Polski QUADROCOPTER

[mifau]

Witam.

 

Ostatnio na runku zrobil sie ruch w temacie Quadrocopterow, a wiec postanowilismy skonstruowac swoja wersje tego intrygujacego urzadzenia latajacego.

 

BEDZIE ON MOZLIWY DO ULOTNIENIA NAWET PRZEZ OSOBE NIE MAJACA BLADEGO POJECIA O ELEKTRONICE!

 

Czym jest Quadrocopter? Jest to urzadzenie ktore za pomoca dedykowanego komputera pokladowego steruje silnikami co pozwala na niespotykana latwosc latania.

Podstawowymi elementami konstrukcyjnymi Quadrocoptera sa: 4 silniki, 4 regulatory, komputer pokladowy (z rozmaitymi czujnikami sluzacymi do stabilizacji lotu), odbiornik RC, rama i oczywiscie bateria :wink:

 

Mamy na rynku (tym opensource'owym rowniez) kilka dobrych projektow Quadrocopterow.

Jest Paparazzi Booz, jest Mikrokopter, czy nawet copter oparty o arduino..

Sa to projekty oparte na tych samych zalozeniach i realizujace podobne funkcjonalnosci.

Wyjatkowy jest tylko bardzo profesjonalnie realizowany Paparazzi (oparty na procesorze ARM7).

 

Od pewnego czasu pracujemy razem ze Zbigiem nad projektem ukladu IMU, ktory realizowac bedzie podstawowe zalozenia ukladow okreslenia polozenia w przestrzeni.

Z zalozenia mial to byc uklad stand-alone, mogacy zostac wykorzystany przez konstruktorow do budowy ukladow stabilizacji lotu (autopilot, czy np sterownik jakiegos coptera)

 

Poniewaz najlepsza platforma do testow takiego ukladu wydal sie nam wlasnie quadrocopter, to udalo mi sie(choc tak naprawde ciezko stwierdzic czyja to byla inicjatywa;) zarazic pomyslem kilka osob i wspolnie realizujemy poszczegolne czesci funkcjonalne quadrocoptera.

 

Prace podzielone sa na nastepujace segmenty:

- mechanika - rama + naped - ktorym zajmue sie Diem

- software dla windows (odbior i analiza telemetrii, konfiguracja, system nawigacyjny, aktualizacja oprogramowania coptera) - ktorym zajmuje sie qqror (i troche ja)

- radiomodemy/elektronika dodatkowa - Miś

- kontroler lotu - ja

 

Zalozenia platformy nie odbiegaja zbytnio od juz istniejacych projektow, ale w skrocie....:

- naped 4-ro silnikowy (opcjonalnie 6-cio)

- IMU oparte na duzej ilosci czujnikow (akcelerometry,zyroskopy,magnetometry i czujniki cisnienia)

- prosotota konstrukcji, oraz mozliwosc prostej jak i zaawansowanej konfiguracji

- modularnosc

- GPS (na potrzeby automatycznej nawigacji)

- prosta aktualizacja oprogramowania - bez koniecznosci posiadania dodatkowych ukladow

- chcemy aby projekt byl otwarty - na zasadach podobnych do kodu mikrokopter'a

- no i oczywiscie mozliwie niska cena

 

 

Aktualnie zakonczylismy prace nad IMU (szybki filtr Kalmana), oraz nad rozniczkujaco-calkujacym regulatorem (PID).

Na potrzeby analizy danych telemetrycznych (i aktualizacji oprogramowania) powstal tez spory element oprogramowania dla windows.

 

Quadrocopter w wersji prototypowej (na potrzeby FPV) pracowac bedzie w trybie "X".

 

Kod programu kontrolera podzielony jest na moduly, ktore moga byc rozwijane niezaleznie od pozostalych elementow systemu.

 

Uklad prototypu ma pozwolic nam na zdobycie bezcennych doswiadczen dotyczacych modularyzacji,kilku aspektow projektowych, oraz w efekcie zaprojektowanie ostatecznej wersji platformy.

 

Filmik z pierwszych testow ukladu analizujacego polozenie w przestrzeni:

(przepraszam za jakos filmu - kolejne relacje beda juz wyrazniejsze)

[diem]

Poniewaz kilka projektow roznych osob nalozyloby sie na gotowy model to padl pomysl KIT'a do sprzedazy. Bedziemy w stanie zrobic gotowy model, bardzo prosty w poskladaniu, z przejrzysta instrukcja i pelnym supportem. Dla porownania powiem ze w tej chwili wiekszosc info o quadach mozna pozyskac w jezyku angielskim badz tlumaczeniach z niemieckiego a rozgryzienie tego wszystkiego zajmuje miesiące. Mozna sobie kupic tez gotowego rtf'a ktory... pozostawia wiele do zyczenia, zrobiony jest na żyroskopach piezo i nie ma szans na rozwoj.

 

 

W tej chwili testuje rozne konfiguracje sprzętu oraz projektuje rame.

