot i que no es farà treballar la bomba a més de 2 A. 4.2. Descripció dels components • Bomba MGD1000P: és el cor del sistema d’immersió ja que és l’encarregada de desplaçar el fluid entre el dipòsit intern i extern. Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 13 Es tracta d’una bomba que pot treballar tant amb altes com baixes pressions, perfecte per a l’aplicació que se li vol donar. A més és bidireccional, pot tractar amb un ampli rang de fluids i el motor elèctric intern és brushless (sense escombretes) [11], fet que aporta molts avantatges, com un ampli rang de velocitats, disminució del calor generat a l’eliminar el fregament de les escombretes, llarga vida útil, alta resposta dinàmica i sobretot una alta eficiència [12]. Figura 4.1. Rang d’operació de la bomba MGD1000P (verd) [11] Figura 4.2. Bomba MGD1000P utilitzada per impulsar el fluid [11] • Targeta EQi – V2 MG1: és l’encarregada d’aportar el control sobre la bomba, permetent variar la velocitat de rotació del motor brushless, a més de les funcions de revertir el sentit i aturar/engegar. L’entrada d’aquesta targeta permet un voltatge de 12 V fins a 30 V i el voltatge de sortida per variar la velocitat de la bomba es pot controlar amb un potenciòmetre instal·lat sobre la targeta o externament extraient un jumper i connectant un control de 0-5 V [13]. Memòria 20 Figura 4.16. Relé G5V-1 DC5 de la marca OMRON [25] • Optoacoblador M281: realitza una funció similar a la del relé però amb la diferencia que treballa amb un senyal òptic. Aquest fet presenta certs avantatges respecte el relé, com un desgast nul degut a l’absència de peces mecàniques i una rapidíssima resposta. És utilitzat com a interruptor dins del sistema per activar i desactivar l’electrovàlvula que funciona a 12 V, voltatge al qual no pot arribar la sortida digital del DAQ. Aquest optoacoblador va muntat sobre un mòdul, que facilita les connexions amb la resta de components. Entre les característiques més importants a destacar està 1 A de corrent de càrrega en DC i 60 V de voltatge de càrrega [26]. En quant a l’esquema elèctric del mòdul es pot trobar a la pàgina oficial de Seeed [27]. Figura 4.17. Esquema elèctric del mòdul Seeed que incorpora l’optoacoblador M281 [27] Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 21 Figura 4.18. Optoacoblador M281 muntat sobre el mòdul Seeed Studio 101020603 [27] 4.3. Diagrama de blocs i esquema elèctric Una vegada exposats tots els components, es pot realitzar un diagrama de blocs que permet interpretar de forma senzilla i visual el muntatge, funcionament i connexions dels elements que formen part del nou sistema d’immersió. Figura 4.19. Diagrama de blocs del nou sistema d’immersió A la Figura 4.20 es mostra l’esquema elèctric del conjunt de components implementats en el sistema d’immersió del Guanay II comentats al subapartat anterior. El software utilitzat per al disseny del següent esquema és el Proteus 8 [28]. En el cas del mòdul Seeed Studio el qual incorpora l’optoacoblador M281, apareix a la Figura 4.20 com una caixa negre sense saber realment les connexions dels components de la PCB, a diferència del mòdul del sensor de corrent que sí n’apareixen representats. Per saber les connexions del mòdul utilitzat per controlar l’electrovàlvula, cal mirar la Figura 4.17. Memòria 22 Figura 4.20. Esquema elèctric del sistema d’immersió del Guanay II Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 23 5. Software del sistema d’immersió Aquest cinquè capítol s’enfoca en exposar el frontend i el backend [29] del software dissenyat pel control del sistema d’immersió del Guanay II. Tant el panell frontal com la programació de les diferents funcions estan fets amb LabVIEW, programa que pertany a la companyia National Instruments, la mateixa que fabrica targetes d’adquisició de dades com la utilitzada en aquest projecte. 