Pull to refresh

Comments 57

Посмотри DJI Matrice 200 — возможности расширения безграничны )
Рассматривал и 100 и 200е. Отличные платформы для навески оборудования от того же DJI. Но в моем случае велик риск крушений в процессе отладки и я смотрю на раму, как на расходник. К сожалению, пока не могу себе позволить расходники по такой цене.
Там не только DJI оборудование, там есть интерфейсы которые выдают готовый стрим с камер, датчиков, можно управлять полетом и.т.д — подключил внешний комп хоть на расбери хоть от интела помощнее, распарсил данные… что надо отправил по модему ) и все ) Из плюшек — есть RTK, из совсем плюшек автономности — AIS и автоматическое уклонение от самолетов чей курс по транспондеру пересекается с дроном.

Пс — у гопро слишком широкий обзор, ИМХО для изучения структурных повреждений чего либо она не очень подходит.
Да, DJI Onboard SDK хорош. Только я в нем не нашел готового решения для точной посадки (может и плохо искал). Можно вытащить поток со стереокамер и использовать его для распознавания маркера, но с моими знаниями, я бы на полгода в этом увяз. RTK можно реализовать практически на любом контроллере (в виде отдельного модуля). AIS есть также и в Ardupilot (приемник ADS-B).
Да, DJI Onboard SDK хорош. Только я в нем не нашел готового решения для точной посадки (может и плохо искал). Можно вытащить поток со стереокамер и использовать его для распознавания маркера, но с моими знаниями, я бы на полгода в этом увяз. RTK можно реализовать практически на любом контроллере (в виде отдельного модуля). AIS есть также и в Ardupilot (приемник ADS-B).

Хммм.
Посадка чутка жестковата.
Кстати gps с ртк дает очень хорошую точность в пару см.
Но их должно быть несколько.
Вообще конечно в идеале, управление подобным дроном, должно быть в виде задания ему плана полета, либо только конечной точки. А он уже будет сам маршрут строить.

Для RTK нужен еще наземный модуль, который корректирует данные. Мне показалось, визуальный метод надежнее для целей посадки. Само собой, при управлении через интернет есть заметный лаг в реакции на команды, поэтому управление сводится к предварительной загрузке точек пролета и простых команд «взлет» и «посадка». Об это подробнее будет в следующей статье.
Вот здесь любой желающий может поуправлять дроном целых три минуты над кусочком Мексики и Тихого океана. Управление простое, дрон летает в пределах ограниченного периметра и высоты. Если повернуть камеру на место взлета, то можно увидеть дежурного сотрудника на авто. Я хочу сделать примерно также, только с зарядным доком и без сотрудника.

У меня знакомый похожий проект, пробовал реализовывать. Сейчас он танцы дронов уже реализовал. Тут уже статья была.

