1-осевой gimbal для парирования отклонений по Roll

Когда летаешь на коптере в сложном рельефе (среди деревьев в лесу, например), часто встречаются ситуации, когда препятствие видишь в последний момент, и надо стрейфиться влево-вправо отклонением по Roll. Этот момент неприятно смотрится на видео, и не может исправиться при deshaking’е без значительной обрезки кадра. Для борьбы с ним отлично подошел бы 1-осевой подвес, который к тому же был бы легким и несильно нагрузил бы 250-й коптер. 😉

Я сделал подвес, специально предназначенный под камеры типа Mobius, Mobius Mini, RunCam.

При помощи алюминия и текстолита получилась простая конструкция, которую можно легко менять под разные камеры, например, обрезать под Mobius Mini. Мотор подключен к среднему MOT, датчик приклеен снизу. Сам контроллер размещается вдлину за мотором, ибо длина у него - как ширина камеры (40 мм).
Прошивку не менял, стоит 0.82e, да и непросто это вроде без ST-Link. Вместо питания через разъем можно просто подпаяться к любому GND на плате и к выводу большого диода на плате рядом с коннектором, который ближе к краю платы (но я пока этого не сделал).

Контроллер: Micro STorM32-BGC
Мотор (20 г.): Multistar 1807-340Kv Brushless Gimbal Motor for Mobius Camera

Вес подвеса: 50 г. без проводов питания.

Настройки подвеса у меня такие (калибровку делал по 6 позициям, но тут приводить ее бессмысленно, как и и положение IMU):

RollP = 4.00
RollI = 150
RollD = 0.0350
Roll Motor VMax = 150

Roll Motor Poles = 14
Roll Motor direction = reversed

Настройка зависит от инерции подвеса, проводить ее надо с приделанной камерой. У меня в лотке для камеры вклеена липучка, и еще камера дополнительно оборачивается лентой-липучкой. Сам подвес ставится на резиновые грибки, но с ними я еще тоже не испытывал, а крепил жестко (с грибками возможно придется повторно настроить ПИДы подвеса).

Видео работы: …google.com/…/AF1QipOd5a5hizLmKvusvFAm1ybWLxeB_vcv…

www.youtube.com/watch?v=3yZd-HuJinQ

  • 1656
Comments
ADF

В порядке шутки (с долей шутки)
А может лучше физический руддер добавить к коптеру, чтобы по курсу резко маневрировать? 😃

PS: по делу. Неоднократно задумывался, а если для всяких этих гимбалов использовать не прямой привод, а более мелкий БК-шник в связке с редуктором? Думается, можно хорошо по массе выиграть, скажем раза в два.

Prikupets

Насчет редуктора идея хорошая, но выиграв в силе, проиграем в скорости.
Руддер же работает на скорости, а я медленно плаваю.

ADF
Prikupets;bt153875

проиграем в скорости.

А скорость там совсем не является лимитирующей.
Ранние подвесы на сервах строились - и там лишь точности/плавности нехватало, а со скоростью-то проблем не было.

Prikupets;bt153875

Руддер же работает на скорости, а…

Так ведь, в каждой шутке… 😉

ИМХО в коптерах до сих пор некоторые вещи и подходы не до конца проработаны. Например, идея про отдельный маршевый двигатель. В определенных условиях, можно поведение коптера приблизить к полёту нормального самолёта в плане управления.

Dynamitry

для хорошей стабилизации камеры + крепление камеры общей массой в 100 грамм я использовал перемотанный мотор 2204 с 120 витков провода 0.05 мм на зуб (20 грамм). Я уверен что этого двигателя хватит для стабилизации мобиуса по Ролл оси. В конструкции наблюдается некоторая инерционность мышления: зачем делать крепление камеры в виде тяжелой лопатки, когда можно сделать рогатку и схватить камеру за бока? Рекомендую распечатать такую деталь на 3д принтере, сенсор же закрепить параллельно ротору (вертикально сзади камеры) внеся соответсвующие поправки в контроллер.