5.1. Panell frontal En un primer disseny, s’ha prioritzat la senzillesa del panell frontal, ja que una estimulació visual excessiva pot arribar a perjudicar l’operació del sistema d’immersió. Figura 5.1. Panell frontal del software de control del sistema d’immersió del Guanay II Com es pot veure a la Figura 5.1, un dels elements que més destaca és el gràfic que apareix a la zona superior l’esquerra, encarregat de mostrar el consum de corrent instantani de la bomba. Mostra una informació molt important, que permet saber possibles sobreesforços per part del motor de la bomba. A més, apareixen dos altres elements que aporten la mateixa informació però en format numèric, i són els indicadors numèrics “Valor numèric consum de corrent de la bomba” i “Valor numèric consum de Memòria 24 corrent de la bomba 2”. El primer indica el valor numèric que apareix al gràfic i el segon indica el mateix valor que l’anterior però raw, és a dir, el que rep directament la targeta NI abans de ser adaptat i condicionat. Pot semblar redundant mostrar el mateix valor en diferents formats, però a l’hora de saber el valor exacte de consum instantani de corrent és millor mirar l’indicador numèric i en cas de voler interpretar d’una forma més visual, és més indicat el gràfic, que mostra millor l’evolució temporal. A la dreta del gràfic del consum de corrent de la bomba, apareixen dos indicadors LED. L’indicador de l’esquerra s’activa quan la bomba està en funcionament i el de la dreta s’activa quan apareix un error a la bomba. A la zona inferior esquerra apareixen dos interruptors toggle que permeten seleccionar l’encesa i apagat de la bomba i l’omplert i buidat del cilindre interior. En relació a la posició del cilindre interior, hi ha dos indicadors LED encarregats d’aquesta funció. S’anomenen Posició BUIT i Posició PLE i tal i com indica l’etiqueta, s’activen si el cilindre ha arribat a la màxima o mínima extensió possible. A més, s’ha afegit un indicador LED vermell per saber si hi ha un possible error als sensors. Per poder parar l’execució del programa es fa amb el polsador de STOP que apareix a la zona inferior dreta. Posteriorment s’ha realitzat una reestructuració dels elements de la Figura 5.1 per a facilitar la interpretació de l’usuari i millorar l’aparença estètica. Figura 5.2. Reestructuració dels elements del panell frontal respecte la Figura 5.1 Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 25 5.2. Diagrama de blocs La programació via LabVIEW del software no es fa a base de línies de codi sinó que es programa amb diagrama de blocs. Aquest tipus de programació presenta avantatges respecte la programació convencional, com per exemple una clara visualització de la lògica del programa permetent una fàcil comprensió d’aquest, ràpid desenvolupament ja que simplement és seleccionar un bloc i connectar-lo i fàcil depuració, facilitant la identificació de possibles errors. A més, LabVIEW facilita la incorporació de tècniques com el multifilament, que permet augmentar el rendiment del nucli del processador sense la necessitat d’alterar-ne la freqüència, executant tasques en paral·lel. També es poden crear màquines d’estat síncrones i asíncrones, així que realment es tracta d’un software amb el que es poden elaborar programes complexos però sempre mantenint la base d’estar treballant com si s’estigués al laboratori, connectant i desconnectant de forma intuïtiva sensors i actuadors. En el cas d’aquest projecte, la programació amb diagrama de blocs resulta adient ja que permet un fàcil desenvolupament degut a la no massa elevada complexitat de les funcions a implementar. Memòria 26 Figura 5.3. Diagrama de blocs implementat per al control del sistema d’immersió del Guanay II Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 27 El bloc que permet configurar els ports de la targeta NI USB-6009 apareix a la Figura 5.3 amb el nom de DAQ Assistant. A la taula Taula 5.1 es mostra la configuració utilitzada als ports del DAQ. Port Configuració Funció P0.0 (DAQ Assistant3) Sortida digital Selector sentit de la bomba P0.1 (DAQ Assistant2) Sortida digital Selector ON/OFF de la bomba P0.3 (DAQ Assistant4) Entrada digital Sensor