Вот тут на видео демонстрируется полётное время большого квадрокоптера на литий-ионных сборках, а также в описании подписано из чего собран.
17" пропеллеры более эффективные.
Спасибо, полезное видео. 17е винты более эффективные на более подходящем для них моторе. А еще более эффективные 25е. Но чем больше винты и их эффективность, тем ниже скорость воздушного потока, тем меньше скорость горизонтального полета (и стойкость к ветру), тем больше дрон, тем больше аккумулятор для него нужен.
В моем первом черновом варианте (который грохнулся на видео в конце статьи) как раз 17е винты и точно такие же моторы, как и у этого парня. И висит он тоже больше часа. Только вот получился тяжелым, чуть более 5 кг. Поэкспериментировать с автономностью многовато.
Интересно: моторы управляются регулятором скорости (ESC, которые, как я себе представляю, и есть микроконтроллер + силовая электроника). Если у вас на борту и так уже есть Cortex-M микроконтроллер «для управления ШИМ», нельзя ли взвалить на него микроконтроллерные функции регулятора скорости моторов? Ведь ШИМ-то вроде нужен для управления ESC, и это вроде как «лишнее звено» при условии, что высокоуровневые функции управления берёт на себя Raspberry Pi или какой-то его аналог.
В принципе, если очень захотеть, для управления моторами можно обойтись одним только Raspberry (или аналогом) и силовыми транзисторами. Тогда на каждый мотор нужно задействовать 3 пина (мотор крутится переключением трех обмоток), а на 4 мотора = 12 пинов. Плюс нужно ставить датчики оборотов (еще по 1-2 пину на мотор) или отслеживать вращение по изменению напряжения в обмотках (это внешний АЦП). И скорее всего, Linux справится с вращением моторов, если на нем больше ничего не запускать. Вопрос будет только в наличии свободных пинов.
Исторически так сложилось, что сначала появились регуляторы оборотов (для авиамоделей без автопилотов), а потом появились дроны с гироскопами, акселерометрами и прошивками. Много лет прошло, а регуляторы оборотов до сих пор существуют как отдельные устройства со своим контроллером. Но это, видимо, не определяющий фактор. Наверное, так сделано потому, что проще и дешевле занять контроллер одним конкретным делом и на каждую функцию поставить отдельный (как в Макдональдсе). На вход этот контроллер получает ШИМ (PWM), который задает необходимую скорость вращения мотора от 0 до 100%, а дальше сам решает когда и с какой силой включить следующую обмотку. Вот в тех же автопилотах как PixHawk и Navio генерацией ШИМ для регуляторов занимается тоже отдельный контроллер.
Проблема в том, что в регуляторах должен быть очень жесткий realtime-режим. Я не уверен, что та же Raspberry нормально справится с четырьмя моторами в дополнение к основным полетным функциям. А если ставить ее только на моторы, то четыре регулятора на мелких STM32 будут элементарно дешевле и легче :)
А вам не кажется что задача, которую вы хотите решить (мониторинг состояния ЛЭП) с помощью дрона, на самом деле не решается с помощью таких винтокрылых машин?
Что будет, если пойдет снег и GPS не будет нормально работать или начнется сильный ветер или дождь?
Почему нельзя поставить на каждую опору по видеокамере (или даже несколько) и отправлять периодически данные в центр обработки?
Сколько опор ваш дрон может исследовать за полетное время и сколько он стоит — может дешевле, проще и надежней поставить камеры и решить проблему?
Задача сформулирована специалистами электросетевой компании. Сейчас они ездят на УАЗиках и поднимаются на опоры по лестнице. Линию предварительно отключают.
Камеру на каждую опору, думаю, ставить нет смысла потому, что смотреть в нее будут пару раз в год. Также нужно как-то передавать с нее изображение, а это новые километры проводов, так как 4G есть не везде.
За один полет дрон сможет снять 20-25 км ЛЭП и прилегающей территории, а кол-во обследуемых опор будет зависеть от необходимых ракурсов съемки. Преимущество дрона в том, что для фотографирования ЛЭП ее не нужно отключать.
Конечно же, такое решение не лишено недостатков. В непогоду дрон летать не сможет, а на GPS надежды нет (думаю над применением визуального ориентирования).
Опоры на воздушной линии от 1 кв ставятся на расстоянии 100-250 метров друг от друга.
Давайте возьмем по максимуму — 250 метров — это 4 опоры на километр.
20 км — это 80 опор.
Чтобы за один полет обследовать 20 км или 80 опор сколько времени потребуется дрону?
даже если возьмем по 3 минуты на опору (до которой надо долететь, а потом проделать еще путь обратно) — это 240 минут или 4 часа.
Да даже по 1 минуты на опору (что вообще нереально) — 80 минут — у вас дрон столько не сможет работать без подзарядки.
Теперь возьмем камеры.
Камера с 3-4Г будет стоить 25$ одна штука, итого 2000$.
Я думаю что ваш дрон будет стоить не меньше, а ему же еще оператор нужен.
Но камеры будут четко работать, а вот дрон будет зависеть от множества факторов.
Поэтому, имхо, все красиво конечно, но это не решение поставленной задачи…
А куда ставить камеру? Нужно же в разных ракурсах рассмотреть узлы крепления на самой опоре. Камеру еще нужно как-то запитать от 1КВ и больше, а это еще и трансформатор. Далее, одной камерой за $25 не обойтись, желательно посмотреть на конструкцию в ИК спектре. Ну и 4G есть не везде, значит нужно организовывать систему связи. Предполагается, что дрону оператор не нужен. Зарядную станцию можно поставить где-нибудь на крыше, а человек будет менять аккумулятор на дроне, когда он отлетает ресурс. Если таких станций несколько вдоль протяженности ЛЭП, то дроны могут летать от одной к другой и заряжаться на них по очереди.
Согласен, это пока фантастика и много ограничений. И потому, что я не физик и не инженер, мне видится только одно реальное — это время полета на одной зарядке, то есть энергоемкость аккумуляторов.
Над этим работают много людей в мире, я верю, что это ограничение они победят ). Вот, например, последователи Николы Тесла


