Proyecto Motion Simulator DIY

Proyectos realizados por los Retronianos, también links a proyectos externos y sitios relacionados con Modding y DIY... A crear si ha dicho...
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Lander
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Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Dom Abr 24, 2016 2:19 pm

Hola gente. Aquí posteando tras la junta de Retronia de ayer. Al parecer me resfrié, pero sigo vivo :zippyte:

Les quiero mostrar un proyecto que estoy desarrollando y que incluso lo mostré a algunos personajes en la junta, en donde quedaron sorprendidos y me dieron consejos. Este proyecto es un simulador de movimiento para juegos de automovilismo y/o similares. Si vieron esos cine 6D, 7D o <inserte numero>D, la idea es que la persona se siente en la silla y al conducir en el juego la silla responda los DOF (degrees of freedom) necesarios. En el fondo, quiero imitar esto:



El drama es lo costoso que sale hacer eso. Hasta el momento no tengo el hardware para la estructura ni mucho menos un presupuesto a considerar (para que decir de la plata). Lo único que tengo es una placa Arduino Uno R3 y 2 servomotores RC con el cual hice el modelo a escala que mostré ayer. En dicho modelo logré mover la estructura en 2DOF, que son el pitch (inclinación adelante-atras) y roll (inclinación izquierda-derecha). Les dejo el video del prototipo para el que desee verlo:



Mi idea es hacer el simulador lo mas económico posible y con el tiempo expandirlo. Quiero dejar claro que dicho modelo a escala que hice NO es el definitivo, sino que quiero lograr que de toda la estructura solo mover la silla (o en su defecto la silla con el volante y los pedales), he averiguado y me han dicho que así uno siente mejor la fuerza del movimiento, casi al estar manejando un auto de verdad. Así que con eso claro el costo del simulador se reduce un montón. Les dejo unos ejemplos del simulador a que aspiro llegar:
Spoiler: MOSTRAR






Dejaré además la lista de materiales que tengo considerado para llevar a cabo este proyecto, como también comparando con estructuras mas caras:
  • Hay simuladores que usan servomotores industriales o motores hidráulicos. Son muy costosos para el usuario común, así que quiero usar motores DC de limpiparabrisas de 12V con suficiente torque para mover el peso de la estructura (incluyendo al usuario). También estoy viendo alternativas de otros motores eléctricos o actuadores lineales. Un detalle acá es que el motor de limpiaparabrisas no tiene la forma de indicar su rotación (los servomotores ya vienen con eso), para eso entra en juego potenciometros lineales, y también estoy viendo si los reemplazo por sensores Hall.
  • La lógica del simulador es extraída con un software y luego enviada al controlador para mover los motores. Por lo general los simuladores costosos vienen con un software propietario muy limitante o incluso viene incluido dentro del juego. En este caso usaré SimTools, un software que si bien es propietario fue desarrollado para los entusiastas de los simuladores caseros. De hecho su comunidad es muy activa a la hora de resolver dudas y presentar proyectos, incluso hay gente desarrollando nuevos plugins (hay para Gran Turismo 4, Outrun 2006, rFactor, Asseto Corsa, Live For Speed, Daytona USA, Burnout Paradise, Elite Dangerous etc.......). Lo único malo es que hay que juntar monedas para descargar los plugins, y de hecho no se puede ser usado con fines comerciales al menos que se desee pagar una licencia.
  • La parte del controlador que mueve los motores en los simuladores es a través de un controlador fabricado a medida con tal de mover los motores sin ningún problema. Aquí usaré un Arduino Uno R3 donde recibirá los datos extraídos por SimTools, y para mover los motores de 12V es necesario un puente H con suficiente amperaje para aquello. En ese aspecto ya pedí a China esto http://www.dx.com/p/monster-moto-shield ... red-161274 que puede funcionar hasta 30A, y por lo que he visto debe ser suficiente para mover dos motores. De hecho ve visto gente que conecta mas de una Moto Monster con tal de obtener mas amperaje o mover mas motores. Además necesitaré una fuente de poder que pueda mover dichos motores. No se si con una PSU generica podré hacer tal hazaña, y viendo por ahí la gente usa PSU de servidores
Por ahora mi metas son:

