Zdalnie sterowany quad

[Ranger_DeVill]

Dzień dobry,

długo zastanawiałem się gdzie umieścić swój temat i w końcu padło na ten dział jako, że modelarstwem RC nie zajmowałem się w ogóle, ale do rzeczy.

 

Polecono mi opracowanie układu zdalnego starowania do 2 quadów, które niedawno zakupiła moja firma. Cel tego na razie jest nieważny, sprawa jest innego rodzaju.

 

Założeniem jest, aby można było sterować tymi pojazdami zdalnie, na odległość ok 400+ metrów, oraz aby pojazdy te NIE traciły łączności z operatorem w sytuacji gdy np. wjadą za róg budynku bądź innej przeszkody terenowej.

Z tego co udało mi się do tej pory dowiedzieć to są 2 poziomy częstotliwości używane do sterowania modelami: ~30-40 MHz oraz ~2,4GHz. Jeśli dobrze rozumiem niskie poziomy maja silniejszy sygnał /co nie byłoby bez znaczenia w sytuacji, gdy pojazd 'nie widzi' nadajnika-odbiornika / a wyższe częstotliwości to szybkość przesyłania danych + opatentowane systemy do rejestracji konkretnych częstotliwości, tak aby nikt nie mógł zakłócić sterowania obiektem + regulowane krzywe sygnałów sterowania.

 

I tutaj pojawia się pierwsza seria pytań do tych bardziej zaawansowanych użytkowników:

* czy 2,4GHz w ogóle może nadawać się do sterowania czymś innym niż samolotami na otwartej przestrzeni?

* wiem, że są nadajniki różnej mocy. /tego do końca nie jestem pewien, ale.../ podobno te używane standardowo mają ok. 10mW mocy. Można natomiast kupić nadajniki 10 razy mocniejsze. Wprowadzają one zakłócenia w nadawaniu innych ludzi na tych samych częstotliwościach, ale testy całego sprzętu będą raczej przeprowadzane na poligonach albo na innych zabezpieczonych przestrzeniach, a nie na lotnisku pełnym innych modelarzy, więc w tym przypadku nie będzie to problem, jeśli rzeczywiście będzie się korzystać z mocniejszych /'niedozwolonych'/ mocy nadajników. Więc jak to jest? Istnieją naprawdę takie nadajniki i można je kupić?

 

Priorytetem jest tutaj fakt, aby pojazd nie tracił łączności z operatorem. Tylko to.

 

A teraz druga rzecz. Otóż same elementy wykonawcze. Quady niewątpliwie różnią się od zwykłych modeli RC /choćby masą/. Ponieważ pojazdy te miałyby być przystosowane do sterowania zdalnego, muszą mieć odpowiednie silniki, które byłyby w stanie podołać stawianym im zadaniom obrotu kierownicy, sterowania gazem i hamulcem, inne. W związku z tym mam kolejną serię pytań:

* jakie obecnie są najmocniejsze /posiadające największy moment obrotowy/ serwomechanizmy używane w modelarstwie?

* czy stosuje się też czasem jakieś układy hydrauliczne?

Ponieważ dopiero wczoraj quady do mnie dotarły nie byłem jeszcze w stanie zmierzyć sił potrzebnych do wykonywania każdego z zakładanych zadań /pewnie będę to wykonywał na dniach, może do końca tygodnia będę mieć wartości/. Nie wiem jakich dokładnie momentów będę potrzebował, ale nie obraziłbym się gdybym dysponował zapasem siły na każdym z silników.

* wiem, że są serwomechanizmy analogowe i cyfrowe? Jaka jest dokładnie między nimi różnica i które są lepsze pod względem: a) trwałości dokładności sterowania c) trzymania momentu po wyzerowaniu sygnału sterującego?

* są serwomechanizmy, które powracają do położenia równowagi po zaniku sygnału sterującego. Ale czy wracają one do tego położenia z pełnym momentem? Czy powoli, bezwładnościowo się ustalają?

 

W miarę jak będę dalej analizował ten problem pewnie będę poszerzał jeszcze listę zapytań. Z góry dziękuję za wszelkie odpowiedzi i udzielenie pomocnej dłoni

 

P.S.

Wstępnie chciałbym zapoznać się z poziomem technicznym w modelarstwie RC. Nie chodzi mi na razie o żadne konkretne modele elementów, ale jeśli takowe się pojawią, będzie mi bardzo miło.

Co do budżetu to należałoby założyć na wstępie, że jest nieograniczony. Później zapewne się to zmieni, ale na razie jest jak jest.