magnètic cilindre buit P0.4 (DAQ Assistant5) Entrada digital Sensor magnètic cilindre ple P0.5 (DAQ Assistant6) Sortida digital ON/OFF de l’electrovàlvula AI0 (DAQ Assistant) Entrada single-ended analògica Senyal analògica de corrent Taula 5.1. Configuració de les entrades i sortides digitals i analògiques de la targeta NI USB-6009 Posteriorment s’ha decidit incorporar una màquina d’estats, o també anomenada màquina seqüencial, partint del codi representat a la Figura 5.3. Les màquines d’estats presenten la flexibilitat d’afegir tants estats com facin falta en conseqüents desenvolupaments i millores que es puguin afegir al sistema d’immersió. Figura 5.4. Diagrama de blocs de la màquina d’estats dissenyada per al sistema d’immersió A continuació es mostra la programació amb LabVIEW dels diferents estats que apareixen a la Figura 5.4, començant pel primer estat de tots, el d’inicialització: Memòria 28 Figura 5.5. Primer estat de la màquina seqüencial (inicialització de valors) Aquest primer estat que apareix a la Figura 5.5 s’enfoca en la inicialització dels valors, tant de sensors com de interruptors i indicadors LED. No és necessària cap condició per passar al següent estat, es salta directament una vegada s’han inicialitzat tots els valors. Seguidament, es mostra el segon estat: Figura 5.6. Segon estat de la màquina seqüencial (bomba en repòs) Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 29 Mentre s’executa el segon estat de la màquina seqüencial, es realitza una lectura constant del sensor de corrent (subVI que apareix a la Figura 5.7 i desenvolupat a l’apartat 5.2.1 d’aquest mateix document) i dels sensors de posició de l’èmbol (subVI que apareix a la Figura 5.8). Figura 5.7. SubVI creat per a la lectura del sensor de corrent Figura 5.8. SubVI creat per a la lectura dels sensors de posició de l’èmbol Durant aquest segon estat, la bomba no es troba en funcionament i la condició per passar al següent estat on s’activa és que l’interruptor ON/OFF passi a TRUE. Mentre aquest estigui en FALSE, la màquina d’estats es mantindrà en l’estat actual. A l’instant en que l’interruptor ON/OFF passa a TRUE, s’executa la transició al tercer estat, que es mostra a continuació: Memòria 36 6. Proves experimentals i procés d’implementació El capítol sis d’aquest document exposa totes les etapes, comprovacions i proves experimentals que s’han anat fent cronològicament al llarg de la implementació del sistema d’immersió del Guanay II. 6.1. Comprovació de la bidireccionalitat de la bomba Un dels primers passos que s’ha realitzat de la implementació ha estat comprovar que la bomba MGD1000P pugui enviar el fluid en ambdues direccions. A més, s’ha afegit un manòmetre per comprovar possibles sobrepressions al sistema. Per aquesta comprovació s’ha realitzat el següent muntatge: Figura 6.1. Muntatge realitzat per a la comprovació de la bidireccionalitat de la bomba Figura 6.2. Muntatge físic dels components mostrats a la Figura 6.1, afegint una clau de pas per descarregar possible sobrepressions que puguin aparèixer durant l’experiment Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 37 La conclusió a la que s’ha arribat és que es pot canviar el sentit de la bomba gràcies a la targeta EQi il·lustrada a la Figura 4.3. També s’ha comprovat que amb aquesta targeta es pot activar/desactivar la bomba i canviar la velocitat de rotació del motor brushless. En quant al manòmetre, s’ha observat que no apareixien pics excessius de pressió al sistema. 