1. Probar SimTools con los servomotores RC solos Hecho
2. Probar SimTools con los servomotores RC en un modelo a escala Hecho
3. Probar motores DC con puente H (cuando este llegue a mi casa)
4. Probar Sim Tools con los motores DC con puente H y potenciometros
5. Diseñar estructura y considerar materiales. Pagar un maestro carpintero o maestro soldador para construirla
6. Armar estructura y probar SimTools en ella
7. Diseñar e implementar una forma de que el simulador se vea bonito (esconder motores, arduino, moto monster, cables, incluir calcomanias, darle una mano de pintura, etc.....)
7. Comprar butaca de automovilismo (o ir a una desarmaduria y comprar lo que sea) y un monitor de tamaño considerable. Instalar todo en la estructura incluyendo volante y pedales
8. Prueba final

Bueno, no está demás decir que hago esto por mera motivación personal, como una forma de superar los problemas que me han afectado últimamente (problemas amorosos, me despidieron de mi trabajo como desarrollador Java) y espero poder mostrarlo en los eventos a cual asisto en la V región (FanViña, FanDay), aunque me doy cuenta que antes de empezar algo, hay que terminar lo que está pendiente, y espero terminar de revisar el juego de NES que aun está guardado por ahí, además de revisar y darle mantencion a mi colección (como la DC que le compré a Carecoin, aunque ahí reparé el puerto de controles).

Les dejo la bibliografía por si quieren leer o echarme una manito.

http://simulador-kaelh.blogspot.cl/?zx=40e14310b60261fe (sitio blogspot donde se explica paso a paso la fabricación de un simulador)
http://www.xsimulator.net/community/ (Comunidad en la que estoy registrado y además donde se hospeda el software Simtools, para obtener la posición del vehículo y mostrarlo en un simulador de movimiento)
http://www.x-sim.de/forum/portal.php (Comunidad 'competencia' a Sim Tools y también con software similar, aunque los algoritmos para la extracción de datos son distintos. La uso mas que nada para ver ejemplos de estructuras)

PD: Me gusta escribir con así de detalle. Como dijo vitoco, siempre habrá gente que querrá leer mucho :zippycafe:

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renix
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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por renix » Dom Abr 24, 2016 3:51 pm

Te felicito Lander, sigue adelante hasta tener tu sistema completo. Se me ocurren un par de ideas del sistema inercial de la silla con los motores ayudados por la fuerza de gravedad, con los ejes de centro de masa horizontal y vertical del sistema montados sobre unos rodamientos y el movimiento activado con poleas.... cuando pueda hago un mono y lo pego aca... la raja tu proyecto...

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Dom Abr 24, 2016 8:22 pm

Estaré esperando eso renix ;)

Por mientras estoy viendo el tema de los motores. ¿Alguien puede saber algo y ayudar a este paisano?

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por renix » Dom Abr 24, 2016 11:13 pm

El motor es lo ultimo a ver Lander.... dependerá de la carga inercial real del asiento con un wn arriba mas todo el aparataje... yo estoy con poquisimo tiempo pero cuando pueda te hecharé una mano

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Walky » Dom Abr 24, 2016 11:31 pm

Por lo que he visto los motores de limpia parabrisas debiesen funcionar bien, aunque podrían limitar un poco el rango de movimiento (esto depende mucho del diseño y peso de la estructura, como decía René). Hace varios años andaba con la idea de hacer lo mismo para Flight Simulator y juegos de autos, incluso llegué a conseguir un motor de limpiaparabrisas pero ahí quedó la idea por un tema económico más que nada. Si lo terminas me encantaría verlo a ver si me motivo con el tema, además de que tengo en mis planes de acá al próximo año un Rift CV1 con volante FF, que con una plataforma así sería increíble (está dentro de las buenas prácticas de diseño VR no modificar el horizonte artificialmente, por lo que posiblemente funcionaría bien con una plataforma).