 

Mala demonstracja prototypu, rama przystosowana bedzie do fpv, zbudowana ze sklejki ktora bedzie pochlaniala ewentualne mocne uderzenia i chronila cala elektronike. Ramienia bedzie miala odkręcane co pozwoli na szybką wymiane na nowe. Przystawka pod kamere FPV oczywiscie, bedzie od razu miala pan/roll'a. Waga ramy to 120 gram przy 470mm rozpietosci.

 

 

 

 

Prezentacja 3d:

http://vimeo.com/8798947

[Gość Anonymous]

Chłopaki, określcie może, jaki rodzaj tematu byście chcieli prowadzić? Chodzi o to, czy to ma być temat tylko dla was, w którym będziecie informować o postępach i zamieszczać relacje, posty porządne i z treścią, a dla "reszty" będzie wątek na ochy i achy, czy może ma to być jeden wątek "śmietnik" gdzie 10% to sedno, a 90% to "ach, och".

 

Chodzi o to, żeby to gęste nie ginęło w gąszczu.

[diem]

Temat zostal stworzony dla uzytkownikow forum. Moze po prostu wyjasnimy czym jest quadrocopter? Jak wyglada cala idea i jakie są postępy w pracach? Rozumiem ze dla wielu technicznie jest to niezrozumiale. Nasze prace oczywiscie prowadzone są w bardziej ustronnym miejscu, tutaj informacja dla wszystkich i kazdy moze zadawac jakiekolwiek pytania - na wszystkie odpowiemy.

[mifau]

Chcielibysmy tez prosic Was o wszelkie sugestie dotyczace konstrukcji.

Ostatecznie jest to projekt dla Was i mamy nadzieje, ze w najblizszej przyszlosci bedziemy mogli te zabawke udostepnic zainteresowanym :mrgreen:

[diem]

Poniewaz od jakiegos czasu projekt ramy istnieje to prototyp pierwszej (poprawionej juz troche) zostal wyciety. W tym temacie postanowilem nawiazac wspolprace z prężnie rozwijajaca sie nowa firma na rynku http://abc-rc.pl/ oczywiscie. Calosc wycieta przez Leda_g zostala bardzo dobrze, elementy idealnie pasuja wiec jestem w tym temacie bardzo zadowolony.

 

Wyszlo od razu kilka rzeczy do poprawki - beda w kolejnej wersji. Część z balsy zostanie zamieniona na sklejke - rama bedzie kilka gram ciezsza ale duzo sztywniejsza.

Na razie wazy 118g wiec niewiele. Rozpietosc to 470mm.

 

Kilka zdjęć na sucho poskladanej ramy:

 

 

 

 

 

 

 

[jacek LP]

Czy ten brzydal będzie kryty folią czy impregnowany w jakiś sposób?

[diem]

Rama nie bedzie kryta folią. Bedzie malowana, z tym egzemplarzem bedą testowane farby fluorescencyjne. Quadrocopterem swietnie lata sie w nocy. Odpowiednie oswietlenie to podstawa, chce by na domiar tego cala konstrukcja swiecila sie w UV. (jeszcze nie wiem czy to wyjdzie).

 

Bedzie wiecej ram do wyboru. Na pewno ta sklejkowa, na pewno jedna składana.

 

Sklejkowa rama ma to do siebie ze bedzie pochlaniac duzo drgan wiec jesli chcemy zdecydowac sie na kamerke to taka opcja lepsza. Najwazniejsza w quadzie jest elektronika, nie daj Boze podczas straty zasiegu czy innej przyczyny kraksy rama taka pochlonie cala energie uderzenia. Najcenniejsza elektronika bedzie bezpieczna.

 

Niestety do tej pory zadne quady nie byly budowane z takimi zalozeniami. Chcemy to zmienic.

[meloow]

Odpowiednie oswietlenie to podstawa, chce by na domiar tego cala konstrukcja swiecila sie w UV. (jeszcze nie wiem czy to wyjdzie).

Diem a może użuj farb do malowania gwizdek i księżyców w pokojach dla dzieci Te farby po naświetleniu świałem świecą w ciemnościach.

[diem]

Takie testy juz zrobilem. W swietle LED UV lepiej swieci fluorescent niz farba uv Ponadto farba taka jest koszmarnie droga - puszka 40zl.

[Gmeracz]

Dem, a widziałeś stateczniki do Rexa z jakiejś plexi? Podświetlane diodą dają świecące obramowanie.

Można byłoby zastosować parę powiedzmy listew od spodu z takim bajerem, analogicznie jak świecące sznury w helikach.

Albo może dać sobie spokój z fluorem i zaproponować to, co już istnieje, czyli te sznury? Proste i niezawodne. Ew. można zaplanować mocowania dla nich.

 

A z tym malowaniem sklejki po laserze to czarno widzę... Ciężko to pokryć a i tak musi być najpierw biały podkład, więc waga znacząco może wzrosnąć.