6.2. Prova de control de les funcions de canvi de sentit i activar/desactivar amb LabVIEW Les funcions de canvi de sentit de la bomba i activar/desactivar comprovades a l’apartat anterior han estat fetes curtcircuitant directament els ports de la targeta de control EQi a GND. Per tant, la següent prova realitzada ha estat la connexió d’aquests ports de la targeta de control als ports de la targeta NI. El panell frontal d’aquesta prova ha inclòs un selector d’activació/desactivació i un altre pel sentit de la bomba, com es pot veure a la Figura 6.3. Pel que fa al diagrama de blocs, a la Figura 6.4 es poden apreciar els dos selectors connectats cadascun a un DAQ Assistant configurats com a sortides digitals. El muntatge utilitzat és el mateix que apareix a la Figura 6.1. Figura 6.3. Panell frontal per a la comprovació del control de les funcions d’activació/desactivació i canvi de sentit de la bomba Memòria 38 Figura 6.4. Diagrama de blocs pel control de les funcions d’activació/desactivació i canvi de sentit de la bomba La prova realitzada del control via LabVIEW ha estat un èxit, aconseguint controlar les funcions comentades al principi del subapartat amb total precisió. 6.3. Implementació de l’electrovàlvula Els ports digitals de la targeta NI USB-6009 no poden entregar un corrent i voltatge suficient per alimentar l’electrovàlvula, per tant s’ha dissenyat un driver basat en un relé pel control d’aquesta. Un dels elements més importants d’aquest driver és un transistor que realitza la funció d’interruptor. Quan el senyal de control de la sortida digital de la targeta NI té valor nul, no circula corrent per la base del transistor, impedint el pas de corrent entre els seus pins col·lector i emissor. Com a conseqüència, la bobina del relé presenta una diferència de potencial nul·la entre els seus bornes impedint que el circuit secundari es tanqui. Pel contrari, quan s’activa la sortida digital de la targeta NI connectada al terminal de base del transistor, aquest passa a l’estat de saturació comportant-se com un interruptor tancat, creant una diferència de potencial entre els bornes de la bobina del relé, suficient per tancar el circuit secundari i activar l’electrovàlvula. A més, s’ha afegit un díode de protecció en posició antiparal·lel als terminals de la bobina per protegir el transistor del corrents de polaritat inversa que apareixen quan es desactiva el relé i una resistència que determina El circuit elèctric comentat als anteriors paràgrafs és el següent: Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 39 Figura 6.5. Driver relé per al control de l’electrovàlvula Per saber el valor adient de la resistència R1 fan falta realitzar uns càlculs previs, que es mostren a continuació: 𝐼𝐵=𝐼𝐶 𝛽= 𝐼𝑅1 (Eq. 6.1) 𝑅1=𝑉𝐶𝑇𝑅𝐿 − 𝑉𝐵𝐸 (𝑆𝐴𝑇) 𝐼𝑅1 (Eq. 6.2) Ara només falta plantejar les dades a substituir a les equacions anteriors: • 𝑰𝑪 : Corrent de col·lector determinat pel corrent nominal del relé. Pel relé escollit, aquesta variable té un valor de 30 mA [25]. • 𝜷 : Guany del transistor, variable en funció de 𝐼𝐶. Per aquest cas, el valor és de 80 [34]. • 𝑽𝑪𝑻𝑹𝑳 : Tensió del senyal de control. En el cas de la targeta NI, la sortida digital entrega 5 V [15]. • 𝑽𝑩𝑬 (𝑆𝐴𝑇) : Tensió Base-Emissor de saturació pel transistor escollit. Per aquest cas, el valor és de 1,3 V [34]. Finalment, només queda substituir els valors anteriors a l’equació 6.2. 𝑅1=5 𝑉 − 1,3 𝑉 0,03 𝐴 80 =9866,666 Ω ≈ 10 kΩ (Eq. 6.3) Memòria 40 El programa de LabVIEW utilitzat per aquesta prova ha estat reutilitzat de l’apartat anterior, però utilitzant només el selector de ON/OFF i canviant la configuració del DAQ Assistant pel port digital on es troba connectat el driver. L’execució de les proves han resultat un èxit i s’ha aconseguit controlar l’electrovàlvula amb la sortida digital del DAQ. Tot i així, buscant possibles alternatives a l’ús d’un relé, s’ha trobat l’optoacoblador M281, el qual va muntat sobre un mòdul com el que es pot veure a la Figura 4.18. L’ús d’un optoacoblador presenta avantatges respecte un relé: • Major velocitat de commutació. • Durabilitat i vida útil prolongada. • Major aïllament elèctric. • Ocupa menys espai. • Menor consum d’energia. • Absència de de rebots mecànics. • Major resistència a cops i vibracions. Per tant, una vegada analitzats els avantatges que l’optoacoblador presenta, s’ha decidit substituir el circuit de la Figura 6.5 pel mòdul Seeed sobre el qual va muntat l’optoacoblador M281. L’esquema elèctric d’aquest mòdul es pot visualitzar a la Figura 4.17. Finalment, s’han