 

Jeszcze raz dziękuje za udzielenie mi jakiejkolwiek pomocy w tej dziedzinie

[Slawek_9000]

zadajesz bardzo dużo pytań

jeśli chodzi o serwomechanizmy dużej mocy, to myślę że mógłbyś pomyśleć o wykorzystaniu mechanizmów używanych na jachtach do autopilotów, one mają już gotowe przekładnie i sterowanie podobne do kierownicy quada, ale problem który leży przed Tobą to skomplikowane inżynierskie zadanie i raczej bez bieżącej pomocy doświadczonego modelarza wespół z jakimś automatykiem i może mechanikiem się nie obejdzie.

pzdr

[Konrad]

Sterowanie obrotem kieruwnicy może się okazać o wiele prostrze niż się wydaje :mrgreen: .Wystarczy do tego celu silnik wycieraczek z przekładnią(ślimakową-samohamowną),sterowanie tym odbywające sie za pomocą mostków H na wysokoprądowych mosfetach i elektroniki wyjętej ze standardowego modelarskiego serwa.Na wale silnika wycieraczek oczywiscie umieszczony potencjometr pełniący tą samą role co w serwie(ustalanie położenia wału silnika).Jeśli coś to chętnie pomogę.

[krj2]

...Wystarczy do tego celu silnik wycieraczek z przekładnią(ślimakową-samohamowną)...

takie sterowanie bedzie dzialalo ale

jako ze chcesz uzyc przekladni slimakowej zmiana polozenia kierownicy z max lewego na max prawe bedzie trwala dlugo . Sprawdzilo by sie to w prostym duzym modelu jezdzacym wolno i na plaskiej powierzchni

Znacznie lepsze w tym przypadku (wg mnie) byloby sterowanie hydrauliczne.

[Ranger_DeVill]

Powoli zacznę wyjaśniać.

Co do doświadczenia i siły ludzkiej potrzebna mi będzie ew. pomoc modelarza, gdyż automatykiem jestem ja. Nad mechanizmami do jachtów nie zastanawiałem się, szczerze powiedziawszy, ale w ich przypadku pojawia się prawdopodobnie dość skomplikowany układ sterowania, gdyż należy pamiętać, że ma to być pojazd zdalnie sterowany.

Dlatego też nadal otwarte pozostaje pytanie dotyczące nadajników i odbiorników i czy ktoś z Państwa miał doświadczenie z operowaniem nimi /prawdopodobnie samochodami bardziej niż samolotami/ w złożonym środowisku i wieloma dużymi gabarytowo przeszkodami /ściany, murki itp./. Pierwszą i podstawową rzeczą jest określenie tego zagadnienia, tzn. czym, na jakich częstotliwościach i jakimi mocami nadajników muszę operować.

Co do samych elementów wykonawczych /silników/ to po prostu chciałbym się dowiedzieć jak to jest z serwami. Jakie są maksymalne momenty dostępne. Mogę oczywiście wykorzystać układy hydrauliczne /nad tym myślałem/, ale zdecydowałem, że całość ma być jak najprostsza. Nie chodzi o to, że będzie przy tym dużo pracy, tylko raczej o fakt, iż dalsze elementy tego projektu będą na tyle skomplikowane, że nie ma po co dodawać sobie rzeczy 'które mogą sie popsuć'. Dlatego niejako naturalnie najpierw pomyślałem o serwomechanizmach. Pomiary sił będę musiał jeszcze wykonać i wtedy będę wiedział CO dokładnie jest mi potrzebne, ale chciałbym wiedzieć w jakich granicach się można obracać jeśli mówi się o serwach modelarskich.

Co do pomysłu z wycieraczkami to szczerze powiedziawszy myślałem o czymś podobnym, a mianowicie układzie od elektrycznych szyb. Moment całkiem spory a podobno te układy są dodatkowo ograniczane, żeby nikomu palców nie poobcinać.

Tylko tyle, że sterowanie tymi układami to dodatkowa komplikacja, bo przy różnych układach do różnych celów będę musiał mieć sterowane poziomy sygnałów do każdego z zadań. A to znacznie komplikuje sprawę, bo może się skończyć na tym, że będę musiał wykorzystać sterownik programowalny /jakiś przemysłowy/. A to dodatkowa praca /nie żeby jakaś straszna, ale dodatkowa/. Do tego trzeba go będzie oprogramować, dodać moduł odbiornika /które są standardowe i nie ma pewności, że działałby z układem sterowania modelem RC-tym, który trzyma się w ręku/. A poza tym jest to dodatkowa rzecz, która może się zepsuć.