Échale un vistazo a Project Cars en VR:


...y a Flyinside:


:D

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Lun Abr 25, 2016 12:50 am

Al menos si me pudieran orientar con el tema de los motores estaría muy agradecido.

Necesito saber en que tengo que fijarme a la hora de buscar uno (sea en Ebay, Mercado libre o en el negocio de la esquina).Si bien puede ser lo ultimo que tengo que ver por el tema de la estructura (del cual también necesitaría alguna guia), temas como Watts, Torque, Volts, Amperes, etc......, aun soy lerdo con la electrónica y física en general

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Lun Abr 25, 2016 2:09 pm

Y otra cosa. Yo no soy tan fan de VR. Siento que uno se pierde en el lugar en que está y eso es complicado sobretodo para un jugador casual.

Te pongo un ejemplo: En la PUCV donde trabajé hubo un equipo con un simulador de monta carga. Usaron el volante de un G27 modificado para hacerlo simil al de un monta cargas, mientras que la caja de cambios la usaron como palanca para subir o bajar el monta carga. Ahí nada del otro mundo, salvo que se podía usar con el Oculus Rift. Bien llamativo y didáctico, pero cuando lo usé me perdí, me costó agarrar el volante y para que decir de la palanca, me costó encontrarla al nivel de tener cada mano en cada cosa y no soltarla nunca.

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por vitoco » Lun Abr 25, 2016 2:35 pm

Yo fui uno de los que vio el video en la junta del sábado y me sorprendí. Aún no tengto claro cuál es la fuente de información para saber qué movimiento realizar (hacia dónde y cuánto)... ¿es algo que tienen incluido los juegos o simuladores?

Por otro lado, también pensé en VR cuando vi el video ese día, pero me quedé pegado en lo otro que acabo de decir.

Y a propósito de VR, Walky tuvo un Oculus Rift hace un tiempo, pero lo vendió después de un rato... Nos dejó a varios con ganas de probarlo en alguna junta!!! :evil: :lol:

Interesante proyecto. Espero que lo vayas documentando acá paso a paso, logro a logro...

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Lun Abr 25, 2016 4:04 pm

vitoco escribió:Aún no tengto claro cuál es la fuente de información para saber qué movimiento realizar (hacia dónde y cuánto)... ¿es algo que tienen incluido los juegos o simuladores?
http://www.xsimulator.net/community/thr ... tion.4612/

Ahí se explica como obtener los datos para crear los plugins. En unos se extraen por UDP, otros por mapa de memoria, otros por memory hooking, otros via un plugin proveido por el desarrollador del juego

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Lun May 02, 2016 2:41 pm

Hola gente

Escribo este post debido a que estoy inmerso en dos cosas en relación a mi proyecto.

1. No tiene nada que ver con el simulador en si, pero estoy investigando como obtener la dirección de memoria para mover la estructura en un cierto juego. Y al parecer se me hace muy complicado porque el juego es el Initial D Special Stage de Playstation 2, todo vía PCSX2. Estoy usando Cheat Engine en donde me indicaron en los foros de xsimulator obtener por ejemplo el pitch: Tengo que empezar a buscar un valor desconocido de 4 bytes, de ahí bajar una colina, detenerme y buscar un valor descendente, de ahí colocarme en una superficie plana y buscar un valor ascendente, después repetir el proceso a la inversa cuando subo una colina, deshacerme de los valores que cambian cuando el auto esté detenido (porque se supone que estando el auto quieto el valor no cambia), de ahí repetir cuanta veces sea necesario, cambiando auto y/o pista cada vez. Mucha prueba y error en este caso, como también estoy viendo como desarrollar el plugin (que al menos está documentado, pero igual me pierdo un poco).