realitzat les proves pertinents del funcionament de l’optoacoblador i han resultat un èxit, aconseguint activar/desactivar l’electrovàlvula amb una sortida digital del DAQ. 6.4. Incorporació dels sensors magnètics de posició de l’èmbol Per saber si l’èmbol es troba a la posició ple/buit dins del cilindre s’incorporen als extrems d’aquest dos sensors magnètics de posició. Aquests sensors tenen la capacitat de detectar a través de la carcassa del cilindre gràcies a les propietats magnètiques de la plastoferrita [30], material que es troba dins de l’èmbol. En un primer moment, s’ha intentat connectar un d’aquests sensors de tres fils directament a la targeta NI, és a dir, el port VCC del sensor al +5 V de la targeta NI, el port de GND del sensor al GND de la targeta NI i el port de senyal del sensor a un port digital de la targeta NI configurat com a entrada. S’ha observat que el LED del sensor no s’il·lumina amb massa intensitat, i que no es rep senyal quan se li posiciona un material magnètic a prop. S’ha deduït que la targeta NI presenta una elevada impedància d’entrada. Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 41 Per tant, es decideix alimentar el sensor amb 12 V juntament amb un muntatge de relé tal i com es veu a la següent figura: Figura 6.6. Esquema elèctric del muntatge del sensor magnètic de posició amb relé Figura 6.7. Panell frontal per a la prova de funcionament del sensor magnètic de posició amb relé Figura 6.8. Diagrama de blocs per a la prova de funcionament del sensor magnètic de posició Memòria 42 Aquest muntatge curtcircuita el port configurat com a entrada digital de la targeta NI amb el GND quan el sensor no detecta cap element magnètic. Per contra, quan el sensor detecta la proximitat d’un element magnètic, obre el circuit secundari posant l’entrada digital del DAQ en estat alt gràcies a la resistència de pull-up. És així com s’ha comprovat que el funcionament dels sensors magnètics sí que és correcte, gràcies a la resistència interna dels ports digitals, que el posa en estat alt quan no hi ha res connectat. 6.5. Sensor analògic de corrent Saber el corrent que consumeix la bomba aporta una informació valuosa a l’hora d’avaluar el correcte comportament d’aquesta. Gràcies al sensor analògic de corrent escollit per aquesta aplicació, concretament el ACS712, es pot mesurar aquesta magnitud. Es tracta d’un sensor invasiu, és a dir, es posa en sèrie amb el circuit on es vulgui mesurar el corrent que hi passa, a diferència dels no invasius que no necessiten posicionar-se en sèrie al circuit on mesurar, ja que es col·loquen envoltant algun dels cables conductors. Per a la nostra aplicació és adequat el que s’ha escollit perquè presenta un baix cost, resposta ràpida i fàcil calibratge. El muntatge per a la prova experimental del sensor de corrent és ben senzill pel fet que simplement s’ha de posar en sèrie amb la targeta EQi, que rep l’alimentació de 12 V per variar les revolucions de gir de la bomba. Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 43 Figura 6.9. Esquema elèctric per a la prova experimental del funcionament del sensor analògic de corrent En quant a la programació de LabVIEW utilitzada per a les proves del sensor de corrent apareix comentada a l’apartat 5.2.1 d’aquest mateix document. 6.5.1. Calibratge del sensor amb recta de regressió El model de sensor ACS712 utilitzat en aquest projecte és capaç de mesurar corrents d’entre -5 A i +5 A amb una sensibilitat de 185 mV/A. Tot i així, aquesta sensibilitat no té perquè ser la real ja que hi ha diferents factors que poden influir com la temperatura ambient o petites alteracions en el procés de fabricació. Per a una millor precisió i aprofitament del sensor de corrent, s’ha decidit obtenir una recta de regressió per saber la sensibilitat exacte d’aquest. Per a obtenir la recta s’ha connectat el sensor en sèrie amb una resistència de càrrega de 100 Ω i una font d’alimentació per avaluar-ne el corrent que circula a través d’aquesta quan se sotmet a diferents