Sembra proprio di sì. Quando si lancia un modello di razzo, l’obiettivo tipico è che parta dritto verso l’alto e guadagni più altitudine possibile. Sembra semplice, ma è una cosa sorprendentemente difficile da ottenere. Se il centro di gravità non è perfetto o se subentra una raffica di vento, infatti, il razzo virerà naturalmente e sarà impossibile mantenere la giusta rotta. Per evitare di rimanere in balìa di questi fenomeni, il razzo ha bisogno di un modo per rilevare la deviazione e quindi correggere la sua traiettoria. SandwichRising è stata in grado di costruire un robusto computer di controllo del volo basato su un Raspberry Pi Pico per ottenere questo risultato con un budget limitato.

Questo sistema può essere suddiviso in tre sezioni principali: l’unità di sterzo, il disco sensore e il computer di controllo. I due moduli nel disco sensore sono un’unità GPS e un’IMU (unità di misura inerziale). Quest’ultima è necessaria per monitorare l’orientamento del razzo, al fine di implementare la sterzata correttiva. C’è anche una disposizione per aggiungere un sensore di pressione barometrica in seguito e i dati di tutti i sensori possono essere registrati su una scheda SD per la revisione post-volo.

 

 

Il modulo di sterzo è dove avviene tutta la magia. Modellato in Autodesk Fusion 360 come una specie di tubo di prolunga per la fusoliera del kit Estes Green Eggs, questo modulo stampato in 3D contiene quattro servomotori rivolti verso l’esterno montati a 90 gradi rispetto ai loro vicini. Le pinne si collegano a quei servomotori, in modo che il razzo possa regolare la propria traiettoria. Poiché ogni servomotore funziona in modo indipendente, c’è molto potenziale per manovre complesse, anche se per i lanci tipici dovrebbero essere necessarie solo piccole modifiche dell’angolazione.

Infine, il controller stesso è costituito da una scheda di sviluppo Raspberry Pi Pico su una scheda breakout, collegata a un adattatore per scheda SD e con alimentazione proveniente da una batteria al litio da 2000 mAh. La scelta di utilizzare il Pico non è stata arbitraria. SandwichRising lo ha selezionato perché il microcontrollore RP2040 ha una capacità PIO (Programmable Input/Output) unica, essenzialmente pin che possono agire indipendentemente dai core del processore principale. I servocomandi funzionano tramite controllo PIO, quindi sono sempre fluidi e reattivi. Una volta calcolato un nuovo angolo del servo, i pin PIO possono controllare i servocomandi mentre i core del processore principale svolgono altro lavoro.

 

 

SandwichRising ha utilizzato la simulazione software OpenRocket per farsi un’idea di base del centro di gravità e del centro di pressione del razzo. Ma non può tenere conto dello sterzo attivo, quindi SandwichRising ha dovuto sviluppare i propri algoritmi che collegano le posizioni del servo alle letture IMU. Attenzione, perché sebbene possa sembrare il classico esperimento di making, tutto ciò non è banale e il lavoro che c’è dietro è impressionante. Se volete scoprire di più su questo splendido progetto, potete dare uno sguardo al repository di GitHub.

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