До сих пор эта работа делается практически в ручном режиме, для чего ЛЭП отключают на несколько часов.
Насчет зарядки лично у меня самая первая мысль была следующая: делим посадочный стол на 4 зоны (по одной на опорную ногу дрона), делаем их электропроводными и подводим на них напряжение. На дроне делаем металлические ноги и с них напряжение снимаем. Рама карбоновая — ничего не замкнет.
Из фантазий на предмет беспроводной зарядки: каким-то образом определяем, что борт успешно произвел посадку, после чего из посадочного стола поднимается на лифте передающая катушка. Приемную катушку, соответственно, расположить на «брюхе» дрона.
А вообще, раз он инспектирует ЛЭП, так вот пусть от них и подзаряжается прямо в воздухе)
UFO just landed and posted this here
Ууупс, виноват. Почему-то я был уверен, что карбон является диэлектриком. Каюсь.
Ну тогда ноги изолировать от рамы.
Или у дрона под корпусом разместить 2 контактные площадки, а база будет сама манипуляторами в них целиться. так сложная логика и дорогая часть оборудования будут на базе, которая не «упадёт и потеряется»

Можно сделать 9 контактных ног у дрона, и в шахматном порядке плюсы и минусы на контактной площадке, тогда каким бы образом дрона не приземлился бы, как минимум 2 ноги будут на площадках с противоположной полярностью, а от ног уже как-нибудь диодными мостами получить правильную полярность. Если ещё подумать, то можно наверное обойтись меньшим числом ног, но мне лень.

Идея заряжаться от ЛЭП приходит сама собой. Вопрос только в устройстве, которое сможет преобразовать электрическое поле высоковольтных проводов в подходящее состояние для зарядки аккумулятора. Оно должно быть легким и уместиться на дроне.
UFO just landed and posted this here
Я ещё где-то давно читал про проект, в котором дроны используются в качестве ветряных электростанций: дрон цепляется тросом к земле, взлетает, а затем висит в воздухе как воздушный змей, при этом пропеллеры превращаются в генераторы, и по тросу возвращают энергию на землю.

Emlid это не гонконгская компания, главный офис у нас в Питере.
Хотя нет, уже не "у нас", я там уже не работаю.

Ну, видимо переехали. Так как на сайте про СПб ни слова, и в списке дилеров нет никого из России. Посылки шлют из Гонконга.

Не переезжали, изначально она и была основана здесь. В Китае завод и склад.
А дилер в РФ есть, но на другой продукт.