2. Y algo mas en relación con mi proyecto es la estructura. Me gustaría empezar con algo rígido (o sea, sin los motores) e incluso hecho en PCV, pero viendo entre distintos modelos (tantos rigidos como de motion sim) quiero hacer un modelo en donde la silla no esté a ras de suelo. Porque si he de llevarlo a distintos lugares como la FanViña (que se realiza en la quinta vergara al aire libre) como al FanDay (que se realiza en el VTP de Valparaiso) será como poco higiénico para el usuario, además hablo por mi que por mi altura me será difícil tener que agacharme para sentarme o tener que salir y hacer el esfuerzo de ponerme de pie.

He tomado de ejemplos muchos modelos tanto en Google Imagenes como en Youtube. Modelos hechos en madera, PVC,distintos planos, elaborados, mas domesticos, hasta cabinas arcade. Les comparto además unos videos en la cual me sirven de inspiración
Spoiler: MOSTRAR

Nota: A esto me refiero con que sea a ras de suelo, me gustaría que el modelo que llegase a construir (sea rigido o motion sim) esté un poco mas elevado y con un poco mas de parafernalia para que no se vea tan vacío y/o precario (darle una mano de pintura). Como no manejo un auto ojalá que alguien si maneje me diga si vale la pena o no dicha propuesta.




Nota: Para ser una estructura 100% PVC está muy bien hecha


Nota: Tengo los planos, lo penca es cortar la madera porque se requiere mucha precisión




Nota: Otra estructura de PVC bien hecha desde mi punto de vistam pero con el asiento a ras de suelo. Como dato, poseo el mismo volante que del video, un Logitech Driving Force GT

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Walky » Mar May 03, 2016 10:11 pm

Sobre los motores te recomiendo usar los de limpiaparabrisas nomás, usar motores DC con reducción es mucho más caro.
Si necesitas cortes en CNC te puedo dar el dato de alguien del interior que tiene una máquina lo suficientemente grande (o al menos tenía hace 1-2 años, que fue la última vez que lo ví). Si buscas imágenes de "mdf cnc racing seat" en Google salen varias ideas.

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Lander
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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Mar May 03, 2016 11:15 pm

Sobre los motores:

Cualquier motor de limpiaparabrisas hará la pega? Considerando el peso de la persona + la silla necesitaría uno que tenga bastante torque. Y eso traducido en especificaciones aun no me queda claro.

Sobre la estructura:

1. Tenia pensado en este modelo, del cual tengo los planos



Pero lo malo es que no es ajustable y no está diseñado para personas altas (como yo). No se si se podrá modificar, al parecer este de acá es igual pero con modificaciones

http://imgur.com/gallery/KkaaH

2. Vi este modelo y me interesa mucho, es mas simplista
https://grabcad.com/library/playseat-wood-1

3. Este de acá me tinca bastante porque se puede doblar para guardarlo y hacerlo piola.
https://www.reddit.com/r/oculus/comment ... ite_chest/

Tener en cuenta que a la hora de llevarlo a un evento (o junta) no tengo ni camión para flete, solo un toyota yaris de mi familia, así que mientras mas simple o que se pueda armar/desarmar, mejor :zippyte:

Mientras tanto sigo peleando por el plugin para el Initial D. Creo que en estos días haré un boceto de como quiero que sea el simulador (tanto para uno estático como el con motores, pero quien sabe si del estático se puede modificar para ponerle los motores)

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por vitoco » Jue May 05, 2016 11:14 pm

Interesantes, sobre todo el plegable.

Sin embargo, ninguno de ellos considera lo que quieres hacer, ya que son fijos y en mi opinión son muy pesados o espaciosos para moverlos, sobre todo si además moverás la pantalla.