Z tego co mi się wydaje /może się mylę/ to montowanie układów zdalnego sterowania i el. wykonawczych w modelach odbywa się jedynie na zasadzie podłączenia odpowiednich serwo do odpowiednich wyjść na odbiorniku i po sprawie, prawda? Wyjścia odbiornika dają ustalone poziomy sygnałów sterujących, dostosowane do poziomów napięć serwomechanizmów modelarskich.

 

Na koniec chciałbym podziękować za wszelkie odpowiedzi, które do tej pory otrzymałem. Nie spodziewałem się, że w weekend będą ludzie tu zaglądać... choć może pogoda rzeczywiście nie zachęca do latania.

[krj2]

...Dlatego też nadal otwarte pozostaje pytanie dotyczące nadajników i odbiorników i czy ktoś z Państwa miał doświadczenie z operowaniem nimi /prawdopodobnie samochodami bardziej niż samolotami/ w złożonym środowisku i wieloma dużymi gabarytowo przeszkodami /ściany, murki itp./. Pierwszą i podstawową rzeczą jest określenie tego zagadnienia, tzn. czym, na jakich częstotliwościach i jakimi mocami nadajników muszę operować....

 

Wg mnie chociaz nie mam zbyt duzego doswiadczenia najlepsza do tego byla by aparatura na 2.4GHz. Co do samych przeszkód terenowych to trzebaby wybrac sie w teren z aparaturka i odbiornikiem i przeprowadzic testy.

 

Co do samych elementów wykonawczych /silników/ to po prostu chciałbym się dowiedzieć jak to jest z serwami.Jakie są maksymalne momenty dostępne.

 

Najmocniejsze serwo jakie znalazlem to jest to LINK. Tylko ze przy serwach moze wystapic kolejny problem jakim jest stosunkowo niewielki ruch orczyka.

 

Z tego co mi się wydaje /może się mylę/ to montowanie układów zdalnego sterowania i el. wykonawczych w modelach odbywa się jedynie na zasadzie podłączenia odpowiednich serwo do odpowiednich wyjść na odbiorniku i po sprawie, prawda? Wyjścia odbiornika dają ustalone poziomy sygnałów sterujących, dostosowane do poziomów napięć serwomechanizmów modelarskich.

Prawda

 

 

Na forum czytalem o wykorzystaniu elektroniki serwa do sterowania oswietleniem (chyba)

[Kuba Kłosowski]

Odnośnie aparatur, jestem również modelarzem samochodowym, i wiem,że aparatury zarówno 2,4GHz jak i te zwykłem FM nadają się do jazdy w terenie i nie robi to jakichś wielkich problemów z zasięgiem, no chyba że jeździmy modelem po drugiej stronie jakiejś góry

[tikicaca]

mysle ze serwomechanizmy przemyslowe tego typu:

 

http://www.tokyo-hobbies.com/tonegawa.html

 

bylyby wystarczajace do przeniesienia sterowania, dzialaja w tym samym standardzie co zwykle odbiorniki rc, tylko kwestia oddzielnego zasilania

[motyl]

albo zgrupować 4-5serw po 24kG/cm

 

Do twojego celu serwa Cyfrowe były by najlepszym rozwiązaniem

[Ranger_DeVill]

Ponownie dziękuję wszystkim za pomocne rady i śpieszę wyjaśnić.

 

2,4GHz ma swoje niewątpliwe zalety i najprawdopodobniej sprawa skończy się na tym, że kupię oba układy i zrobię testy /jak sugerował krj2/.

 

Kubo żaden ze mnie modelarz więc nie mogę się wypowiedzieć, ale widziałem, że np. podczas zawodów ścigający się stoją na podwyższeniu /i czasem przez to łapią oparzenia słoneczne jak przyświeci :)/. No i założeniem właśnie jest to, że pojazd będzie jeździł za górkami, murkami, domkami /w ograniczonym zakresie oczywiście, ale zawsze taka możliwość być musi/. Rzeczywiście będę musiał wybrać się do jakiegoś sklepu RC. Nawet wyruszyłem do jednego lokalnego, ale te sklepy mają w zwyczaju szybkie 'znikanie'. To chyba nadal dość egzotyczne hobby.

 

tikicaca - to serwo wygląda naprawdę ładnie podoba mi się a z zasilaniem nie będzie problemu, bo na tych quadach pewnie będzie siedziało 12V z akumulatora.

 

A i o grupowaniu też myślałem. Tylko wtedy zasilanie też zewnątrz chyba, bo nie wiem czy zasilanie odbiornika na pojeździe byłoby w stanie takie prądy wyciągnąć.