Углепластик же! Хватит уже глупости в виде «карбона» писать, господа.
Я знаю, что по-русски правильнее «углепластик». Но углепластиков разных очень много, а «карбоном» обычно называют композитный материал из углеткани с характерной текстурой.
Если есть желание сэкономить 100-150г веса, поменяйте камеру на RunCam Split и 3Д-печатанный подвес для неё. Там можно объектив поменять для меньшего FOV. А в целом, очень недурно. Начинал читать со скепсисом, но вижу что с некоторыми компромиссами выполнимо.
А если не летать, а ездить по самому верхнему нулевому проводу?
Идея хорошая. Но опять же, возникает вопрос питания бортовой электроники, если устройство будет постоянно «жить» на проводе. Ниже в комментарии я написал про дрон-канатоход.
Любопытно, что я сам недавно размышлял на тему обследования ЛЭП дронами. И остановился на том, что самый оптимальный вариант использовать один провод ЛЭП как опорный рельс. При движении по нему, тратится энергия на поддержание равновесия и продвижение вперед. Взлетать дрон должен только для перепрыгивания через изоляторы. Если использовать индуктивный датчик, приземляться точно на провод должно быть не сложно. Есть еще вариант использовать связку из двух дронов. Перед изоляторами один один держится за провод, другой перелетает через изоляторы.
Уже есть такая разработка российских умельцев: дрон-канатоход. Мне удалось немного пообщаться с разработчиками на выставке в Сколково в апреле. Он пока не умеет садиться на провод в автоматическом режиме, но зато на него ставят ультразвуковые датчики для проверки провода на внутренние повреждения.
А ведь вблизи ЛЭП компас будет с ума сходить, поэтому без визуальной обработки не обойтись.
Несколько советов от тех, кто уже прошел весь этот путь :)
1. Квадрокоптер, как правило, висит хуже, чем 6 и 8 роторные схемы. Более того, 8 роторная схема выдерживает отказ одного мотора.
2. Автопилоты из открытых проектов — это приятное времяпрепровождение, спорт, хобби… что угодно, кроме работы. Надо включить и лететь — здесь DJI без вариантов. Да, тоже не без возможных приключений, но их гораздо меньше — решение отлажено гораздо большим количеством пользователей и полётов.
3. Полеты везде, кроме чистого поля — изрядная лотерей в плане работы GPS и подобного. Поэтому необходимы датчики препятствий. Здесь, увы, готовые работающие решения — это снова DJI. Считайте что до высоты 50 футов у вас GPS и компас просто отсутствуют — будет меньше разочарований в процессе работы :). В чистом поле возвращение в точку старта с точностью до 15 сантиметров — не редкость. В застройке при взлете рывок в стену — норма.
4. Онлайн видеотрансляция на разрешенных мощностях и диапазонах — кладет канал управления, если только у вас канал управления не интегрирован а видеотрансляцию. DJI LightBridge — как вариант, или его клон если хочется. Когда передатчик включит полную мощность на предельной дальности — мобильные модемы могут сильно изумиться. ( благо никто не запаривается помехозащитой)
5. Во всей этой задаче система посадки и перезарядки — это основа. Остальное — мелочь, покупаемая в магазине. Лучшее из дешевого, что могут повторить программисты квалификации выше среднего — разобраться Аруко маркерами (посмотрите коптер-экспресс проект). Вопрос в том, что при определенном невезении камера просто его не увидит (к примеру тень разрезала поле маркеров пополам). Хороших решений на рынке нет — в основном это действительно вертикальная посадка по GPS с коррекцией по маркерам.