tensions d’alimentació. Memòria 44 Voltatge Font (V) Valor tensió sensor (V) Corrent Font (A) 0 2,514 0,001 5 2,523 0,047 10 2,533 0,097 15 2,542 0,146 20 2,552 0,196 25 2,561 0,246 Taula 6.1. Conjunt de valors experimentals de tensió mesurada pel sensor respecte el valor real de corrent entregat pel la Font d’alimentació a diferents tensions Figura 6.10. Recta de regressió de la sensibilitat real del sensor ACS712 Com es pot observar a la Figura 6.10, l’equació de la recta de regressió de la sensibilitat real del sensor és la següent: 𝑦 = 0,192 · 𝑥 + 2,51 (Eq. 6.4) Per tant, observant l’(Eq. 6.4) es pot saber que la sensibilitat real del sensor és de 192 mV/A. Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 45 6.6. Assemblatge del sistema d’immersió Una vegada provats tots els components del nou sistema d’immersió del Guanay II per separat, només falta implementar-los conjuntament. Tots els components que formen part de l’electrònica del sistema (relés, optoacoblador, sensor de corrent i targeta controladora EQi) han estat incorporats en una placa de talps per a facilitar-ne la col·locació dins del cilindre estanc del submarí (Figura 6.11). Abans de realitzar el muntatge sobre la placa de talps, s’ha provat el sistema muntant l’electrònica sobre una protoboard. Les proves sobre la protoboard han estat un èxit, però una vegada s’ha muntat l’electrònica sobre la placa de talps, el sensor de corrent ha perdut precisió, possiblement a l’augmentar la longitud dels cables que connecten els components de la placa fins a la targeta NI, amplificant possibles sorolls i interferències. Tot i així, no ha afectat significativament al funcionament del sensor, que ha seguit entregant una mesura vàlida per a l’aplicació que se li vol donar. Figura 6.11. Placa de talps amb el conjunt de components electrònics soldats (Relés a la part superior esquerra, optoacoblador a la part inferior esquerra, sensor de corrent al centre i targeta controladora de la bomba a la dreta) A la Figura 6.12 i Figura 6.13 es poden observar unes imatges de la vista superior i lateral del muntatge del sistema d’immersió sobre l’estructura interna del cilindre estanc del Guanay II. Memòria 52 Pressupost A les taules es mostren els diferents costs a tenir en compte pel desenvolupament d’aquest projecte, tant de la part de material com mà d’obra. Tots els preus incorporen IVA. A la taula que apareix a continuació estan agrupats per colors els diferents components que s’han adquirit en una mateixa compra i el preu corresponent al seu enviament. Descripció Preu unitari (€) Quantitat (u) Preu total (€) Bomba MGD1000P 361,30 1 361,30 Targeta EQi – V2 MG1 74,69 1 74,69 Tubs 2,26 (€/m) 1,5 (m) 3,39 Connexions push-fit 5,65 4 22,58 Enviament bomba + controlador + tubs + connexions push-fit (procedents de UK) 39,95 1 39,95 DAQ NI USB-6009 912,79 1 912,79 Electrovàlvula VX222AGA 59,92 1 59,92 Cilindre pneumàtic RS PRO 493,30 1 493,30 Bossa exterior 13,99 1 13,99 Connector per a mànega de llautó 2,47 3 7,41 Sensor de corrent ACS712 3,72 1 3,72 Sensors de posició SME-8M 36,18 2 72,36 Enviament productes RS (a partir de 80 € és gratuït) 0 1 0 Relé G5V-1 DC5 4,53 2 9,06 Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 53 Optoacoblador M281 7,60 1 7,60 Placa de talps 4,31 1 4,31 Enviament Relés + optoacobladors + placa talps 7 1 7 Preu total = 2093,37 € Seguidament, es mostra una taula on es recull el preu de la mà d’obra desglossada per conceptes. En total, el treball ha d’ocupar un mínim de 600 hores, ja que el TFG correspon a 24 crèdits ECTS, i cada crèdit equival a 25 hores. Descripció Preu unitari (€/h) Quantitat (h) Preu total (€) Lectura prèvia per contextualitzar la feina a realitzar 15,38 15 230,70 Desenvolupament del hardware 15,38 30 461,40 Proves experimentals dels components del sistema 15,38 50 769,00 Soldadura de components en placa de talps 15,38 6 92,28 Desenvolupament del software 15,38 30 461,40 Proves, correccions i millores del sistema desenvolupat al complert, tant a nivell