UFO на БК моторах - сделаем сами ???!!!

Nick_Shl
AndrKolom:

Теперь буду пытаться разобраться в программном коде Vassilisa для того, чтобы модифицировать его для трикоптера. Для меня это малореально, но попробую.
Но вопрос на счет того, управляются ли синхронно или автономно винты (верхний и нижний) на каждой ветке трикоптера остается все же открытым.

Если код Сишный то проблемы в нем разобраться не составит.
Теперь по винтам. В начале вопрос: как работает UFO на 4 мотора? Если все винты крутятся в одну сторону, то возникает реактивный момент закручивающий UFOшку в противоположную сторону кручения винтов.
В трикоптере dragonfly по два винта, крутящихся в разные стороны - то есть момент компенсирован. В таком случае, что бы повернуть UFOшку необходимо увеличить скорость одних винтов(верхних или нижних в зависимости от направления поворота) и уменьшить других. Отсюда вывод - винты должны уметь управятся независимо.

AndrKolom
Nick_Shl:

Если код Сишный то проблемы в нем разобраться не составит.
Теперь по винтам. В начале вопрос: как работает UFO на 4 мотора? Если все винты крутятся в одну сторону, то возникает реактивный момент закручивающий UFOшку в противоположную сторону кручения винтов.
В трикоптере dragonfly по два винта, крутящихся в разные стороны - то есть момент компенсирован. В таком случае, что бы повернуть UFOшку необходимо увеличить скорость одних винтов(верхних или нижних в зависимости от направления поворота) и уменьшить других. Отсюда вывод - винты должны уметь управятся независимо.

В UFO на четырех моторах винты вращаются следующим образом - одна пара противоположных винтов вращается в одну сторону, а другая пара - в другую. Таким образом момент компенсируется.
На сайте draganfly.com есть пример, когда один винт (нижний по-моему) на одной оси повреждается, но при этом второй компенсирует его недостаток и платформа все равно остается стабильной. Отсюда я делаю вывод, что возможно моторы на одной оси соединены параллельно и управляются не раздельно. Тогда если возникает крен в одну сторону из-за повреждения, процессор дает команду на компенсацию, оба мотора на оси (нижний и верхний) начинают вращаться быстрее (медленнее) и крен компенсируется.
Хотя, как я выше говорил на зарубежном форуме также считают, что моторы управляются независимо - www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=716870&pa…. Там в посте 3279 Djago показывает, как можно модифицировать программу для квадрокоптера под трикоптер.
Программный код у Vassilisa - на языке Spin он очень похож на С, программу для работы с ним можно скачать на сайте parallax.com она называется propellertool. Прямо в этой программе открываются выложенные Vassilisom на его сайте файлы программного кода и их можно редактировать.
В любом случае - для того, чтобы проверять все модификации программного кода, нужно сделать саму модель, подвесить ее на трех веревках и проверять с разными настройками кода, оценивая как изменения кода влияют на поведение модели.
Посмотрите этот язык Spin, мне трудно оценить на сколько сильно он похож на С.

AlexSr

Учитывайте один момент: Спин это интерпретатор, а не компилятор.
В каждый цог грузится его копия.
Критические участки пишут обычно на ассемблере. Основные функции для работы с гиро/акселерометрами/серво есть уже готовые.

Nick_Shl
AndrKolom:

На сайте draganfly.com есть пример, когда один винт (нижний по-моему) на одной оси повреждается, но при этом второй компенсирует его недостаток и платформа все равно остается стабильной. Отсюда я делаю вывод, что возможно моторы на одной оси соединены параллельно и управляются не раздельно. Тогда если возникает крен в одну сторону из-за повреждения, процессор дает команду на компенсацию, оба мотора на оси (нижний и верхний) начинают вращаться быстрее (медленнее) и крен компенсируется.

Неправильный вывод. И я не про крен, а про yaw. Итак - нижний винт вышел из строя. В результате тяга упала. Нужно это компенсировать - разгоняем верхний винт. Но тогда на этой ноге возникает реактивный момент, который ничем не компенсирован. UFO начнет закручивать. Что бы этого избежать надо компенсировать реактивный момент. Для этого на остальных ногах тормозим верхние винты и разгоняем нижние(что бы тяга оставалась постоянной), до того момента, пока реактивный момент не компенсируется.
Если не хватает выходов на регуляторы(их надо 6 шт) - схему можно упростить. На двух ногах поставить винты в парралель, а на третей - раздельно. Понадобится 4-е выхода как на обычных UFO.

