Pull to refresh

Comments 96

Кстати у автора на главной фотографии поста есть гео теги, можно посмотреть, где он запускал квадракоптер
image
Какие-то они СОВСЕМ не точные. Там летать я бы не стал — люди, машины, провода.
А дело, на самом деле, было тут maps.yandex.ru/-/CVrfy8JE
До боли знакомые места!
image

А на Парнасе Вы случаем во дворах не летаете, а то с окна иногда наблюдаю?
Да! Я в вашей статье комментировал уже, что летаем над одними полями :-) Как раз, когда вы тестировали HD FPV, я там чуть подальше подбирал параметры PID :-)

На Парнасе не летаю… А там есть, где развернуться без риска для окружающих?
Если что то небольшое и недалеко надо потестить, то летаем перед домом там пока пустырь и стройка.

Да и жена из окна может посмотреть, как оно там все у нас хитро устроено.

Я собственно почему и интересовался, т.к. очень похожий коптер регулярно наблюдаю из окна.
В опроснике надо было поставить чекбоксы, т.к. оба ответа верны.
Скажите, а как изменяется характер летательного наджета от изменения кол-ва пропеллеров? (трикоптер, квадро-, гекса-) Что больше подходит для новичка?
Для новичка больше всего подходит квадро, т.к. его проще собрать, настроить. Если вас интересует управляемость: я собирал еще гексакоптер и гексакоптер на раме Y6 — разницы никакой. Трикоптер не пробовал, но, некоторые говорят, что управлять им приятнее.
Не приятнее, трешка просто вертлявее по yaw ну и складывается прикольно, хотя сейчас квадрики не хуже складываются.
Квадрик на MultiWii у меня и правда по YAW крутится очень плохо.
Но на вот этой моей самописной прошивке — на видео в конце видно, что он довольно шустр по YAW :-)

Еще, когда управлял Y6 — было удобнее определять, где у него перед т.к. всего три варианта.
Делай бикоптер, всего 2 варианта. На трехе кстаии видно что один луч отличается (серва) и направление проще определять.
Бикоптер как-то ближе к вертолету уже: не так модно :-) А вот за твоей трехой понаблюдаю, может и сам решусь собрать.
Со скоростью работы почты Малайзии я еще не скоро полечу, жду пульт, зарядник, серву и аккумы, без них как то не очень летается =) Кстати если что, билд лог и подборка деталей тут.
Статья хорошая (правда, про Adruino), но не понятно, что мешает тупо взять четыре древних коллекторных движка (подходящие по мощности и напряжению), навесить на оси пропеллеры, и подключить их к 4 радиоуправляемым ШИМ модуляторам и не ставить все эти контроллеры и датчики?
Спасибо! (Arduino уже поправили :-) )
Практически вашим квадрокоптером невозможно будет управлять: пилоту придется рулить непосредственно каждым мотором отдельно. Представьте: пепелац висит к вам боком, его начинает заваливать на один борт и крутить по углу рыскания, например. Быстро ли вы сообразите, какими моторами надо работать больше, а какими меньше? Наверное научиться можно, но скольких квадрокоптеров это будет стоить?
Допустим, пульт собран на джойстике и микроконтроллере. М/к на ходу переводит положение джойстика в значения скважности ШИМ. Вопрос закрыт? Или появляется проблема с устойчивостью к ветру?
В таком варианте уже проще, но все равно, ОООЧЕНЬ сложное управление. Допустим, вы все джойстики отпустили на середине. Квадрокоптер не станет висеть на месте — его начнет довольно БЫСТРО переворачивать и довольно быстро крутить по рысканию. Причина — не идеально ровные моторы, не идеально ровные пропеллеры, ветерок, не идеально распределенный вес. Я пробовал летать в вашем варианте, причем все углы были стабилизированы, кроме YAW: не смотря на то, что на моторы шли одинаковые команды, коптер вертелся как угорелый. Легко представить, если коптер будет вертеться как угорелый по ROLL :-))