Ну и в целом — до первых приличных результатов готовьтесь миллионам к 10-15 расходов :)
Удачи!!!
Спасибо за советы. Да, я уже в курсе, что на радиопередатчики и приемники надежды нет, особенно там, где не «чистое поле». Даже китайская микроволновка в придорожном кафе в полукилометре может «ослепить» дрон. Ну если решить все проблемы за 10-15 млн, то это уже будет не хобби, а промышленный образец ).
Есть ли у Вас опыт организации связи с дроном по 4G?
Нет, промышленный образец тянет миллионов на 300-600, поскольку нужны испытания, стенды и прочее...10ка- это на скотче и хомутах летный макет, полученный через год забивания головой гвоздей шляпками в пол. Насчет связи — мы пошли простым путем — чистая автономность, все равно в полете менять задание смысла особого не имеет. Эксперимент с 4G — положите смартфон обычный на борт и застримьте с него что нибудь в youtube. Увидите, на какой высоте диаграммы направленности антенн перестают работать в высоту. Но это — мелочи на фоне посадки в автономном режиме :)
Ну ладно уж, не убивайте энтузиазм на корню, я же не коптер для Почты России делаю. По моим прикидкам на порядок дешевле должно получится с учетом нескольких крашей на мелкие кусочки.
делюсь опытом… Краши — это мелочи. Без крашей несколько бортов просто ушатаются во время полетов до состояния полной профилактической замены всего. Борт часов за 50 укатывается по механике и аккумуляторам.
Далее, чтобы настроить полёты — надо летать. Летать много. Судя по вашим идеям — просто летать вы еще не умеете, т.е. вам надо отдельно еще освоить курс полётов вручную. После этого много неверных предположений и неверных идей отвалятся сами. Полетаете при ветре 8 м/c — столько узнаете о системах стабилизации… о висении под креном градусов 40… Там вообще много интересного. Разок борт обмерзнет в полёте — словите или вибрацию или камера покроется коркой льда. Идея о том, что можно научить борт летать не умея летать самостоятельно — это неверная идея. В практике отладка каждого элемента полета выглядит так — вручную зашли — записали телеметрию. Подумали… Снова вручную подошли к нужной точке, щелкнули включение автоматического режима… А далее, как повезет, успеете подхватить вручную или борт уйдет на 50 м вверх или просто выключит двигатели…
Где и как- отдельный вопрос. ПОсле полета очень желательно иметь телеметрию, по которой понять как оно там отлетало. Надежда что вы получите трек своего полета по инерциалке без GPS — почти никакой. Следовательно вам придется осваивать цех или ангар и придумывать телеметрию. Кто побогаче — те сразу покупают Вайкон. Кто не может -застрянут на этапе скотча и хомутов. Вы туда тоже не будете ради 15 минутного теста ехать через полгорода и обратно. Вы там обоснуетесь, тем более не бросать же оборудование. И это — только полеты по вашей системе осмотрой опоры ЛЭП. С посадкой — там серьезнее. Не будете же вы свою хлебницу-скворечних хранить на улице и бегать к ней из дома с заряженным аккумулятором?
Ну это уже давно пройденный этап ). Я начинал «летать» еще на калильных и компрессионных ДВС. И застал 35 и 40МГц диапазон с кварцами, который сейчас почти полностью заменен цифрой на 2.4 ГГц. Через мои руки прошло несколько десятков самолетов, вертолетов, машин и лодок, как на ДВС, так и электро. Реактивных только не было. Когда дроны и FPV только начинали появляться, мы уже вовсю летали на вертолетах вниз винтом с одним только гироскопом на рысканье. Но это было давно, сейчас остался побаловаться только спорт-режим на паре коптеров от DJI.
Бегать с аккумулятором к дрону конечно же не нужно, скворечник то и нужен, чтобы ЗУ там разместить. Сейчас пока приходится проводок на магнитике руками подводить к дрону.
Теплый ламповый пилотаж..600ка со спартаном. Кстати съемка с него была лучше, чем с FBL ных машин, трясет изображение меньше.
Возвращаясь к скворечнику. Опыт показал что его надо сразу монтировать либо на автомобильном прицепе, либо предусмотреть его закатывание на автомобильный прицеп. Это, кстати, даёт и предельные габариты. После конструирования получаем генератор + два или 4 автомобильных аккумулятора+ конвертор. Это хорошо за центнер выходит. В нашем конкретном случае — еще солнечные панели.
Насчет зарядки… проверено несколько схем. Первая ( там на виде выше, 2012 год) — это борт ножками точно попадает в контакты (автоматика обеспечила точность 3 см)… но 4 ножки (если жесткая рама) никогда не лежат в одной плоскости… Пришлось контактные площадки делать с индивидуальным пружинками… потом оказалось что полкиловатта плохо проходят через такие хилые контактики. Решения с магнитками — отказались, мешали взлету-раз, лишний вес — два. Окончательное решение — автомат заряжания. Тут кто во что горазд, рекомендую посмотреть как это в танках сделано — оттуда ряд идей можно взять. Двойная цепь на моторах — решение сильно более интересное, чем пневмо-гидротолкатель… Но тут кого найдете себе в механики.
Кстати решение на тему открывания — закрывания. Тут тоже будете между пневматикой и электромеханикой мучаться… В нашем случае мы вообще осуществляем посадку через стенку и используем обычный роллет. Гораздо более изящная конструкция чем хлебницы… Получается «шаверма» :)
Делал такой проект года 3 назад, пришлось остановиться тк спроса на него в то время не нашел, а затраты на разработку порядочные.
Карбоновая рама и работающая ЛЭП например на 110кв это искрящий факел. Напряженность поля там слишком большая и нужно прорабатывать изоляцию и материалы. Прежде чем проектировать под это дело коптер, лучше полетать около тех самых ЛЭП и попробовать снять вручную любым доступным девайсом который не жалко, сразу много вопросов появится, и не придется все переделывать, хотя все равно придется ))
Ну а в целом, идея стоящая, но очень дорогая и ближайшие лет 5-10 все еще будет выгоднее делать осмотры вручную. Удачи если у вас получится.
UFO just landed and posted this here
Не вручную, а в автоматическом режиме по согласованному маршруту (в том числе и с ОрВД РФ).
Да просто летать вдоль ЛЭП и интереса никакого нет — для этого есть и более живописные места.
при наличии заинтересованного лица из сетей, это не представляет проблемы.
Само собой, вручную уже летал на DJI. В непосредственной близости ощущается влияние на компас и связь. Поэтому вижу два пути: хорошее экранирование (пока не представляю как это делается) и/или мощная оптика на камере, чтобы близко не подлетать (а это вес, размер и тд). Но так как это не промышленный образец, мне для начала достаточно реализовать задумку для применения в идеальных условиях, а потом уже заниматься проблемными участками.
UFO just landed and posted this here
тогда не нужно проектировать коптер сейчас, у вас все изменится и очень сильно когда дойдет до эксплуатационных условий, а коптер по сути расходник и в случае разработки вам не нужно полноразмерной дорогой модели, тк менять вы их будете часто.