A propósito, revisando tu video con la prueba de concepto, en los choques es exagerado el movimiento resultante... si llegas a armar algo con tanto radio de acción, deberás ponerle un tremendo botón rojo de pánico para que se detengan los motores y no se te desarme el cogote... sinó, terminaras con cuello ortopédico. :shock:

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Vie May 06, 2016 12:47 am

vitoco escribió:
A propósito, revisando tu video con la prueba de concepto, en los choques es exagerado el movimiento resultante... si llegas a armar algo con tanto radio de acción, deberás ponerle un tremendo botón rojo de pánico para que se detengan los motores y no se te desarme el cogote... sinó, terminaras con cuello ortopédico. :shock:
Creo que no expliqué por qué hice ese modelo. Bueno, lo explico ahora.

En los foros de xsimulator mucha gente novata como yo dijeron "Mover toda la estructura es lo mas cool"y nos dijeron "depende del caso. El modelo a escala que hice (que hasta tiene nombre, y se llama 'Joyrider') puede usarse perfectamente en los simuladores de aviación (como MS Flight Simulator, IL2 Sturmovik) y tal vez en un simulador de montaña rusa (NoLimits Rollercoaster Simulator), pero por que no en uno de automovilismo. Y es como uno siente la fuerza G a la hora de manejar un auto en la vida real. Mover toda la estructura y mas aun a ese nivel de exageración es algo totalmente lejos de la realidad, en cambio mover solo la silla (o la silla + volantes + pedales, sin considerar el monitor) a niveles en que al menos la persona sienta la fuerza de movimiento es lo mas cercano que uno tiene a la hora de manejar. Por mi parte no sabría decir si eso es porque no tengo la experiencia al volante (el ultimo volante que tomé fue el de un kart en diciembre), pero en http://simulador-kaelh.blogspot.cl/?zx=40e14310b60261fe hay un apartado en que se explica por que no conviene mover toda la estructura.

Yendo a un plano mas realista, hice ese modelo porque encontrar los materiales para hacer el modelo que quiero llegar a hacer se me hizo muy complicado (por ejemplo, un mini cardan, muy común en los auto RC) y además con eso me permitió aprender mas sobre SimTools, su configuraciones y pruebas incluso sin un juego de por medio (porque el programa puede mover 6 grados de libertad esparcido en 6 motores máximo). De hecho en el código arduino tuve que limitar los grados de giro porque el modelo no está muy elevado, por tanto es muy fácil que toque el suelo al momento de girar (también se puede limitar por SimTools, aunque yo no sabia).

Ahora ¿Por que se me ocurrió hacer un modelo estático antes de uno con movimiento? Simple, para tener algo por mientras. Mucha gente hace eso como punto de partida, y viendo lo mas sencillo como los fabricados con PVC pueden no ser tan presentables, pero para matar el tiempo sirve. Y de hecho, hasta hay simuladores de movimiento hecho en PVC, incluso imitando al Joyrider, pero antes de lanzarme con algo quiero tener un diseño, del cual aun no empiezo porque aun sigo viendo ejemplos.

Te dejo unos videos de simuladores joyrider hechos en pvc
Spoiler: MOSTRAR

Usando iRacing


Usando Flight Simulator


Otro de Flight Simulator


Y otro mas, aunque ahí se muestra en detalle el hardware
Y bueno, otro post largo mientras veo diseños de estructuras. Creo que instalaré Sketchup y haré un modelo 3D ahí
Última edición por Lander el Sab May 07, 2016 1:37 pm, editado 1 vez en total.

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Sab May 07, 2016 2:16 am

Yo denuevo, a punto de irme a dormir, dejaré esto por aqui:

http://www.xsimulator.net/2dof-motion-s ... -playseat/

Un modelo de motion sim así sería bueno para empezar, incluso si lo hago estático creo que será fácil ponerle los motores después. A la hora de llevarlo a un evento no creo que sea problema por el hecho de que se vea vacío (después le quiero poner un display, un tachometro y un button box) pero me gustaría averiguar como desarmarlo para hacer fácil el transporte al menos del marco (digamos, la estructura sin la silla, pedales ni motores. El tema de la altura aun me es problema, aunque en ese modelo se vería afectado por dos cosas: La altura de la base y el tamaño del cardán.

