Quadcopter+arduino

[anio]

Здравейте,
не съм писал от доста време поради ред причини и от както си купих някои неща като ардуино,моторчета и тнт не съм се занимавал много и съм си още начинаещ.
Сега след като ми се отвори свободно време мисля пак да се захвана с първите съпки в "роботизирането" обаче верижните и колесните неще не са ми много интересни. Това, което ми привлече вниманието е http://aeroquad.com/ . Знам, че това е твърде далеч за начинаещ, но имам желание да тествам нещо съвсем просто.
Ако някой има подобен опит да ме насочи за: перки (какви и от какво зависи колко товар може да носи), моторчета, драйвъри(доколкото четох доста ползват това) и тнт. Бих искал да пробвам нещо просто пък останалото идва с практика и четене.

Мерси предварително

[kotaraka]

Ами има няколко човека в БГ които са си направили подобни с 3 и 4 мотора.
Вариантът с 4 мотора е доста по-лесен за реализация понеже управлението е доста упростено.
Ако смяташ да използваш готови модули за сглобяване и да програмираш контролера с готов код направен специално за целта, няма да имаш особени трудности понеже някой друг вече го е измислил, само трябва да си приготвиш около 300$ поне за по маломощните варианти и с около 100$ повече за модел с повече тяга.
Относно вариянта сам да си мислиш всичко дори и за напредналите в програмирането и схемотехниката ще се окаже предизвикателство.
А иначе готовите комплекти вървят над 1500$.

Имам доста информация и опит.
Ако смяташ да правиш нещо питай конкретно.

[anio]

Ами предпочитам да взема 4 мотора с перки и gyro-сензори и да започна от нулата, за да мога да го разбера. Целта на заниманието е да науча нещо и да си запълвам свободното време и това, че ще е трудно не ме плаши дори и нищо да не се получи. За мотори от сайта са дали примерно тези http://carancho.com/AeroQuad/store/index.php?main_page=product_info&products_id=50 и като се сумират нужните компоненти наистина не са малко пари. Готов комплект не ме устройва поради причината описана по-горе.
Ще се радвам ако споделиш твоята информация и опит

[Vlado]

http://quaduino.org/ още един сайт

[kotaraka]

Основните елементи са:
 4 бг. безколекторни мотори
 4 бр. управление за моторите
 1 бр. 3D акселерометър (или 3 бр. за X,Y и Z осите)
 3 бр. 1D жироскоп (за X,Y и Z осите)
 1 бр. контролер който да обработва информацията от жироскопите, акселерометрите и да изпраща сигнали към всеки контролер на мотор, а също и да приема команди от системата за управление
 1 бр. колкото се може по мощна батерия (поне 2200 mAh)
 1 бр. RX + 1 бр. TX модули за комуникация (колегите моделисти използват стандартна апаратура за радиоуправляеми самолети, защото си вземат готова контролна платка с контролери за моторите и единствената им работа е да свържат няколко жици и нищо повече. Навярно защоо не разбират от електроника и още повече от програмиране.) Вариантът за мен е управлението да се направи примерно през Bluetooth (като цена е същото) само разтоянието е малко ограничено до 150 метра, но пък е доста по функционално и мойе да се управлява през лаптоп или GSM. Другият вариант е например да си използват RF модули (намерих едни много добри с обхват до 1200 метра, а също и подобни китейски с обхват до 15 километра) варианти много.
Нещата са доста обемисти и сложни при положение че си изграждаме електрониката и софтуера сами. Хората го правят така че и ние ще може да го направим.

[Borislav]

Радвам се, че не на всички са интересни ходещите роботи. Така се развиваме лъчеобразно в няколко посоки. Не е кой знае какво да го накараш да лети... Блутут-о ми се струва бавен порт, но не знам...
За управлението - питай Яско (yasko), защото той изграждаше управлението за мобилния ни робот.
Поздрави!

[kotaraka]

Ами едвали ще има голям трансфер на данни. Основно потокът ще е в една посока. Евентуално ако се изисква да се сваля някаква телеметрия тогава може би ще се наложи по-висока скорост, но колкото по висока е скоростта на предаване на информация толкова повече енергия ще черпи от батерията, толкова по-податлив на смущения ще е сигнала и толкова по късо ще е разтоянието на което ще може да се управлява.
Bluetooth го дадох само като пример (но хардуерно и софтуерно няма да е проблем да се пусне в действие). По скоро си мислех за някакви серийни радиомодули. Има доста голям избор. Харесъл съм си едни модули за комуникация до 1200 метра със скорост  19200bps за 55 долара комплекта. А вчера като рових из нета намерих подобни с обхват 15 км. (38000bps), китайски са търся точно от каде мога да си ги поръчам а цената е около 150$ комплекта с антени.

