kurumpa 14 фев 2011 в 15:32

Строим мультикоптер, часть вторая

4 мин

25K

DIY или Сделай сам

+88

Комментарии 83

Morozhko 14 фев 2011 в 16:11

Да тут похоже проще будет готовый купить… :)

kurumpa 14 фев 2011 в 16:15

Бинго!

nooze 14 фев 2011 в 16:15

спойлер!

+13

GriGor1Z 14 фев 2011 в 16:24

Тут цель другая. Сделать свой и своими руками.

Morozhko 14 фев 2011 в 16:26

да я то понимаю, просто надеялся сам сделать…

kurumpa 14 фев 2011 в 17:18

Самому тут и из «готового» делать есть что, и немало.

MakeInstall 14 фев 2011 в 16:28

Главное процесс!

lehha 14 фев 2011 в 16:19

Цифровой вход ардуины иногда полезно прижимать к земле через 100к-резистор — тогда от помех гулять не будет. Может для датчиков так же попробовать?

kurumpa 14 фев 2011 в 16:26

Не, тут датчики почти вплотную к АЦП, да и тоже вроде бы с фильтрами и резисторами. Сами датчики шумят довольно сильно, это факт.

nick_nsk 14 фев 2011 в 16:32

А не поделитесь реализацией фильтра Калмана? Ну или, хотябы, ссылкой на грамотные статьи на эту тему.

kurumpa 14 фев 2011 в 16:54

О, этого добра навалом. Приду домой, попробую все привести в годный хотя бы для скачивания вид

kurumpa 14 фев 2011 в 22:55

Вот, разбирать это все очень лень было

fryme 14 фев 2011 в 16:33

Вы маньяк, но выглядит круто.

lfway 14 фев 2011 в 16:34

Мужык! А то все деревянные флешки да новые обои для убунту.

lfway 14 фев 2011 в 16:44

А где можно взять шаблоны для распечатки и полный список комплектующих? Спасибо за статью.

kurumpa 14 фев 2011 в 16:56

Полный список комплектующих будет в следующих частях. Это пока как не надо было делать ) Ну точнее так делать, конечно, можно, но чисто в образовательных целях, и если на это есть время и деньги.

lfway 14 фев 2011 в 17:10

Спасибо! Очень интересно, с нетерпением жду!

lfway 14 фев 2011 в 16:56

А-а-а!.. вот бы тоже самое, только поподробнее!=) Не специалисту э-э-э не всё понятно.

kurumpa 14 фев 2011 в 17:06

Да, согласен, все несколько поверхностно, но это отчасти потому что я пока описываю скорее неправильные направления мыслей ) на чем именно останавливаться подробнее?

lfway 14 фев 2011 в 17:17

Очень хочется получить что-то типа мануала, с помощью которого можно было бы это повторить. Это нереально интересно.

kurumpa 14 фев 2011 в 17:21

Такой мануал уже есть на multicopter.ru, и, скорее всего, я его здесь повторю своими словами (так как я неспециалист в области авиамоделизма, может получиться чуть понятнее)

DanNsk 14 фев 2011 в 16:40

Если не секрет
1) Во сколь обошлась платка 6dof (ну чтобы сравинить со спаркфановской — за 60)
2) откуда калман — не это в базе www.rotomotion.com/downloads/tilt.c?

Потенциометр экспоненциальный может просто?

kurumpa 14 фев 2011 в 17:02

1) если не учитывать лишних движений, а предположить, что мы знаем точно, как все делать, то всего лишь чуть дешевле. Что в сумме со временем изготовления делает самодельный вариант невыгодным. Другое дело, если клепать сразу несколько штук — тогда да, имеет смысл.
2) текст тот же, копирайты были другие. Ну, впрочем, неважно, там важна только сама идея, что берется за матрицу управления, а что — за матрицу наблюдения, а остальное, собственно, и есть фильтр Калмана, каким описан в википедии

Потенциометр экспоненциальный наверняка, громкость все-таки регулировал. Правда, экспонента у него странная.

