BLOGGAR Intelligent shoes in India

Våra lunchrutiner är förhållandevis stabila. Vi äter på en/ett vegetarisk restaurang/gatukök inne på kampusområdet som heter Prackruthi. Man sitter utomhus och äter men de har ett stort kök mer likt Q förutom att det är indiskt. Jag äter en ”veg noddles” och en ”parota kurma” (bröd) medan Isaac äter ett ”North Indian meal” (massa indiska såser/röror/grytor tillsammans med bröd). Vi beställer både lime soda och kaffe att dricka. ”lime soda” är färskpressad lime med sodavatten. Den serveras i pappersmuggar. Pappersmuggarna har massa olika tryck på sig och man brukar få olika tryck mest varje dag. Häromdagen fick vi ett något säreget tryck. Jag låter bilden tala för sig själv (det är ju fruktmotiv iallafall)

Inte hunnit skriva något på ett tag. 10 000 saker som händer samtidigt och som ska ordna innan vi far mot Nepal om 11 dagar! Den mesta tiden går åt till att dokumentera, att få ihop 20 kompletta system (så när som på IMUer) och att ordna alla de där små sakerna.

För ett par dagar sedan var vi nere på ett ställe som benämns SP road. Egentligen är det snarare ett område men huvudgatan heter SP road. Tyvärr står SP int för Signal Processing men underbart ställe förde. Det är som en gigantisk fruktmarknad i Gamla Stan-miljö men istället för frukt säljs elektronikkomponenter, mutter och bult, rördelar, verktyg, stål ämnen, kabel, kullager, m.m. Inte alltid lätt att hitta saker men det kompenseras av att det känns som om nästan allt går att hitta och kostar en bråkdel av vad det skulle kosta i Sverige.
Isaac letar insatser till våra lådor

Isaac letar insatser i en annan affär

Märkligt nog så kan uppenbarligen fortfarande transporter med oxe och vagn konkurrera med transporter med motordrivna fordon. Inte så att man ser dem överdrivet ofta men kommer man en bit utanför centrum är de inte allt för ovanliga.

Kor, så som man oftast träffar på den i Indien, alltså ätandes eller idislandes sopor

Man kan få tag på nötkött på restaurang i Indien men för ett par dagar sedan fick vi reda på att man måste ha ett tillstånd för att laga ko här i Indien. De yngre indier som vi träffat har dock inte haft några större moraliska betänkligheter med att äta ko.

Till sist en bild på alla i labbet där vi verkar

Som ni kanske märkt har vi börjat lägga upp de tekniska bitarna av vårt arbete här i Indien på www.openshoe.org. Tänkte ge en kortare sammanfattning av de senaste framstegen: I trosdags kväll fick vi äntligen en första variant av lådorna vilket medförde att vi i fredags kunde få ihop de två första kompletta enheterna.

Processen var inte helt smärtfri. Smärre justeringar med fil krävdes för att få allt att passa. Imorgon ska vi åter träffa personerna som hjälpt oss med lådorna för att diskutera ändringar och för att beställa en nya variant.

Isaac pillar med lådan för att få allt att passa

I lördags var vi med de kompletta lådorna hos skomakaren och beställde en uppdaterad prototypsko med kanal för kabeln m.m. Förhoppningsvis ska den vara klar på torsdag så att vi kan beställa ett större antal skor i nästa vecka.

I övrigt har vi börjat förbereda oss inför den senare resan till Nepal. Tyvärr är det inte så lätt att komplettera utrustningen i Bangalore. Kanske inget man hade förväntat sig dock.

I torsdags titta vi på Sholay (imdb länk) med en vän. En klassisk urtypisk indisk Bollywood film. Ska man se en Bollywood film i livet så är det nog ett ganska bra val.

Det är svårt det här med tiden i Indien. Vi tycks aldrig lära oss. Förra torsdagen var vi bjudna på en Thanksgiving-middag klockan 20:00. Som sedligt var middagen ett knytkalas. Vi fick dock denna informationen ganska sent varför det blev lite stressigt. Vi beslöt oss tillslut för att steka pankakor. Tyvärr hade vi bara en liten lagg så det tog sin tid. Klockan 19:30 sprang vi runt i panik för att försöka så ihop alla våra saker och få klart pankakorna. Det slutade med att vi fick lämna halva pannkakssmeten och hoppa in i taxin för att hinna till 20:00. Klockan 19:55 ringer vi den person som skulle visa oss vägen den sista biten. Då är hon kvar på jobbet! Vi hämtar upp henne och får då att hon först måste åka till matvaruaffären och handla det hon ska laga! Vi kommet fram runt 20:30, inte först men garanterat inte sist. Folk droppar in under några timmar och vi äter inte förrän vid 22:30. Suck! Tror att vi skulle kunna tagit det lugnt och stekt de sista pannkakorna. Det är bara det att det tar emot så mycket att inte komma när någon sagt att man ska komma.