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Mar May 10, 2016 1:57 am

Mientras sigo averiguando el tema de los motores, me haré un tiempo para practicar el uso de SimTools. Y que mejor forma que usando un 'modelo virtual' sacado de los mismos foros de xsimulator. Es un modelo con los plugins de Sketchy Physics y socket.so para conexiones UDP.



Ahí funciona a 3 fuerzas, y como se ve en el video, funciona con Pitch (inclinación adelante/atras), con Roll (inclinación izquierda/derecha) y con una fuerza que dice 'Extra 3', aunque en realidad es el Yaw (rotación horizontal izquierda/derecha).

Aprender a usar SimTools me ahorraré los problemas que comentó vitoco acerca de la exageración del movimiento :zippy:

Ah, cabe decir que ya llegó el paquete de DX a Correos de Quilpue. Iré a buscarlo en la mañana y a meterle mano, aunque no se si desde ahí puedo usar los servomotores a modo de prueba.

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Lun May 16, 2016 9:38 pm

Aloha gente

Teniendo la Monster Moto en mano empecé a averiguar como conectarle una fuente de poder y poder hacer pruebas. Ayer en un evento que se realizó en la PUCV compré una placa con prestaciones similares a la Monster Moto (la diferencia es que no está pensada para Arduino) y hablando con el vendedor me dijo que el ancho del cable y el largo influye en la respuesta y cuidado de los motores de limpiaparabrisas. Y hablando con un tipo en los foros de xsimulator (y que por casualidad es viñamarino) me dijo que debería fijarme en el standard de la AWG para ver que grosor de cable me sirve.

Mi pregunta es: Sabiendo que mientras mas grueso sea el cable mayor corriente puede pasar. En ese caso ¿por que simplemente no tomamos el cable mas grueso existente y lo usamos en un proyecto donde transcurre casi nada de corriente? Me imagino que mientras mas grueso y largo sea el cable habrá mas resistencia (eso leí mientras averiguaba sobre el tema).

Y otra pregunta así bien básica. Como la placa puede mover motores de hasta 30A, yo me pregunto: ¿30A por motor o 30A en conjunto?

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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Vie Jul 14, 2017 10:58 pm

Hoy acabo de marcar un hito
Spoiler: MOSTRAR
Imagen
Y es que ya compré 2 motores DC para mi simulador. De hecho también compré los fierros para mover la silla, los puente H con las PSU, los potenciometro y el Arduino. Son motores pesados por tanto tuve que ir a santiago y bien preparado para llevarlo de vuelta a quilpue (aunque me tocó un viaje pesado porque pase a la Feria Friki). Y aun no hago pruebas porque......
Spoiler: MOSTRAR
Imagen
Hace un tiempo me compré motores de limpiaparabrisas a modo de prueba, aunque si todo sale bien podría armarme una segunda silla con dicho motores y tal vez ocupar uno de los motores DC para usarlo como tercer eje. Aunque por ahora tengo problemas con uno de los motores, ya que este hace ruido, vibra, la velocidad es mas lenta comparado al otro y se calienta mas rápido. Me tinca que, o hay fricción, hay un problema mecánico, le falta lubricacion, no aislé bien la masa o hice mal el cableado (ya que tengo entendido que el cable negro es el negativo mientras que el rojo es velocidad lenta y el azul velocidad rápida, y por ahora hice la conexión con los cables rojo y azul)

Aqui les dejo un video comparativo entre ambos motores


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Re: Proyecto Motion Simulator DIY

Mensaje por Lander » Vie Jul 14, 2017 11:02 pm

Ahora el gran paso que tengo que dar es

LA ESTRUCTURA

Ehm, alguien me da una manito? No se que material usar, estaba pensando en algo de metal como aluminio, pero no se por donde partir. claramente necesitaré de un diseño pero, ¿donde comprar' ¿Necesitaré de algún maestro? ¿Precios? ¿alternativas?

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