nick_nsk 14 фев 2011 в 17:14

Я могу посчитать во сколько мне обошлись запчасти для 6dof. Но только когда до дома доберусь. Я сейчас как раз тоже квадрокоптер паяю :)

DanNsk 14 фев 2011 в 17:16

Может и покажете его в действии заодно? :)

nick_nsk 14 фев 2011 в 17:21

Конечно. Как только он у меня полетит :)

nick_nsk 14 фев 2011 в 20:22

LSM303DLH — 324.71руб
ATMEGA644PA-AU — 326.57руб
LYPR540AH — 275.53руб
REF3030AIDBZT — 51.70руб
+ три регулятора на 5, 3.3, 1.8 вольт
+ конденсаторы
итого получается где-то тыща рублей только на компоненты
если укомплектовать еще и датчиком давления MPXA4115A6U, то еще 467.48руб + надо референс на 5.0в

DanNsk 14 фев 2011 в 20:38

Ну это у вас очень даже по божески, главное спаять в таких корпусах уметь все, я даже не берусь :(, беру модулями.

nick_nsk 14 фев 2011 в 20:51

Правильно. Экономите себе время и избегаете гемороя.
Я иногда уже жалею, что решил все сам паять. Плохо пропаяный датчик в LGA корпусе может стоить многих часов отладки.

DanNsk 14 фев 2011 в 20:54

Согласен, однако цены… хотя впрочем речь если о часах дебага

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

nick_nsk 14 фев 2011 в 21:23

чтобы контроллировать высоту.

utya 15 фев 2011 в 11:01

Если делать все грамотно, то есть купить компоненты получше. Двигатели не «китайские» а нормальные китайские, с хорошими выходными хакарктистиками стоят прилично или покупать полуфабригат, но тогда настраивать ПИД под них

Prometheus 14 фев 2011 в 16:50

Мне кажется, что вы не с того начали строить мультикоптер.

Я б начинал с конструкции рамы и силовых установок, чтоб хотя бы просто иметь представление о тяге и энергозатратах. А уже потом бы брался за электронную начинку.

kurumpa 14 фев 2011 в 17:05

А я бы начал с бизнес-плана и принятия решения о выгодности затеи. Но нет, было интересно так вот хаотично что-то придумывать.

Но с рамой не все так просто, мы ведь располагаем подручными материалами и тем, что можно купить. А посему имеем точные характеристики только когда в руках повертим. Вот, например, вес собранного аппарата я точно узнал, когда его взвесил. А пока делал, предполагал +- кг, что совсем уж неточно

SovGVD 14 фев 2011 в 17:12

раму можно отличную и легкую собрать из дешевого алюминиевого штатива для фотиков — алюминиевые гнутые вдоль трубки — жесткость отличная, сверлятся легко и весят по 30-60 грамм

kurumpa 14 фев 2011 в 17:15

Можно даже в магазин алюминия пойти и купить все, что понравится. Вот только точности рассчетов это все равно не прибавит. Тут рулит практический подход, теория прокалывается на каждом шагу.

-1

SovGVD 14 фев 2011 в 17:18

я банального оргстекла не нашел, а уж алюминия тем более — просто огляделся по сторонам — смотрю штатив! эврика! и разобрал его… а теорию не читал, поэтому еще наверное много намучаюсь с моторами 1800kv, а покупать другие страшная жаба душит

DanNsk 14 фев 2011 в 17:25

Вы же в Москве (области) у вас там Оби, да Леруа мерлен — главные поставщики двора (люминиевых трубок и прочей байды), трубка 12мм диаметр, длина 120мм стоила что то рублей 200

Prometheus 14 фев 2011 в 18:47

Ну не знаю, сделали б раму, прикрутили электродвигатели, воткнули их через контроллер и по проводочкам, для теста, подали питание. Ну чтобы посмотреть — взлетит этот монстр инженерной мысли или нет. Как он вообще будет себя вести в воздухе. На раннем этапе может чего скорректировали в конструкции сразу.