[anio]

Мерси за информацията. В сайтът, който дадох по-наогре (aeroquad.com) човека е направил много добър туториъл с всичко обяснено плюс добре подреден код за ардуиното. Ето директния линк за сваляне на кода и pdf-а както и някакъв конфигуратор за техния готов комплект за сглобяване: http://code.google.com/p/aeroquad/downloads/list
До сега четох какво е PID (все от някъде трябва да се започне ) и сега ще разгледам как човека го е имплементирал в кода. Това, което не ми е много ясно е:
PWM update rates to ESC's increased to 400 Hz
от това, което четох преди е било 100Hz и е бил много нестабилен, но сега е било добре. Каква е тази честота? Да не би колко пъти прави loop RC -> sensors -> motors за минута?
Като ми се изясни принципа, на който се стабилизира робота ще помисля за бюджета, който не е за пренебрегване

[kotaraka]

Така на пръв поглед става дума за честотата на PWM модулацията на ESC контролерите.
Би трябвало да работят на честота около 20kHz. Незнам защо е толкова ниска.
В момента тегля PDF-а и ще го погледна по обстойно за какво става дума.

[anio]

Заорах сериозно в тоя PID Кажете ми защо ползват 3 сензора: Gyro, Accelerometer и Magnetometer? Освен това PID стойността по отделно за всеки мотор/сензор ли се смята или е обща стойност(ако са 4 мотора)?
Тук има още код за друг quadCopter http://code.google.com/p/arducopter/wiki/ArduCopter?tm=6 и отделно има 2 PID библиотеки в на Ардуино сайта.

[kotaraka]

Ами не се използват 3 сензора: Gyro, Accelerometer и Magnetometer.
Използват се общо 9 сензора: 3 бр. Gyro, 3 бр. Accelerometer и 3 бр. Magnetometer (по един за всяка ос).
А защо се използват. Ами много просто: за стабилизация.
Всеки един вид сензор измерва различни величини (а някой една и съща величина но по различен начин).
Също така някаде се използва баро-сензор за налягане.
И като се комбинират всички сензори контролера си има напредстава как се движи и накъде. Ако нещо не е в ред се коригират оборотите на моторите моторите.
Като цяло няма нищо сложно в този проект. Всичко се взема наготово и се свързва. По-сложното би било софтуера но и той е наличен така че става дума за обикновенно опроводяване.

[anio]

Мисля, че се ползва само по един. Ето тук има готов борд със всички сензори http://code.google.com/p/arducopter/wiki/ArduCopter_Electronics

[kotaraka]

Жироскопът и акселерометърът задължително са 3D.
Няма смисъл да се мери ускорение и ъгловаскорост само на една ос. Просто не върши никаква работа.
Мерят се за трите оси едновременно и се анализира комплектната информация за да се вземе правилно решение за контрол на моторите.

[anio]

Да де но след като жироскопът мери 3 оси защо са ти 3 жироскопа? Ако погледнеш в AeroQuad manual примерно ще видиш, че са дадени по един от всеки вид:
Arduino Duemilanove (x1)
ITG-3200 triple axis gyro (x1)
BMA180 triple axis accelerometer (x1)

и за какво точно ползват магнетометъра?
edit: То си го пишело ама кой да гледа
The gyros are for sensing rotational motion around the three axes (x y z),
the accelerometers are for sensing linear acceleration about those same axes,
the barometer measures air pressure for supporting the altitude hold feature,
and the magnetometer provides an accurate heading measurement.

[Dimitrov]

Вземи си четири обикновени (подходящи) мотора, четири серво чипа имащи възможност да управляват плавно оборотите примерно KA3082 ползвал съм го но вече не помня как ги регулирах не че не мога да се поразровя как беше, също си вземи едно радио управление от някоя китайска играчка преди имаше подобни колички които имаха потенциометър за регулиране на скоростта и четири бутона за посоките и обхват около 30 метра което на първо време е достатъчно, с потенциометъра реголираи оборотите за да се променя височината а с бутоните реголираи оборотите на един от моторите за да може цялата конструкция да се накланя на там и другите мотори да я избутват в посоката определена от теб. Виж поведението на машинката след като я зглобиш и тестваш и надграждай след като си видял какво още е нужно. Търси варианта за най-лека конструкция

ПП Тъи като тук не е необходим реверс може да ползваш подходящи транзистори за управление на моторите което допълнително опростява  първоначалната конструкция.