Lådorna till elektroniken skicka vi tillslut iväg för tillverkning i förra onsdagen. 2-3 dagar hade vi fått att tillverkningen skulle ta. Ringade idag eftersom vi inte hört något från dem. På fredag ska de förhoppningsvis vara klara! På något vis blir man lika förvånad gång på gång.

Peter verkar på något magiskt sätt lärt sig att handskas med den indiska tidsuppfattningen. Han fick tillochmed sina kostymer levererade en dag tidigt. Som en förstående kund har jag (JO) glatt accepterat de datumen som skräddaren givit eftersom jag utgår ifrån att han syr så snabbt han kan. Resultat: Jag beställde en kostym säkert en vecka innan Peter men det är inte beräknad att vara klar förrän den 8:e december.

Stressad stekning av pannkakor i vårt restaurangnivåutrustade kök. Fråga gärna Isaacs om hans stekinsats.

Peter förklara för oss hur saker och ting ligger till

Senaste tiden har vi mest varit upptagna med att kommentera kod och ordna med dokumentationen av systemet. Lite segt att inte få lådan så att vi kan komma igång med lite mätningar. Faktum är att vi är långt ifrån säkra på vad för prestanda vi kommer att få. Vi har nog rimliga chanser att få den prestandan vi tror men det är alltid lite nervöst att vänta på att få det bekräftat.

Nu har vi hemsida och allt. Efter att ha inhandlat domän och webhotelltjänster och fixat och trixat lite med WordPress i några timmar så ligger det nu hemsidan www.openshoe.org uppe. Inte så mycket innehåll ännu men det tillkommer förhoppningsvis under de kommande veckorna. Koden ligger nu även uppe på SourceForge.

Korten leverarades idag. Såg bra ut. Lödde ihop en kabel för programmering och det fungerade på första försöket! Lödde ihop en kabel för USBn. Tröghetsnavigeringen fungerade också på första försöket! Roligt fram till dess att vi insåg att vi i vår iver att testa kortet hade klippt av Isaacs kamera-usb-kabel för att få en USB kontakt till kortet. Fan! Inga foton idag alltså.

Nu är det alltså bara en låda kvar innan dess att vi kan börja samla in lite större mängder vettig data och få en lite mer kvantitativ uppfattning om hur systemet beter sig. Lådan är inte ivägskickad för tillverkning ännu. Diverse pill med gänginsatser gjorde att den blev försenad vilket föranledde att vi beslutade oss för att vänta till dess att vi hade korten. Nu när vi har korten (en första variant iallafall) kan vi  krympa lådan eftersom vi exakt vet bygghöjden på vissa kontakter. Vi kan även fått en känsla för vilka toleranser vi behöver handskas med i korttillverkningen. Under morgondagen ska vi försöka hitta ett skjutmått för att försäkra oss om att korten går ned i lådan som tänkt.

Som de flesta av er säkert redan vet så är Peter nere hos oss nu. Med honom kom en mycket uppskattad last med Djungelvrål, knäckebröd, pepparkakor, och bäska. I gengäld har vi försäkrat oss om att Peter fått uppleva de mer stureplanslika delarna av Bangalor och tagit med honom till skomakaren för tillverkning av nya skodon.

Tyvärr kan man inte göra tekniska framsteg varje dag utan att det ansamlas en hel del mindre roliga saker att göra. För tillfället väntar vi på tillverkning av både kretskort och inkappsling så de kommande 1,5 veckorna ska vi försöka tvinga oss själva att syssla med dessa saker. Mindre roliga saker är kanske synd att kalla dem för många är i själva verket ganska roliga att sätta sig in i men det är frustrerande att inte få arbeta på kärndelen i projektet. Saker som måste göras är bland annat

1. Kommentera koden och förbereda den för automatgenerering av dokumentation
2. Påbörja skrivande av mer övergripande tekniska dokumentation till systemet
3. Läsa in sig på diverse Open-Source licenser och besluta oss för hur vi ska släppa vårt material
4. Ordna med relaterad hemsida
5. Ordna med kodarkiv (hosthost) och någon tjänst typ SourceForge eller vad vi nu bestämmer oss för att använda.
6. Skicka in ansökan om Nobelpris

Som konstaterat tidigare är en del av behållningen med ett sådant här projekt att man får/tvingas till att sätta sig in i alla dessa praktiska saker.

I helgen bar det av till Hampi, ett ruskigt fint men ångestframkallande varmt ställe. Såhär ser Hampi ut (där det inte är tempel):

Notera att varje sten är i storleksordningen 5x5x5 meter. Templena var imponerande konstruktioner men framförallt var klättringen gudomlig. Det fanns ett oändligt antal klippor att klättra på och det fanns alltid någon skuggsida/grotta där man kunde undvika solen.