А тут вы электронику ваяете, вот вы ее всю соберете — а Икар возьмет и не полетит.

DanNsk 14 фев 2011 в 20:34

Таких конструкций полно, полететь оно полетит, тем более человек на одном из правильных форумов общается. Просто от электкроники зависит — как далеко оно полетит.

Сам собирал трикоптер, пытался поднять в воздух без электроники — управлять им невозможно, просто он завалиться — перевернуться успевает быстрее чем я успеваю это увидеть.

Prometheus 14 фев 2011 в 21:02

Ну не знаю, автор же в первой своей части написал, что в итоге у него не получилось…
Думаю все же, главное хороший аэродинамический потенциал заложить, а уж потом заниматься электроникой. Это логично и главное именно так поступают в авионике…

Выбор тяговых двигателей, выбор формы и длины лопастей, центрирование, выбор серв и с механизма рулей — это ключевые моменты… Я б начинал с них, заложил остов, двигла, рули — проверил что тяга достаточная, проверил бы летные характеристики, а уже потом все остальное.

DanNsk 14 фев 2011 в 21:20

Эмм, ну двигатели — 700-800кв проверено людьми, как и переделка 18-20 амперных регулей сделанных на атмеге всех по одной схеме, так-же и винт тоже более ли менее стандартен по размеру для таких поделок.

Серв у человека там не будет в системе (он строит > 3 коптер), рулей тем более.

И как проверять летные характеристики, разве что тягу движков проверить для смеха, потому что просто так оно не полетит.

Prometheus 14 фев 2011 в 21:31

>>потому что просто так оно не полетит.

Понятное дело, что просто так не полетит. Вопрос в том — взлетит вверх или нет :)
Если взлетит, берем грузики и тестируем на какую тягу практической мощности вышел Икар. И уже дальше танцуем с этими значениями.
Ну а если не взлетит — нужно чесать репу и исправлять косяки.

kurumpa 14 фев 2011 в 21:59

Взлетит. Точнее, взлетело. Проблема была только в электронике, которую, если готовую купить, все работает. Но об этом в следующих сериях ;)

Mikhail_K 14 фев 2011 в 22:25

Так тут в основе расписана управляющая электроника, даже если не взлетит просто поставить другие движки(и заменить контроллеры если потребуется) и батарею. Сама же управляющая часть независимая от веса и проч.

SovGVD 14 фев 2011 в 17:10

мне кажется не стоит делить на мелкие заметки, такими темпами частей 20-30 еще будет + стоило бы упомянуть про Wii Motion Plus (пример работы того что с dx заказывал) и Wii Nunchack — гироскоп и акселерометр соответственно, на которых куча народу летает: multiwii.com и в разы проще всё собирается… точность не идеальная конечно, но зато цена копеечная, достать просто и платы травить не надо

kurumpa 14 фев 2011 в 17:13

Остальные будут менее фрагментированными, просто конкретно по этим шагам набралось много материала. Дальше все как-то более связанно и последовательно.

typotypo 14 фев 2011 в 17:49

а где вы гироскопы покупали?

LastDragon 14 фев 2011 в 17:49

Последнее время тоже посещает мысль сделать квадракоптер… только начинал неспешно интересовать этой темой — а тут как раз цикл статей :)

1) Почему именно МК?
у меня была идея реализовать все управление движение на ПЛИСе — поддержание равновесия, обработка сигналов датчиков, управление движением и т.д. МК же оставить только высокоуровневые функции — лететь но направлению x.y.z со скоростью.

2) Печать плат на заказ — где, цены, как это происходит?
(может быть кто-то списком фирм подетелится, особеностями и т.д. и т.п.)

3) Выбор датчиков (гироскопов, акселерометра) — может какая табличка существует, сравнение? перевывать кучу даташитов желания мало.