Про компас лучше сразу забыть и использовать 2-3 gps + imu, по разности определять склонение, ртк конечно лучше в этом плане. связь — низкочастотная, данные накапливать на борту и отдавать по посадке. Изоляция — тут простор для творчества, но после полета у рабочей линии не трогайте коптер сразу и не ловите в воздухе, может неслабо дернуть током, это же относится и к посадочному доку.

мощной оптики не нужно, а вот управление оптикой очень нужно и тут придется городить кучу вариаций и согласований между полетом, подвесом и тем куда и как смотреть. малина такое не потянет, а любой jetson не только добавит стоимости, но и повысит потребление. и тд и тп.
Ну так сам коптер — это вершина айсберга. За ним еще куча ПО и технических решений, на которые не влияют помехи от провода. Выше в комментариях есть ссылка на дрон-канатоход, который успешно садится на провод под высоким напряжением. Поэтому, конкретно это проблема — не проблема. Самым сложным звеном мне видится автоматизированная организация разрешения на полет у ОрВД (так, чтобы диспетчер разрешал взлет нажатием кнопочки у себя на пульте). И это сложность не техническая, а организационная.
организационно с орвд все упростится относительно скоро, вам же не нужно выше 150 метров летать? технические сложности никуда не денутся.
В целом — все задачи, кроме обеспечения автономного полета при выполнении задания, решаются без особых умственных усилий. А вот автономный полёт — требует полнейшего перенапряжения…
Почему? Я использую такие приложения как DroneDeploy и MapsMadeEasy для создания карт местности и трехмерных моделей дронами DJI. Взлет, посадка и весь полет по маршруту проходит автоматически (от меня только нужно включить дрон и нажать Start на планшете). При этом периодически теряется связь в процессе, но, ничего, дрон возвращается с фотками и сам садится. Контроллеры с Ardupilot также имеют возможность летать без ручного управления по спланированному маршруту. В случае с ЛЭП поменяются только точки и ракурсы съемки.

верно. это мелочи из магазина готовых решений. веселье без gps с кривым компасом и странно освещении

Для повышения автономности можно было бы научить дрон подзяряжаться самостоятельно… например втыкаться щупами в розетки или подзаряжаться от ЛЭП, трамвайных или троллейбусных линий
Обнаружил датчиком повышенное напряжение — подлетел, зацепился токоприемником и подкрепился. А если разница напряжений между разными концами дрона, достаточная, может получится и бесконтактно подкрепиться… повисел возле высоковольтной ЛЭП и заправился.
Sign up to leave a comment.

Articles