Даже супер специалисты руления квадрокоптерами, которые крутят ими фигуры высшего пилотажа, чаще всего используют какую-никакую стабилизацию углов с датчиками и контроллером.
Всё ясно. Либо аппаратно корректировать чувствительность оборотов моторов на команды, что практически нереально, либо обвесить коптер кучей датчиков и эту коррекцию делать автоматически «на лету» (и в правду же на лету). То есть, из подручных деталей собрать сколь либо управляемый *коптер малореально.
Ещё вопрос возник, чем бесколлекторные двигатели лучше коллекторных именно в квадрокоптерах (кроме веса)?
Как пессимистично вы написали :-) Ардуино — это ведь уже подручный материал в наш век :-)

На сколько мне известно, у БК моторов в среднем выше КПД, они надежнее, выше обороты из-за отсутствия щеток, а, кроме того, даже открытые БК моторы не боятся влаги в разумных пределах.
Подручный материал — это залежи транзисторов МП-42, паяльник 65 ватт и фанера с помойки :-)
«Подручный материал» и «хлам» — это немного разные понятия )
Сейчас снова почитал про БК двигатели, но толком не понял, вот нашёл в продаже некий «brushless motor — xxV xxA xxKV xxG». Как узнать схему соединения обмоток и наличие датчика Холла?
Вы, наверное, относитесь к числу маньяков, которые готовы разбирать и перематывать моторы самостоятельно, или паять свои регуляторы :-) Здесь я вам, к сожалению, не помогу: в регуляторы и моторы залезал только пощупать осциллографом (жив/не жив)

(кликабельно)
, да чтобы заменить погнутый ротор после очередного падения.

Могу сказать одно: свой регулятор — дело тонкое и сложное. Уже сколько времени производят БК моторы и регули, а все еще не решены некоторые проблемы. И даже на популярных прошивках происходят отказы в определенных комбинациях мотор/регуль, особенно с плоскими многополюсниками.
Нет, речь о том, как понять, пойдёт двигатель для коптера или это дешёвый мусор для настольных вентиляторов. А насчёт «маяньячизма» — да, я не брезгую переборкой электродвигателей, уже приходилось шуруповёрты восстанавливать в почти полевых условиях.
Хорошо, если для этого двигателя вы найдете таблицу, в которой показаны:
потребляемый ток, процент скорости вращения, количество вольт, тип и размер пропеллера, создаваемое усилие. Такие таблицы есть для многих моторов. Если все-таки ее нет, остается полагаться на опыт предшественников (отзывы на самом сайте, на форумах, иногда на Ютубе можно внезапно найти коптер с выбранными моторами).
Коптер из статьи и его братья отлично себя чувствуют на моторах за 10$, но тяжести больше 1кг им не под силу.
Всё понятно, то есть исключительно силами коллективного разума. Без опыта лучше не эксперементировать. :-) Спасибо за ответы.
Не сравнивайте шуруповёрт и движки коптера. В шуруповёрте нет никаких требований по весу, например.
Все «бытовые» движки, которые вы можете найти — для авиамоделизма — мусор. Кроме движков привода диска из DVD-ROMов. Но они по сути те же бесколлекторники.
А коллекторные движки применяют на микрокоптерах, типа такого например. Они применяются, где нет возможности городить 4 сложных регуля, и цена первична — коллекторные движки значительно дешевле.

И забудьте про сборку коптера из хлама. Оно не полетит, сил и нервов истратится более чем достаточно.
А какие движки в Ar Drone? По виду вроде коллекторные, но к ним три провода идет.
В первом ардроне вроде как коллекторные, во втором — бесколлекторные инраннеры.
Всё понятно. А какая в среднем мощность и kv у двигателей CD/DVD приводов?
По их виду — если заменить кольцевой «резиновый» магнит на мощные редкоземельные, и перемотать под нужное напряжение — ну ватт 100 край, а то и 80.
В общем, применить их как есть практически нереально. Понятно.
Именно так. Неудобно, тупо и тяжело.
Бесколлекторники значительно лучшего качества можно просто купить. Стоят они недорого, начинаются чуть не с 8 долларов. И это будет 100% лучше, чем двигло из двд-привода.
Спасибо за развёрнутые ответы!