4) Главный вопрос — а где детальки то покупать?
(smd элементы уже найдены на ebay, а вот останые микросхемы — непонятно — у нас в городе их точно нет)

5) Токарка и фрезерка — сам же и отвечу — идем на talks.guns.ru/, регистрируемся, ищем жителей своего города и узнаем у кого, где, почем и что можно выточить (если не удалось найти — смотрим в разделе объявлений, но скорее всего немного дороже выйдет)

Prometheus 14 фев 2011 в 18:55

>>2) Печать плат на заказ.

Ну тут не все так просто. У вас должен быть файл разводки. У нас в России обычно в PCAD.
Изготовление прототипа (платы в одном экземпляре) около 2 000 руб (размер 65*65 мм, маска, без маркировки). По срокам — 5 дней.

nick_nsk 14 фев 2011 в 20:54

4) promelec.ru

kurumpa 14 фев 2011 в 22:03

ПЛИС это уже как-то совсем сурово.
Если есть разводка, у нас делают за 17$ квадратный дециметр

LastDragon 14 фев 2011 в 22:41

> ПЛИС это уже как-то совсем сурово.
Почему? Как мне кажется, особо сложных алгоритмов не требуется — на ней как раз логичнее делать (ну вот не вижу смысла здесь использовать МК — есть входные сигналы, по определенным функциям рассчитываются выходные, какого либо ветвления в алгоритме на первый взгляд нет). Тем более, от неё требуется только первичная обработка сигналов датчиков и поддержание равновесия + поддержка простейших команд (=движение). Все что сложее — уже можно реализовать на МК.

рассуждения больше для себя

kurumpa 14 фев 2011 в 22:45

Потому что этот курс в институте я не любил ) Но, если честно, я думал над этим. Вполне вероятно, такой модуль будет еще эффективнее. Запатентуйте ;)

utya 15 фев 2011 в 11:06

Ну не знаю может вы «суровый челябинский программист», но у нас на кафедре робототехнике, тольк те кто пипец шарят в МК берут плисы, во как

kurumpa 14 фев 2011 в 22:04

3) существует. У тех же Analog Devices, не помню уже, где-то находил, вся линейка в таблице представлена

utya 15 фев 2011 в 11:07

если надо могу таблицу приборов AnalogDevice кинуть, и модели акслрометров 202 серии в matlab

utya 14 фев 2011 в 19:13

сегодня защитился по теме БИНС=))) для мобильных роботов

kurumpa 14 фев 2011 в 22:00

Я себе тоже темой диплома это взял )

Mikhail_K 14 фев 2011 в 22:47

а можно подробнее? у самого крайний семестр, потом диплом, уже начинаю голову парить что делать с дипломом)) Какая специальность, какая тема, как удалось такое чудо юдо к диплому притянуть...?

kurumpa 14 фев 2011 в 22:49

Киев, КПИ, специальность «системное проектирование», но все занимаются чем попало. Пришел, сказал, «а можно темой будет система инерциальной навигации?», ответили «ок» )

Mikhail_K 14 фев 2011 в 22:53

Спасибо) попробую протолкнуть подобное, может прокатит.

utya 15 фев 2011 в 10:58

Смотря что за кафедра и чем занимается, если совсем не по профелю то может и не прокатит. А если прокатит то будет на защите фаще шара, поскольку мало кто найдется из преподов кто решит задать тебе вопрос, только конечно если ты не из авиационного.
Я личного взял с простого, расмотрел модели акслерометра и алгоритмов обработки в MAtlab а потом перенес все на плату расхождение в .5 угла

Mikhail_K 15 фев 2011 в 19:54

Московский Авиационный Иснтитут. Факультет радиоэлектроники, кафедра «Радиосистемы управления и передачи информации». Так что прподы в теме :) Обычно по нашей специальности курсачи по GPSу да по ГЛОНАССу, вот думаю притянуть управление беспилотником с помощью GPS. Боюсь, что скажут это просто и все готово, типа нефиг игрушками голову забивать, либо наоборот чтобы не пришлось глубоко урываться, т.к. я в программировании 0, и могут быть напряги. На ардуино вроде можно присобачить gps приемник и думаю есть варианты навигации с этим добром. Т.к. я только прицениваюсь к мультикоптерам, то не все тонкости знаю… вот изучаю помоленьку.

kurumpa 15 фев 2011 в 21:07

эти игрушки сейчас очень активно используют.