de hardware com software 15,38 80 1230,40 Investigació de possibles millores pel futur 15,38 20 307,60 Solució a problemes aliens al sistema d’immersió (p.e. incompatibilitats entre targeta NI i drivers del PC 15,38 55 845,90 Memòria 54 Redacció de la memòria 15,38 330 5075,40 Total 616 9474,08 Segons les dades adquirides a un comparador de salaris a nivell nacional [33], el sou mig d’un enginyer electrònic és de 15,38 €/h. Si es suma el total d’hores multiplicades pel sou mig per hora i el cost de la compra del material s’obté que el cost del desenvolupament del projecte és de 11567,45 €. Disseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 55 Bibliografia [1] Gomáriz, S., Masmitjà, I., González, J., Masmitjà, G., & Prat, J. (2015). GUANAY-II: an autonomous underwater vehicle for vertical/horizontal sampling. Journal of Marine Science and Technology (Japan), 20(1), 81–93. https://doi.org/10.1007/S00773-013-0253-Y/METRICS [2] Web Sarti. (n.d.). Recuperat el 16 d’agost del 2023, a https://www.sarti.webs.upc.edu/web_v2/qui-som/ [3] Bernal Van Der Ven, F. M. (2019). Diseño de un sistema de inmersión para un vehículo autónomo submarino. https://upcommons.upc.edu/handle/2117/180749 [4] Mauricio, C., & Bogotá, G. (2018). Diseño del sistema de navegación en inmersión del vehículo Guanay II para aplicaciones de detección y seguimiento de vertidos de hidrocarburos en zonas costeras. TDX (Tesis Doctorals En Xarxa). https://doi.org/10.5821/DISSERTATION-2117-113994 [5] OBSEA/ National Projects. (n.d.). Recuperat el 16 d’agost del 2023, a https://obsea.es/nationalProjects/inf-project.php?id=1 [6] AUVs – Ocean Observatories Initiative. (n.d.). Recuperat el 18 d’agost del 2023, a https://oceanobservatories.org/marine-technologies/robotic-auvs/ [7] AutoNaut unveils upgraded USV - Baird Maritime. (n.d.). Recuperat el 18 d’agost del 2023, a https://www.bairdmaritime.com/work-boat-world/offshore-world/autonaut-unveils-upgraded-usv/ [8] Hurricane Glider Project. (n.d.). Recuperat el 18 d’agost del 2023, a https://www.aoml.noaa.gov/hurricane-glider-project/ [9] Slocum Glider Overview. (n.d.). Recuperat el 18 d’agost del 2023, a https://www.teledynemarine.com/brands/webb-research/slocum-glider [10] Remotely Operated Vehicle Deep Discoverer: Technology: Submersibles: NOAA Office of Ocean Exploration and Research. (n.d.). Recuperat el 22 d’agost del 2023, a https://oceanexplorer.noaa.gov/technology/subs/deep-discoverer/deep-discoverer.html [11] MGD1000P-PK-V - TCS Micropumps. (n.d.). Recuperat el 22 d’agost del 2023, a https://micropumps.co.uk/product/mgd1000p-pk-v/ [12] AN885 | Application Note | Microchip Technology. (n.d.). Recuperat el 22 d’agost del 2023, a https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an885 [13] Product Manuals - TCS Micropumps. (n.d.). Recuperat el 23 d’agost del 2023, a https://micropumps.co.uk/product-manuals-downloads/ [14] VX222AGA | Válvula de solenoide SMC VX22 de 2 puertos, Hembra G de 1/4 pulg., Directo, NC de 24 Vdc | RS. (n.d.). Recuperat el 26 d’agost del 2023, a https://es.rs-online.com/web/p/valvulasde-solenoide/7674875?redirect-relevancy- Annexos 56 data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pecifications - NI. (n.d.). Recuperat el 26 d’agost del 2023, a https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/usb-6009-specs/page/specs.html [16] USB-6008/6009 OEM User Guide - NI. (n.d.). Recuperat el 26 d’agost del 2023, a https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/usb-6008-6009-oem-features/resource/371728b.pdf [17] Cilindro compacto neumático RS PRO, Doble Acción | RS. (n.d.). Recuperat el 26 d’agost del 2023, a https://es.rs-online.com/web/p/cilindros-lineales-neumaticos/1761706?redirect-relevancy- data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olsa de agua 2 litros Forclaz MT500 | Decathlon. (n.d.). Recuperat el 30 d’agost del 2023, a https://www.decathlon.es/es/p/bolsa-de-agua-2-litros-forclaz-mt500/_/R-p- 306516?mc=8542253&LGWCODE=2&gclid=Cj0KCQjw6KunBhDxARIsAKFUGs84O_g8esNHoAcgkbAN