Можно попробовать из HDD — в некоторых тоже трехвыводные стоят, крутятся от модельных регуляторов(видел что из них помпы для водяного охлаждения ПК делают). Они помощнее должны быть чем из CD/DVD.

Верно, у нас разработка своих регулей заняла более 3 лет. И проблема с плоскими многополюсниками решена. Заодно решили и другие проблемы и задачи.
Радиоуправляемым — в смысле, с земли? Ну тогда представьте себе, что получится, если у такого аппарата пропадёт один канал (помеха, например). Пропал канал — считайте, нету движка (или движок на максимум). Рухнет камнем с дикими фигурами. Контроллеры нужны, КМК, для того, чтобы сосредоточить управление аппаратом на нём самом, сведя к минимуму зависимость от ненадёжного канала связи.
С земли или по интернету, не важно. В общем, без автопилота, с ручным управлением.
А где можно найти серийные Б/У коптеры на продажу? Мб есть какой-то крупный форум
Можно сказать «Альма-матер» моделизма вот. Там есть и барахолка. На Авито тоже видел коптеры несколько раз.
Один в один с вами. Но колебания все равно есть, хотя они у меня уходят, если выставить interval = 5 :-)
На самом деле, на разных компьютерах могут получаться немного разные значения: таймер физики установлен на 5мс. Но не все браузеры и компьютеры будут так часто считать.
На мой вкус большеват I: на вашей картинке его заметно под конец. А так — супер! На самом деле в реальных условиях колебаний быть не должно совсем: график ошибки должен плавно вставать в ноль. Но здесь этого добиться почти не возможно — нужно сильно уменьшать P и D — тогда регулирование будет плавным и без перерегулирования, но ошибка «asymmetry» в программе сделана уж слишком большой и при малых I медленно компенсируется. Но ее можно убрать галочкой :-)
vvzvlad,
для коэфф. усиления, что 0.1, что 0.2, что 0.3 тут не сильно заметно…
Ну а коэфф. интегрирования в 10-100 раз меньше Kp — думаю нормально… не вижу разницы сильной. Но я со своей колокольни…