Mikhail_K 15 фев 2011 в 21:37

Да, правда у этого ТТХ немного инные)) Видел даже гексакоптеры двигали активно для пожарных, мчс и прочих в целях разведки и съемки, т.е. совсем не сложную аппаратуру, которую можно и самому собрать.

Вам большое спасибо за посты, буду ждать продожения с огромным интересом!

spiritus_sancti 14 фев 2011 в 23:33

как раз вовремя про акселерометры и гироскопы, мне ближайшее время придется с ними работать. Если возможно, то хотелось бы в следующих частях описания граблей на которые наступили при работе с ними.

kurumpa 15 фев 2011 в 09:08

Главная грабля — не стоитделать платы под них самому, если нет соответствующего оборудования. QFN корпус припаять паяльником довольно проблематично, могут быть непропайки. В остальном ничего такого. Боятся статики. Для точного взаимноперпендикулярного расположения желательно покупать сразу двух-, а то и трехосевые, чтобы не выравнивать одну из плат перпендикулярно другой. Еще надо обращать внимание на чувствительность (чем больше милливольт на градус в секунду или на G, тем лучше) и диапазон измеряемых значений. Вроде больше ничего не встречалось.

HomoLuden 25 фев 2011 в 15:31

Вместо ортогонально-ориентированной БИНС выгоднее стоит неортогональную (оси чувствительности по конусу). Причем число осей чувствительности желательно больше 3 => избыточность можно использовать для фильтрации шумов. Вместе с Фильтром Калмана — ПРОФИТ!!!

kurumpa 25 фев 2011 в 15:50

Хм, интересно, в любительских разработках не видел неортогональных. Вместе с фильтром Калмана на ПЛИС — вообще зашибись наверно!

HomoLuden 25 фев 2011 в 17:08

Попробую написать принципы, если кому интересно… Мне кажется как раз для борьбы со случайным дрейфом самое оно.

miguello 14 фев 2011 в 23:37

системы остчёта нашего аппарата относительно системы остчёта земли — системы остчёта нашего аппарата относительно лабораторной системы отсчета

frame of reference = лабораторная система отсчета

kurumpa 15 фев 2011 в 09:01

ну мы же над землей летаем, а не над лабораторией )

miguello 15 фев 2011 в 20:13

Ну… это устойчивое выражение. А если вы летаете над океаном, или над Луной\Марсом? Каждый раз сочинять что-то новое?
Frame of reference, или даже просто frame — это более короткое от observational frame of reference, что значит, в большинстве случаев, «инерциальная система отсчета, в которой находится наблюдатель». В русском это — лабораторная система отсчета.

Лабораторная система отсчета — та система отсчета, в которой находится наблюдатель, производящий измерения. У любого человека, учившегося (действительно учившегося) в техническом ВУЗе, это словосочетание должно въесться в костный мозг.

kurumpa 15 фев 2011 в 21:05

я учился в украинском вузе ), там терминология чуть отличатеся. и да, слабовато учился.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

miguello 16 фев 2011 в 23:17

Технические ВУЗы тоже разные бывают. У вас аналитическую механику преподавали? Лагранжиан, гамильтониан — знакомые слова?
Или например в Специальной Теории Относительности очень часто можно встретить эти слова. Часто вместо «инерциальная система отсчета» говорили «лабораторная система отсчета».

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

miguello 16 фев 2011 в 23:49

Ну, если бы у вас был АнМех или СТО — то точно бы въелись. Хотя… У меня эти предметы были лет 10 назад в НГУ. Может сейчас и в других ВУЗах учат совершенно по-другому. Какой у Вас факультет?