• Home
  • Nieuws
  • Activiteiten
    • Activiteiten
    • Archief
  • Leden
    • Overzicht leden
    • Lid worden
  • Vereniging
    • Over de vereniging
    • Stuurgroep
  • Contact
  • Account
    • Login
  • Login
  • Zoeken

Development Club

mechatronica, sensoren, embedded software en industrieel ontwerp

6DOF motion sensor

9 april, 2014 door Embed Engineering

6DOF motion sensor

Embed heeft de ‘6DOF Motion sensor met BlackBox’ ontwikkeld voor Siri Marine. Het is een uniek systeem, dat wereldwijd ingezet wordt in bergingsoperaties en in het monitoren van schepen.

Doel van de 6DOF motion sensor

Dit systeem meet de beweging van schepen, analyseert de meetdata en voorspelt de toekomstige bewegingen van de schepen. Dit systeem wordt bijvoorbeeld gebruikt bij de berging van schepen. Het systeem is onder andere op de Costa Concordia ingezet, nadat deze gezonken was. Bergingspersoneel kan dit systeem gebruiken om te weten te komen of ze het schip veilig kunnen betreden.

Werking van de 6DOF motion sensor

Op verschillende plekken in het schip worden sensoren geplaatst. Deze sensoren zijn verbonden met een logger, de BlackBox. De 6DOF (Degrees Of Freedom) sensor bestaat uit accelerometers en gyroscopen. Met behulp van MEMS technologie meet de sensor versnellingen en hoekverdraaiingen. De BlackBox is een 8-core DSP. De BlackBox ontvangt de data uit de sensoren en analyseert deze data. Het bergingspersoneel interpreteert de analyse en baseert hun berging-beslissingen hierop. Embed heeft het systeem speciaal ontwikkeld voor gebruik onder extreme (IP 67/68) (weers-)omstandigheden.

Embed heeft dit systeem niet alleen ontwikkeld, maar coördineert ook de productie. Voor de kalibratie van de sensoren heeft Embed de 6DoF kalibratietool ontwikkeld.

Technische achtergrond BlackBox

De ontwikkeling van BlackBox was een interessante uitdaging voor Embed. Deze uitdaging heeft succes gehad; inmiddels wordt de BlackBox wereldwijd gebruikt.

De belangrijkste kenmerken van de BlackBox zijn:

  • Hij bezit acht RS485 ingangen, waarover acht sensoren kunnen worden uitgelezen.
  • De BlackBox logt de binnengekomen waarden.
  • Op de BlackBox draait een embedded Linux installatie.
  • De BlackBox biedt ondersteuning voor opslag op een SD kaart.
  • De BlackBox is te benaderen via internet, over een beveiligde verbinding.

Zoals gezegd was het ontwikkelen van de BlackBox een interessante uitdaging voor Embed. Hieronder staan de grootste uitdagingen, plus de door Embed gevonden oplossingen beschreven.