И у меня примерно на таких котельная работает ))))
вместо ПИД использую метод обратного хода интегратора (integral backstepping), подбирать нужно всего один параметр, коптер стоит как вкопанный
Очень интересно, что это за метод. Есть что почитать по нему в максимально доступной форме?
Поддерживаю предыдущего оратора. Будет супер, если кто-нибудь про него напишет доступным языком с картинками и примерами.
можно успешно и ПИД пользовать, только с «нюансами», т.к. чистый теор-й ПИД регулятор не совсем хорош применительно к коптерам…
вот тут писал на примере multiwii-го регуля про некоторые «рецепты» forum.rcdesign.ru/f123/thread224458-41.html#post4063913
Прочтите книгу автора Samir BOUABDALLAH «design and control of quadrotors
with application to autonomous flying»
Там как раз есть исследование и сравнение разных регуляторов, применимых к мультикоптерам и вывод уравнений для обратного хода интегратора.
Спасибо, скачал. Эпическое произведение, тем кто серьезно увлекается летающей техникой, будет полезно прочитать.
Приятно, что автор поста держит марку хабра по стилю и качеству представления материала. Респект)
Я как бы совсем не в теме, но почему все стараются сделать квадракоптер? В чём у них плюсы по сравнению с вертолётом? Я вроде бы где-то читал, что вертолётом сложнее управлять.
Квадрокоптер сделать проще, чем вертолет: ему не нужен переменный угол атаки лопастей. Если же говорить о вертолетах соосной схемы без переменного угла атаки, то небольшие модели на ветру практически не держатся, а переворачиваются. Еще, вертолет способный поднять килограмм должен иметь большие и опасные лопасти. Конечно, такой квадрик тоже опасен, но меньше. Про управление — если на вертолете стоят «умные мозги», то разницы в управлении нет.
Большое спасибо за статью. Как раз планирую уже подходить к этапу программирования. Все железо собрали уже :)
А какое железо получилось, и какую цель преследуете вы, занимаясь написанием собственной прошивки?
Набор самых бюджетных китайских элементов. По большей части это составные части H107L. Хотелось бы понять что да как, прежде чем вкладываться в нечто более крупное
А данные с датчиков вы тоже сами собираете? Как организованна фильтрация?
О конкретных деталях планирую поведать в следующей статье. Кратко могу сказать, что в качестве датчиков использую MPU-6050 — это плата со встроенной обработкой и фильтрацией данных. Т.е. нужно только настроить, да считывать квантерионы и углы по i2c, и даже для этого есть библиотека, которая начинает сносно работать после небольшого напильника. Внутри самой платы MPU-6050 есть какие-то фильтры нижних частот и скорее всего что-то вроде фильтров Калмана, но разбор ее алгоритмов тянет на хорошее исследование и несколько статей.
Эх, именно на несколько статей я и надеялся… :)
Про алгоритм получения углов из показаний датчиков очень хорошо написано тут (несколько статей):
tom.pycke.be/mav/69/accelerometer-to-attitude
на английском, правда. Можете взяться за перевод — будет очень востребованный материал :-) на самом деле :-)
Да-да, эта статья мне отлично знакома! :)
Думаете будет востребованн? Ведь даже на хабрахабре есть штук 5, если не больше статей по фильтру Калмана. Не стану утверждать что полностью доволен ими, но это субъективное мнение. Стоит ли заново поднимать тему…
Тут же будет идти фильтр Калмана в самом конце, а до него: гироскопы, акселерометры. Т.е., получается, что-то вроде конкретного применения фильтра. По моему субъективному мнению вот здесь в этих статьях про саму фильтрацию объяснено очень кратко в сравнении с тем, как до этого разжеваны элементарные вещи. Может, можно как-то это исправить, сделав перевод с хорошими пояснениями от переводчика :-) Но я фантазирую.
Согласен с вами, про фильтр Калмана в этой статье не всё раскрыто, а под конец так вообще как-то скомкано, как по мне. По этому поводу спешу поделиться другой ссылкой, которая мне куда больше пришлась по вкусу: www.linushelgesson.se/2012/04/pitch-and-roll-estimating-kalman-filter-for-stabilizing-quadrocopters/
А что касается статьи — то, пожалуй, может действительно возьмусь. В конце концов, попытаться кому-то что-то объяснить — это неплохой способ и самому в этом разобраться! :)
Это правильный подход! У меня во время написания статьи многое разложилось по полочкам гораздо аккуратнее, что, казалось, и так хорошо знал. В любом случае, если народ не протестует против 10 статей «что-то там во сколько-то строчек кода на чем-то там», то уж очередной взгляд и объяснение фильтра Калмана точно лишним не будет: все зависит от вас.
Спасибо за статью.
Когда с текущими проектами подразберусь начну свой коптер делать. Планирую полетный контроллер на FPGA реализовать. Цель сборки ученическая. Имхо использовать готовые прошивки это как готовый коптер купить. Если нужен чисто коптер на полетать то годный способ, если кайф от правильного применения рук и мозгов то не очень.
Жду продолжения.
Спасибо за отзыв!
По поводу сборки — тут вы не совсем правы: заказать детали из китайских магазинов и собрать из них коптер — дело хлопотное и требующее не слишком кривых рук и немного инженерной мысли. Не могу не поддержать ваше желание самому писать прошивку, но советую сначала полетать на готовых: поверьте, трудностей будет прилично. Да, свой тестовый коптер я собрал за пол дня, но он был у меня далеко не первый, а первый я собирал почти неделю и 4 выходных дня: огромная куча вопросов, голова опухала, в мозгу все мешалось в кучу :-)
Раму с моторами уже собрал давно, спасибо авторам предыдущих статей по коптерам. У меня есть китайский вертолетик, летаю вроде нормально :), думаю в зачет летных часов пойдет. Есть еще мелкий коптер (на ладони помещается) на нем еще полетаю.
Как вы смогли собрать раму и до сих пор терпеть, ни разу на ней не взлететь? :-) Возьмите хоть мозги NanoWii за 20$ чисто попробовать :-) Вертолетик помогает, да. Но обычно они трехканальные, и стики у коптеров принято иначе назначать, чем у них, так что некоторое время на переучивание уйдет.
Это моя боль :) Слишком много всего интересного на все просто времени не хватает. Я еще софт пишу, учусь чинить и собираю ретрокомпы. Строю дачу.
По поводу сборки из заказанных комплектующих вы правы, дело хлопотное, но можно экономить время покупая набор рама\двиги\пропеллеры\эски.
Еще причина почему не летал — никак не могу выбрать зарядку, которая бы понравилась.
По поводу управления еще вопрос — вы пробовали игровым джойстиком управлять? Это разве не удобнее?
Честно говоря джойстик не пробовал. Но к пульту обычному уже привык так, что он кажется продолжением рук :-)
Спасибо не только за интересный фидбэк, но и отличный ликбез по авионике, добавил в избранное, пригодится.
Обычно каналы модулируются одной несущей, с разделением по времени. Так что если связь пропадает (помеха, слабый сигнал и т.п.) то пропадают все каналы. На этот случай могут быть предусмотрены разные режимы. Самый простой — так называемый Fail Safe отключит все моторы и квадрик камнем падает. Либо может включиться автопилот, возврат на базу и т.п. в зависимости от настроек и установленного оборудования.
автодизарм, если газ был на нуле в течении 2-3 секунд.
На мультикоптере вполне понятное поведение, на вертолете же достаточно холда (который оставляет управление шагом и выводит газ в 0 на электрике и на холостые на ДВС).
Интересно. Скажите, а автоматический холд вертолетчики не используют? Как же вероятность того, что пилот забудет его выставить?
Защита в рамках приемника (иногда) и ESC на ненулевое значение газа при подаче питания обычно есть. Часть прошивок ESC, например, используют максимальный газ при подаче питания, как маркер для входа в режим конфигурации. Но варианта, описываемого вами, не встречал.