I jeszcze jedno, czy taka rozpiętość śmigieł wystarczy do pełnej stabilizacji? Im dłuższe ramię tym łatwiej to kontrolować.

Tak sobie gdybam, bo mnie FPV interesi ostatnio

[Marek_Spy]

mnie bardziej interesuje elektronika i układy stabilizacji lotu . Pomalowany plakatowką tez latac bedzie .

[Marcin]

Przenieście temat do Rc-cam - w sumie to do tego ta maszynka jest zrobiona;)

 

Czy kamera będzie mogła być montowana centralnie na górze / dole quada? Bo te mocowanie ze zdjęć, to do typowej kamerki do FPV, a jak z montażem aparatu cyfrowego itp?

[diem]

Malowanie ramy oraz oswietlenie to oczywiscie indywidualna sprawa. Kazdy robi po swojemu - mogą byc rowniez plakatowki Glownie skupiam sie na budowie takiej ramy - kontrolowane strefy zgniotu by przy mocnym uderzeniu jedno ramie moglo pochlonąc caly impet uderzenia. Kazdy kto lata heli wie jakie są koszty, tutaj ma to byc zminimalizowane.

 

Rozmiar ~50cm to takie optimum dla smigiel 10", quad nie jest zbyt mozolny, nie jest rowniez zbyt porywisty. Wiekszosc i tak zalezy od programu tematycznego wybranego za pomocą elektroniki.

 

Gmeracz w dziale filmy masz moje loty quadem (z niemiecka elektroniką) w pokoju - ten ma rozpietosc 33cm. Zobacz stabilnosc.

 

Marcinie nie moge sie zgodzic co do przenosin- quad to przede wszystkim helikopter, bardzo prosty w pilotażu. W zwiazku z tym znajduje zastosowanie przy fotografii czy tez kreceniu filmow jednak wiele osob uzywa tego jako standardowy, ladny oraz inny niz wszystkie model. Latanie fpv quadem nie jest bardzo popularne ze wzgledu na koszty dotychczasowych projektow.

 

 

Jesli chodzi o montaz aparatu do ramy - calkiem mozliwe ze kiedys powstanie przystawka badz dokrecane podwozie -jest na to jeszcze zdecydowanie za wczesnie.

 

 

edit - prosze o nie przenoszenie tematu o "heli" do rc-cam

[mifau]

mnie bardziej interesuje elektronika i układy stabilizacji lotu . Pomalowany plakatowką tez latac bedzie .

Prawa, prawda

Same plytki rowniez beda dostepne (plytki z czujnikami, regulatory, oprogramowanie), wiec teoretycznie kazdy bedzie mogl zrobic swoja rame.

 

 

Projekt oczywiscie jest realizowany tak, aby bylo mozliwe latanie FPV (stad min uklad "X", a nie "+" - chociaz nie wykluczam mozliwosci implementacji w komputerze pokladowym trybu "+")...jednak nie jest to priotytet.

Dlatego uwazam przeniesienie tematu do rc-cam za troche niefortunne - sztucznie zaweza to grupe potencjalnych odbiorcow

[diem]

Kilka wyjasnien:

Uklad X polega na tym iz przod quada znajduje sie pomiedzy dwoma silnikami - lepszy do kamerki zeby ramion nie bylo mocno widac.

 

Uklad + - jedno ramie, odpowiednio zaznaczone jest przodkiem - lepiej do latania klasycznego/akrobacji.

 

 

 

Zeby dac spokoj na razie ramie - bo tych moze byc wiele itd - .... napisze troche o napędzie.

 

Quadrocoptery charakteryzuja sie ogromną mocą, udzwigiem oraz dlugim czasem lotu. W odroznieniu od heli nie ma tutaj zadnego przeniesienia napędu. Przy odpowiednio dobranych silnikach oraz smiglach mozna uzyskac ~15min lotu na baterii 3s 2200mah przy 800g wagi. W zawisie standardowy quad moze pobierać ok 8A. Ciag wszystkich silnikow w opisanym wyzej przypadku to ~2,5kg. Do lotu wymagane są 2 smigla lewe oraz 2 smigla prawe.

[bubu2]

Poprawcie tytuł.

[diem]

Poprawcie tytuł.

Bardziej popularna jest nazwa quadrocopter niz quadrokopter jesli o to Ci chodzi. Ten jeszcze nie ma swojskiej nazwy

[bubu2]

OK. Obie nazwy, tj. quadrocopter i quadrokopter mogą być i teraz jest juz dobrze. Była literówka, juz poprawiona. Więc o co Ci chodzi? pozdr.

[diem]

OK. Obie nazwy, tj. quadrocopter i quadrokopter mogą być i teraz jest juz dobrze. Była literówka, juz poprawiona. Więc o co Ci chodzi? pozdr.

Widocznie juz jej nie bylo gdy spogladnalem, nie wazne