Concord

Классический руль направления на мультироторе работать не будет.
Нет поверхности (боковая проекция фюзеляжа) на которой будет создаваться угол атаки (скольжения)

Prikupets
Dynamitry;bt153880

для хорошей стабилизации камеры + крепление камеры общей массой в 100 грамм я использовал перемотанный мотор 2204 с 120 витков провода 0.05 мм на зуб (20 грамм). Я уверен что этого двигателя хватит для стабилизации мобиуса по Ролл оси. В конструкции наблюдается некоторая инерционность мышления: зачем делать крепление камеры в виде тяжелой лопатки, когда можно сделать рогатку и схватить камеру за бока?

Спасибо, но не очень понятно. Мотор будет сбоку? Тогда это ухудшит аэродинамику и вылезет за пределы корпуса, который обычно шириной с камеру, а еще ухудшит аэродинамику более широкой лобовой поверхностью. Также нарушит центровку, но это не критично. Лопатка же весит меньше 10г. Сколько я выиграю на замене на рогатку? К тому же 3D принтера у меня нет, да и напечатанные детали безмерно хлипкие (все что мне печатали из ABS и PLA не выдержали даже падений с 1.5м).

Dynamitry


примерно такая вилка на мотор с посадочным местом под сенсор 20х20мм

ADF
Prikupets;bt153897

… безмерно хлипкие (все что мне печатали из ABS и PLA не выдержали даже падений с 1.5м).

Вопрос проектирования, качества пластика и последующей обработки (искупать в растворителе).

Ну и много других видов пластика есть: SBS, нейлон, petg - многие из них более упругие, сломать только на спор можно.

SergejK
ADF;bt153871

Неоднократно задумывался, а если для всяких этих гимбалов использовать не прямой привод, а более мелкий БК-шник в связке с редуктором? Думается, можно хорошо по массе выиграть, скажем раза в два.

Редуктор плох тем, что без доп приспособлений в нем всегда есть люфт, что сказывается на качестве стабилизации.

Prikupets
ADF;bt153899

Вопрос проектирования, качества пластика и последующей обработки (искупать в растворителе).
Ну и много других видов пластика есть: SBS, нейлон, petg - многие из них более упругие, сломать только на спор можно.

С проектированием у меня не очень, в основном навыки 30-летней давности из занятий в 3D студии и уроков черчения.
И то, что печатать надо на правильно настроенном принтере, на котором слои не расщепляются - тоже понятно. Но смотрим вокруг - на ХК сплошной карбон и текстолит, печатных деталей почти нет, или они не предназначены чтобы выдерживать падения.

Dynamitry;bt153898

примерно такая вилка на мотор с посадочным местом под сенсор 20х20мм

То есть камера как-бы внатяг в нее вставляется? Хорошее решение, если камера 1, но у меня уже две чуточку разные, а еще собираюсь перейти на Mobius Mini. Но идея мне понравилась, может когда-нибудь сделаю так, спасибо!

Dynamitry

Но идея мне понравилась, может когда-нибудь сделаю так, спасибо!

Значит я не зря рисовал! На здоровье!
И начинайте осваивать Solid Works. Я, как бывший гуманитарий (звукорежиссер арранжировщик композитор), очень рекомендую!

ADF
Prikupets;bt153902

С проектированием у меня не очень,

Рисовалку освоить совсем не сложно (1-2 недели по вечерам до возможности нарисовать почти любую свою хотелку, а простенькие детали буквально сразу при первом запуске САПР можно отрисовать, разбираясь на ходу);
Там куда больше хитростей - как сечения деталей подобрать грамотно, ну и параметры процесса печати.
Но, по личному опыту, тут стоит только начать - как оно само прёт и развивается!

Prikupets;bt153902

на правильно настроенном принтере, на котором слои не

Расслоение - это проблема качества пластика, а не принтера.

Prikupets;bt153902

на ХК сплошной карбон и текстолит, печатных деталей почти нет

Печать - это не промышленный способ изготовления, вот и всё 😃
При более менее серийном производстве - печатать дорого по сравнению с другими способами изготовления деталей.

Prikupets

Добавил видео.