 

I ostatnie pytanie kieruję do motyla. Czemu akurat cyfrowe?

 

Pozdrawiam

[krj2]

Tutaj masz troche o serwach LINK i tutaj LINK

Gdzies tutaj na forum jest temat poswiecony tylko roznica miedzy serwami analagowymi i cyfrowymi ale niestety znalezc w tej chwili nie moge

[alchemique]

Ciekawy projekt. Jeśli chodzi o serwa to zaopatrzysz się w nie w servocity, mają również inne nie-modelarskie propozycje które mogą Cię zainteresować: http://www.servocity.com/index.html

[Boogie]

W przypadku serw seiko warto wyciac otwory chlodzace w obudowie. Modelarze amerykanscy twierdza, ze to pomaga przy centrowaniu, bo gdy serwo sie grzeje, to nie do konca ma jak oddawac cieplo.

 

Co ciekawe, doswiadczenia polskich modelarzy sa zupelnie odwrotne- jak sie serwo rozgrzeje to dopiero sie zaczyna ladnie centrowac 8)

[cobra]

Zawsze słyszałem, że przy sterowaniu 2.4 GHz niezbędna jest bezpośrednia widzialność nadajnik - odbiornik. Jakoś mi się to kłóci z tymi przeszkodami terenowymi. Z tego co czytałem, utrata zasięgu może następować nawet za pokrytymi liśćmi drzewami.

Zresztą, zgodnie z prawami fizyki, przeszkody terenowe (i inne np. budynki), będą mniej przeszkadzały przy niższych częstotliwościach.

Reasumując, 40 MHz (35 MHz jest do latania :evil:) powinno sprawdzać się tu lepiej.

[Ranger_DeVill]

Zaczynam prace pomiarowe i oto co do tej pory mam.

Mój quad:

[/img]

 

A oto moje wstępne pomiary:

[/img]

 

Teraz pozostaje mi 'tylko' rozebranie go z nadwozia. Pomiary siły w miejscach bardziej prawdopodobnych do zamontowania serwomechanizmów i kolejne pomiary.

[krj2]

Rozumiem ze sile obrotu kierownicy miezyles na koncach jej ramienia, tylko trzeba pamietac ze tam serwa nie zamontujesz. Potrzebujesz zmiezyc sile na max 10cm ramieniu od osi obrotu kierownicy.

Jesli mozesz mi powiedziec od czego sa te dzwignie (w zyciu na quadzie nie siedzialem) tzn jedna hamulec druga=?? no i ta przy prawej na kciuk to gaz.

No i kolejna sprawa jest taka ze serwa mocowalbym nie na kierownicy, a z drugiej strony (czyli od gazu przy silniku itp).

[Ranger_DeVill]

A więc.

Tak - po obu stronach są dźwignie. Tylko z jednej strony są 2 a z drugiej 1. W tym quadzie dźwignie po obu stronach kierownicy odpowiadają za przedni i tylny hamulec. Różnica w sile wynika z tego, że na tył jest hydraulika a na przód tarcze.

To są pomiary wyłącznie wstępne. Na razie zastanawiam się co będę musiał rozebrać, żeby dobrać się do wnętrza pojazdu. Muszę jeszcze dźwignię zmiany biegów jakoś podłączyć /jest automat, ale jak w każdym są 3 tryby: N-eutral, F-orward,R-ewerse/. Nie mam zamiaru podłączać się pod dźwignie z serwami, bo jak pokazał mój współpracownik - jedna wywrotka i dźwigni nie ma. Będę musiał do linek się podczepić. A co do kierownicy to myślałem bezpośrednio pod drążki sterownicze tylko, że one są pod kątem do siebie /tworzą taki kształt -> ^ , ale coś wymyśle/. Ogólnie nie mam zamiaru podłączać się pod samą kierownicę /ew. pod kolumnę/ ani pod dźwignie.

Muszę jeszcze rozebrać skrzynię biegów i tam coś pomyśleć. No i gaz, choć to raczej nie będzie problemem, bo te przeważnie działają dość lekko. Ale także mam zamiar nie korzystać z dźwigni tylko przepustnicy gdzieś przy silniku.

[motyl]

Czemu cyfrowe ??

 

1. dokładnośc centrowania

 

2. siła trzymania ( tu dokładnie nie pamiętam ale albo 3x większa niż siła ruchu podawana, albo jest równa z siłą ruchu, a w analogowych jest 3razy mniejsza. Raczej to pierwsze)

 

3. możliwość programowania zgrupowanych serw