Холд выносится на отдельный переключатель, это позволяет использовать его как самостоятельный режим (для авторотации, штатной посадки, проверки механики). На передатчике холд обычно маппится так, чтобы его включить было проще, чем выключить. Это, ко всему прочему, помогает спасти больше механики при падении (если успеть щелкнуть холд, конечно).

С точки зрения безопасности — сначала включается передатчик, проверяется режим (выставляется normal, включается hold) и только потом — борт (плюс многие современные приемники уходят в failsafe до появления сигнала). Проверка режима естественна, т. к. взлетать на idle-1 (обычно минимум газа около 80-90% в районе 1-3°) — опасно.
А как же: полетал, сел быстро подправить камеру, забыл поставить холд и порубил щщи?
Правильные рефлексы тренируются естественным отбором ,)
Ждем продолжения или все затухло?
Статью начинал делать с заключения, где писал:
Ну а я через неделю-другую продолжу рассказ...

и потом не поправил. А на самом деле получилось, что работа над первой частью закончилась через ТРИ недели после начала (почти каждый день по несколько часов) :-) Она выжала у меня просто все соки. Конечно, хоть тот коптер уже давно разобран, но видео есть, программа есть: я должен побороть себя и написать вторую часть.
Понимаю вас, обычное дело. Сам попадал в такую ситуацию, наобещаешь, а силы не рассчитал или «перегорел». Таких «серий» статей на хабре масса, к сожалению. Убеждаюсь, что лучше ничего не обещать вообще. Если, все таки, удастся продолжить работу люди сами придут и скажут спасибо. Или еще подход, пишем кратко «по верхам» и уже после посмотреть какие вопросы будут и написать развернуто делая упор на места с большим непониманием аудитории.
В любом случае спасибо за проделанную работу. Надеюсь к вам вернется «вдохновение».
И еще, сайт вы свой по тематике забросили так же? ;)
Валяется дома JJRC H8C. Давно хочу переделать на бесщёточные моторы. Вся нагугленная информация — меняешь все потроха, профит. Не очень как-то… И не ясно можно ли при этом использовать старый пульт.