  • Het realtime karakter
    • Tijdens een meting mogen absoluut geen sensor metingen verloren gaan. De standaard Linux kernel is niet realtime en daarom heeft Embed ervoor gekozen om elke sensor poort te voorzien van een extra eigen microprocessor. Deze microprocessor kan timestamps nauwkeurig vaststellen en kan waarde lokaal bufferen. Daardoor is gewaarborgd dat alle samples worden verwerkt.
  • Lage ‘latency’
    • Nadat de BlackBox was ontwikkeld, heeft een partner van Siri Marine in samenwerking met Embed een PC-applicatie ontwikkeld. Met deze applicatie worden in realtime sensor meetwaarden gevisualiseerd. De vertraging tussen binnenkomst en weergave van de waarden is hierbij geminimaliseerd.
  • Beveiliging
    • De opgeslagen gegevens in de BlackBox bevatten gevoelige informatie. De BlackBox is daarom dusdanig beveiligd dat derden de opgeslagen gegevens niet kunnen inzien zonder de juiste toegangscodes.
  • Berekeningen
    • De BlackBox slaat de binnengekomen meetwaarden op. Asynchroon hiervan past de BlackBox signaalanayse toe. Het gaat hierbij om filters en matrix berekeningen. Deze berekeningen heeft Embed gemodelleerd met behulp van ‘Octave’. Dit is een open source ‘Matlab’ variant.
  • Testen
    • De gemodelleerde berekeningen uit Octave zijn geoptimaliseerd voor de BlackBox. Embed heeft getest of de optimalisatie geen fouten heeft geïntroduceerd. Embed heeft dat gedaan door logs te maken van de sensor meetwaarden. Vervolgens heeft Embed berekeningen losgelaten op de meetgegevens. Deze berekeningen werden uitgevoerd op de PC. Een programma op de PC heeft de logs vervolgens afgespeeld. Daarbij werd de originele sensoremeting aangeboden aan de aan de PC aangesloten BlackBox. De door de BlackBox berekende resultaten zijn vergeleken met de eerder op de PC berekende resultaten. Deze kwamen overeen.

Techniek

  • Digital Signal Processing
  • Mathematical analyzis
  • Calibration
  • MEMS, acceleration and angular velocity
  • RS485 data communication
  • Vibrations up to 6 Hertz
  • Temperature compensated
  • Sensitivity better than 1 mg
  • Potted electronics

Categorie: Embedded Software, PCB Design, Sensor Technology, Technical Software, Transport & Logistics Tagged: 6DOF, Bewegingssensor, DSP, FPGA, Logger, Microchip, PCB design, RS485, Schip, Sensoren, Sensortechnologie, Signaalanalyse, VHDL, Xilinx

Gerelateerd:

  • Testframework voor sensoren
    Testframework voor sensoren
  • Altium designerAltium Designer
  • LEDWorkLEDWork
  • RAAK MKBRAAK MKB

Embed Engineering

Uw partner in productontwikkeling en elektronica ontwikkeling

Zoekt u de juiste elektronica en embedded software? Dan is Embed uw partner! Als standaard componenten niet voldoen, bent u bij Embed aan het juiste adres om uw elektronica en embedded software te laten ontwikkelen. Ook helpt Embed u met de productie en de behuizing. Embed werkt samen met u het productidee uit en zorgt ervoor dat u de oplossing krijgt die u nodig heeft.

Wij zijn innovatief, creatief en flexibel. Wij betrekken u actief bij het ontwikkelproces en zorgen dat u tevreden bent met het resultaat.
Wilt u hulp bij de ontwikkeling en/of productie van elektronica hardware, embedded software of FPGA design? Of zoekt u een turnkey oplossing? Neem dan nu contact met ons op om kennis te maken!

 

Email: info@embed.nl

Website: http://www.embed.nl/

Categorieën

  • Aerospace & Defence (7)
  • Automation System Design (13)
  • Automotive (1)
  • Communication Technology (16)
  • Consumer products (22)
  • Data & Telecommunication (8)
  • Design Process Consultancy (17)
  • Domotics (6)
  • Embedded Software (35)
  • Energy Management (3)
  • FPGA Design (18)
  • Geen categorie (14)
  • High tech equipment (25)
  • Horti & Agriculture (4)
  • Industrial Design (22)
  • Industrial instrumentation (12)
  • Lab & Scientific (6)
  • lid (6)
  • Mechatronic Design (18)
  • Medical (9)
  • Motion Control (4)
  • Nieuws (115)
  • Payment and credit systems (1)
  • PCB Design (44)
  • Power Electronics (6)
  • Professional applicances (4)
  • Public utility (6)
  • RF Design (9)
  • Safety & Security (3)
  • Sensor Technology (31)
  • Technical Software (24)
  • Transport & Logistics (3)
  • Video (8)
  • Vision Technology (1)

Privacy statement
Disclaimer
Cookies

Copyright © 2023 · Onderdeel van FHI ·