OEHx00TJ0jtHjZtBFwV_IETgezJDvVik8scaAnGfEALw_wcB&gclsrc=aw.ds [19] TCS-612 - TCS Micropumps. (n.d.). Recuperat el 30 d’agost del 2023, a https://micropumps.co.uk/product/tcs-612/ [20] 6mm ID Push-fit Connector - TCS Micropumps. (n.d.). Recuperat el 31 d’agost del 2023, a https://micropumps.co.uk/product/6mm-id-push-fit-connector/ [21] Conector para manguera RS PRO, Latón | RS. (n.d.). Recuperat l’1 de setembre del 2023, a https://es.rs-online.com/web/p/conectores-para-tubos-flexibles/5067159?redirect-relevancy- data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isseny del control del sistema d’immersió del vehicle autònom submarí Guanay II 57 [22] Atorino, J. I., Bortolín, L. P., Rodríguez, E., Farías, R. O., & Rodríguez, E. E. (2009). Experimentos con un sensor de efecto Hall. Latin-American Journal of Physics Education, ISSN-e 1870-9095, Vol. 3, No. 3, 2009, 3(3), 17. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=3694136&info=resumen&idioma=ENG [23] ACS712 pdf, ACS712 Description, ACS712 Datasheet, ACS712 view ::: ALLDATASHEET ::: (n.d.). Recuperat el 2 de setembre del 2023, a https://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/174116/ALLEGRO/ACS712.html [24] Detector de posición Festo SME-8M-DS-24V-K-2,5-OE, NA, Láminas, IP65, IP68 | RS. (n.d.). Recuperat el 2 de setembre del 2023, a https://es.rs-online.com/web/p/sensores-para-cilindros- neumaticos/1215825?redirect-relevancy- data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| Relé de señal sin enclavamiento Omron IM, SPST, 5V dc, 2 A dc, montaje en PCB, para | RS. (n.d.). Recuperat el 2 de setembre del 2023, a https://es.rs-online.com/web/p/reles-de- senal/0369343?redirect-relevancy- data=7365617263685F636173636164655F6F726465723D31267365617263685F696E746572666163 655F6E616D653D4931384E525353746F636B4E756D626572267365617263685F6D617463685F6D6F 64653D6D61746368616C6C267365617263685F7061747465726E5F6D6174636865643D5E28282828 72737C5253295B205D3F293F285C647B337D5B5C2D5C735D3F5C647B332C347D5B705061415D3F2 9297C283235285C647B387D7C5C647B317D5C2D5C647B377D29292924267365617263685F747970 653D52535F53544F434B5F4E554D424552267365617263685F77696C645F63617264696E675F6D6F 64653D4E4F4E45267365617263685F6B6579776F72643D3336392D333433267365617263685F6B65 79776F72645F6170703D3033363933343326 [26] Módulo Seeed Studio 101020603 | RS. (n.d.). Recuperat el 2 de setembre del 2023, a https://es.rs-online.com/web/p/kits-de-desarrollo-inalambricos-y-de- comunicacion/1887075?redirect-relevancy- data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rove - Optocoupler Relay (M281) | Seeed Studio Wiki. (n.d.). Recuperat el 2 de setembre del 2023, a https://wiki.seeedstudio.com/Grove-Optocoupler_Relay-M281/ Annexos 58 [28] PCB Design and Circuit Simulator Software - Proteus. (n.d.). Recuperat el 7 de setembre del 2023, a https://www.labcenter.com/ [29] Frontend Developer vs Backend Developer: Key Differences. (n.d.). Recuperat el 8 de setembre del 2023, a https://www.knowledgehut.com/blog/web-development/front-end-developer-vs- backend-developer [30] Stäblein, H. (1982). Chapter 7 Hard ferrites and plastoferrites. Handbook of Ferromagnetic Materials, 3(C), 441–602. https://doi.org/10.1016/S1574-9304(05)80093-8 [31] ACS725LLCTR-05AB-T Allegro MicroSystems | Sensores y transductores | DigiKey. (n.d.). Recuperat el 16 de setembre del 2023, a https://www.digikey.es/es/products/detail/allegromicrosystems/ACS725LLCTR-05AB-T/10498747 [32] Vives Roura Director, G. (2021). Integració del sistema de control d’un vehicle autònom submarí. https://upcommons.upc.edu/handle/2117/348396 [33] Salario para Ingeniero Electronico en España - Salario Medio. (n.d.). Recuperat el 18 de setembre del 2023, a https://es.talent.com/salary?job=ingeniero+electronico [34] 2N2222 pdf, 2N2222 Description, 2N2222 Datasheet, 2N2222 view ::: ALLDATASHEET ::: (n.d.). Recuperat el 23 de setembre del 2023, a https://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/21675/STMICROELECTRONICS/2N2222.html