Может кто в курсе этого вопроса? Может быть сделать переходник с щёточного мотора, на сигнал управления платой бесщёточного?
И не ясно можно ли при этом использовать старый пульт.

С большой вероятностью — нет. Если есть фото плат управления крупным планом, можно погадать на них поконкретнее.


Но наиболее вероятно, что приёмник интегрирован с системой управления и с него можно взять его нелинейное управление напряжением и преобразовать в 4 pwm сигнала. Плюс рядом с этой крупной платой вам надо будет расположить: 4 ESC, ваш преобразователь на 4 канала, распределитель питания для всего этого барахла. И всё относительно далеко от антенны (качество приёмника и передатчика в пульте, скорее всего, не блещет по сравнению с нормальными spektrum/futaba).


Проще выкинуть оттуда всё барахло и использовать только каркас.

Спасибо за ответ.
Начал разбираться с квадролётом. Сделал фотки и скрины сигналов с базы транзистора одного из моторов.
Приёмник.
Фотки
image
image
image
image

Микросхемы HUBSAN HBS002 и INVENSENSE MPU-6050.

Передатчик.
Фотки
image
image
image
image

Микросхема NUVOTON N79E814AS20.

Скрины осциллограмм. Потроха лежат на столе без винтов, покачивал плату и сигнал менялся.
Скрины
Минимум.
image
Средний.
image
Максимум.
image


Теперь думаю как преобразовывать сигнал. Скорее всего делать на микроконтроллере. Интересно, какое нужно быстродействие?..

Осциллограммы с выхода на движки? 30 kHz, в принципе, немного. Один из вариантов — rc-фильтр и ацп со стороны контроллера, дальше тривиальная математика и выход на шим для esc. Я бы для такой задачи выбирал контроллер с аппаратным шимом. Например, из младших stm32.
Тайминги для esc не помню, но там частоты были не очень высокие. Или вы хотите делать на ардуине?

15кГц всего, не 30.
У меня лежит несколько бесхозных ATtiny85, думал на них. И не хотел с аналоговой частью делать. Мысль была мерить скважность (длительность импульсов) на выходе платы. Ну и генерировать импульсы для ESC.
Кстати, хотел выбрать недорогие моторы с электроникой, а там такой зоопарк… Может подскажете небольшие и недорогие моторы для этой цели?

У вас двойной период измерен, не заметил сходу. То уж подумал, что разучился считать в уме =)


Судя по осциллограммам сигнал достаточно чистый, но будет ли он таким же при работе движков — неизвестно. Минимальный фильтр всё равно имеет смысл, даже если вы измеряете скважность с цифрового входа.


По конкретным моделям двигателей не подскажу, у меня модельный вертолёт, там ситуация иная. Из общих соображений вам стоит брать inrunner, если нет хорошей гарантии, что будет открытое пространство вокруг двигателя.


Дальше посчитать нужные максимальные обороты движка исходя из необходимых оборотов на роторах и редуктора. Потом поделить получившиеся обороты в krpmна напряжение аккумулятора под нагрузкой ближе к разрядке получить значение в kv (krpm/v). По этому значению и габаритам подбирать.


Насчёт необходимой периферии на тиньке не скажу, с телефона сейчас.

Ещё бы знать какие тут нужны обороты…
Взялся писать прошивку для тиньки. У меня это процесс долгий )) Как будет чего нового, напишу.

Зависит от винтов, которые там стоят (диаметр, углы атаки, профиль). ИМХО, проще всего померить на работающем оригинальном двигателе. Или найти документацию от него, как вариант.

Sign up to leave a comment.

Articles

Change theme settings