Som kan ses på sista bilden hade vi släpat med oss en hemmasnickrad crashpad i from av två på gatan inhandlade madrasser. Vi fick ganska många frågor varför vi i hela friden traskade runt med en rulle madrasser.

Trodde att vi var någorlunda goda bastare men blev utklassade av så gott som alla indier i lågtemperaturklassen. Efter ett par timmar i solen vandrades runt på diverse tempelområden så kändes knoppen som en tryckkokare med trasig ventil.

Ett annat klart ångestframkallande attribut av stället var den höga hippykoncentrationen. Miljöer som denna kan tyckas oskyldiga vid en första anblick men bryter lätt ner en icke uppmärksam och av solen utmattad resenär

Efter att Isaac attackerats av dreadsandar i ett tempel och hans hår sakta men obevekligen börjat klumpa ihop sig var vi tvungna att driva ut dessa hos barberaren

16:57 (indisk tid) 111109, historia skrivs när vi för första gången tar emot tröghetsdata från IMUn och processar den on-line på microkontrollern. Hela härligheten alltså, tröghetnavigering, nollhastighetsdetektering, och Kalmanfiltrering, i 819,2[Hz]. Kanske inte en så spännande bild för en utomstående men desto mer betydelsefull för oss:

Tänk va lite det krävs för att liva upp två ingenjörer:\. Bilden visar matlabplotten av de första positionskattningarna (skattningsnummer på x-axeln) som mikrokontrollern spottade ur sig. Alla parametervärden var helt åt helvete så plotten var kanske inte så vacker men den visade på att processningen snurrade och inte gav vansinniga värden. Under dagen idag har vi rattat lite på diverse parametrar och fått systemet att presetera iallafall igenkännbara banor.
Efter att ha producerat plotten ovan belönade vi oss själv med nötkött, potatismos och alkoholhaltiga drycker.

Idag skickades äntligen ritningarna på en första variant av de skarpa kretskorten iväg för tillverkning. Förhoppningsvis ska de lagom vara klara till dess att Peter anländer med fler mikrokontrollers nästa onsdag. Igår fick vi även iväg CAD-ritningarna av inneslutningen till ett företag här i Bangalor för att få prisuppgifter och reda på om de kunde tillverka dem.

Vi har sakta börjat inse att vår IMU troligtvis kommer att behöva mer kalibrering än vad vi trott från början och vi är lite oroliga för vad för prestanda vi kommer att kunna få. Tiden får utvisa. JO satt idag och kodade kalibreringsrutiner för gyroskopen när ett av misstag ej utkommenterat plottningskommande producerade denna graf.

Vacker kanske somliga tycker men mer intressant är att man kan läsa ut en hel del saker om bruskaraktäristiken hos gyroskopen. Grafen är två gyrosignaler (statisk IMU) plottade mot varandra. Grafens utseende kommer sig av kvantiseringen i signalerna. Att den är rund visar på att bruset är ungerför lika stort i båda kanalerna och vi har ett bandbegränsat brus eftersom inga punkter fler än två steg från varandra är anslutna (därav mönstret).

I helgen, eller snarare i morgon kväll, bär det för första gången iväg från staden. Vi ska fara iväg till ett ställe som heter Hampi, någon tempelstad där det även ska finnas boulderingmöjligheter.
http://www.hampi.in/
Vi har egentligen ganska dålig koll på vart vi ska eller hur vi ska ta oss dit då det är en indisk vän som ordnat resan. Vi vet iallafall att vi ska på någon buss (tror vi) i morgon kväll och att vi bör vara åter måndag morgon. Det ska bli skönt att komma ut från Bangalor några dagar. Åandra sidan så tror jag att kampus här nog är den tystaste platsen i Indien som vi kommer att finna.

Dagens anekdot: För snart tre veckor sedan beställde vi tre par skor från skomakaren. Från början sades det att skorna skulle vara klara en vecka senare men att de skulle höra av sig. En vecka går och ingen skomakare hör av sig. Vi ringer och får reda på att skorna tar några dagar till att färdigställa och att de skulle höra av sig. Några dagar går men ingen hör av sig. Vi hör av oss och får som förklaring att det regnat så mycket så att skorna inte kunnat göras klara???? Några dagar till. Några dagar går och men ingen hör av sig. Vi ringer. Två par skor är nu nästan klara och de ska höra av sig om några dagar när alla är klara. Några dagar går. Ingen ringer. Vi ringer. ”Nej vi har haft festival i tre dagar så skorna har inte inte kunnat göras klara”????????? Skorna ska nu vara klara imorgon. Vi skulle knappast ta gift på att de är klara.

Foton på dagens arbete:
JO sitter och bråkar med gränssnittet mot IMUn

Isaac sitter och CADar inneslutningen

Det blir många små intressanta problem i ett sådant här projekt. Vilken sorts gänga ska man ha på skruven om den ska självgänga i plasten och vilken diameter ska man ha på hålet i plasten given en vissa gänga?

Arbetet rullar på och arbetet börjar nu konvergera. I veckan fick vi de sista kritiska funktionerna att fungera och även om alla delar inte på långa vägar är klara så räknar vi med att ha någon grundläggande funktion inom en 2-3 veckor. De stora pusselbitarna som vi gjort hitintills är
1. Testkretskort med alla väsentliga funktioner på, någorlunda genomtestade.
2. Någorlunda fungerande USB kommunikation mellan microkontroller och PC med ramverk för att skicka kommandon och skicka ut data
3. Fungerande SPI-kommunikation mellan microkontrollern och IMUn och funktioner för att läsa ut data ifrån IMUn.
4. Fungerande navigeringsalgoritmer som kompilerar och kan köras inom de gränser vi har för antal klockcykler.
5. Skor med hålrum för hårdvaran

För tillfället sitter Isaac med CADningen av en första variant av inneslutningen vilken bör vara klar för tillverkningen inom en arbetsdag. En första variant av de slutgiltiga kretskorten (rätt storlek för att passa i lådan och alla onödiga saker bortskalade) bör kunna skickas till tillverkning på måndag. Det närmar sig, även om alla delar troligtvis kräver åtskilliga timmar till innan de kan anses klara. Sedan skulle vi bli mycket förvånad om allt bara magiskt fungerade när vi stoppade ihop det. Det blir nästa steg, att få allt att fungera ihop.

Lite mätningar på antalet klockcykler för olika delar av algoritmen. Den övre kurvan är det totala antalet klockcykler. Förvånande nog domineras klockcyklerna av mekaniseringsekvationerna. Slutsats, sinus och cosinus är dyra i förhållande till rena multiplikationer. Betänk att om vi inte hade haft hårdvaruflyttal så hade antalet klockcykler legat 20-30 gånger högre.

Den gågna veckan har vi haft lite av en köldknäpp här i Bangalor. Inget som vi märkt av men det sägs så. Folk blir tillochmed förkylda av det kalla vädret! Med tanke på att det fortfarande känns som svensk sommar så kan ni tänka er att värmeböljorna här inte är nådiga.

Klart-slut för den här gången!

Återigen lyckades vi tajma ett fint framsteg lagom till hemgång på fredagen. Nu snurrar en första implementation av algorithmerna på microkontrollern. Tillräcklig snabbt för att vara användbar (100[Hz]) men en faktor 8 mot vad vi skulle vilja ha. Borde inte vara helt omöjligt att uppnå. Nästa vecka blir att profilera koden och se vad det är som tar tid. Sen tidigare vet vi att vissa funktioner, så som rotenur, inte är kompilerade med flyttal så de tar ganska lång tid. Blir kanske att göra egna implementeringar av dessa.

(p.g.a lite kamerakrångel lyckades vi inte få iväg den här posten i fredags. Nu på måndagen profilerade vi koden lite och kom fram till att den snurrade mer än dubbelt så snabbt som den skulle behöva för att köras on-line i 819Hz. Det var bara Matlab som laggade. Efter lite ytterligare justeringar och en egen implementation av roten ur så fick vi till ytterligare nästan en faktor två till. Jippi!)

Den nya varianten av testkorten är leverade och fungerar. I nästa vecka ska vi förhoppingsvis kunna skicka iväg en första variant av ”icketestkort” för tillverkning.

I veckan firades det indiska nyåret. Här kan vi känna oss rejält akterseglade. Fjuttiga svenska smällare, som knappt ens är tillåtna i Sverige längre, framstår som fisar i rymden i jämförelse med Indiska dito. Hittade ett stånd med två tioåriga pojkar som sålde smällare och bad om de största de hade. Fick ett smatterband med 10000 ryssar. Fyra nollor alltså! Kan man bli lyckligare:

Därtill fick vi något som mest kan liknas vid chockgranater (aka flashbangs). Enda skillnaden var att med normala chockgranatar så har man ca 2-3[s] på sig att ta skytt/få iväg dem. Med dessa ”smällare” hade man allt ifrån 0.00001[s] till 10[s] vilket gjorde spänningen desto större.

Två lyckliga pojkar travade hem på kvällen efter att ha smällt smällarna på skolans idrottsplan tillsammans med alla andra studenter från skolan. Det ända märkliga var att det inte syntes till en droppe alkohol. Likväl körde ambulanserna skytteltrafik hela kvällen (vi bor brevid sjukhuset).