AndrKolom
AlexSr:

Учитывайте один момент: Спин это интерпретатор, а не компилятор.
В каждый цог грузится его копия.
Критические участки пишут обычно на ассемблере. Основные функции для работы с гиро/акселерометрами/серво есть уже готовые.

Я когда проглядывал своим неопытным взглядом этот код, загруженный в Пропеллер Тул, я так и понял, что его части взяты готовыми из библиотеки объектов, которая есть на сайте parallax.com. К сожалению, я технически не могу вложить все файлы кода Vassilisa, но на его сайте его можно скачать.

Nick_Shl:

Неправильный вывод. И я не про крен, а про yaw. Итак - нижний винт вышел из строя. В результате тяга упала. Нужно это компенсировать - разгоняем верхний винт. Но тогда на этой ноге возникает реактивный момент, который ничем не компенсирован. UFO начнет закручивать. Что бы этого избежать надо компенсировать реактивный момент. Для этого на остальных ногах тормозим верхние винты и разгоняем нижние(что бы тяга оставалась постоянной), до того момента, пока реактивный момент не компенсируется.
Если не хватает выходов на регуляторы(их надо 6 шт) - схему можно упростить. На двух ногах поставить винты в парралель, а на третей - раздельно. Понадобится 4-е выхода как на обычных UFO.

Вот это уже деловое предложение, которое можно проверить. Согласны ли Вы с алгоритмом переделки кода контроллера квадрокоптера, который выложен на зарубежном форуме в посте, который я указал?

8 days later
AndrKolom

Вот уроки последних дней.
Показанные выше изготовленные платы использовать не получается. Они двухстороннего монтажа и поэтому требуется соединение верхнего и нижнего слоев. Прочитал в интернете как это можно сделать в домашних условиях - понял, что проще заплатить, чтобы эти платы сделали на производстве.
По вопросу спуска фотоаппарата по радиоканалу нашел в интернете схемы (во вложении) - только после изготовления третьей что-то получилось (shutter) во вложении.
Из фотоаппарата вывел провода для зума и спуска, но при этом видно замкнул какие-то контакты и высветилась ошибка Е:91:1. Не работает вспышка. Но это не важно, остальные функции работают. Вообще мой совет - делайте все манипуляции с фотоаппаратами очень аккуратно и внимательно. Там внутри все на шлейфах - рассчитано на 1-2 разборки-сборки. Там внутри имеется конденсатор вспышки, если его случайно разрядить на корпус - всем платам хана. Потом дорогую вещь (10МП Сони стоит не меньше 8900 рублей) можно выкинуть, т.к. ремонт будет дороже его цены. Готов поделиться своим опытом по Sony DSC-W170.
По поводу программы управления стабилизацией также есть небольшое продвижение. По знакомым нашел программиста, отправил ему материалы для изучения. Есть шансы, что возмется за работу. Сама идея интересная и может привлечь специалистов.
Кстати, наши форумчане, я так понимаю, есть весьма продвинутые в программировании микроконтроллеров - давали советы касательно Propeller и Spin, однако никто не сказал, что он готов взяться и попробовать изменить код квадрокоптера для заявленного проекта трикоптера.
Если вопрос в финансах - я готов оплатить работу, только хотелось бы иметь не просто нанятого работника, а реально интересующегося человека - единомышленника, который думает не только о деньгах, а и о результате.
Надеюсь вскоре получить заказанный в Германии квадрокоптер, систему приема-передачи видеосигнала. На их базе думаю отработать все основные решения, которые потом использовать в созданном трикоптере.

AndrKolom

На данный момент получил от Parallax все необходимое для программирования Propellera в том числе и два микроконтроллера, из которых один пойдет на IMU, а второй - на OSD.
По схеме Vassilisa вокруг микроконтроллера не так много деталей, поэтому думаем, что вполне сможем разместить IMU на базе education kit (модельной платы) и не заморачиваться с изготовлением высококлассной платы, тем более, что до конца не известно, сколько будет разъемов для управления двигателями.
Двигатели, винты и рама - это все купить и сделать не сложно. А вот контроллеры двигателей - особая тема. Дело в том, что нужны “быстрые” контроллеры на базе шины I2C. Такие есть у немецкого квадрокоптера. Поэтому я решил на базе схемы, размещенной на немецком сайте, сделать свою печатную плату и собрать контроллер. После чего загрузить в него программу с немецкого квадрокоптера.
Сегодня купил в Чип и Дип полный набор деталей для одного ESC. Весь комплект обошелся в 1400 рублей. Немцы продают такой контроллер дороже 50 евро плюс пересылка.
Хочу попробовать сделать контроллер бесколлекторных двигателей на длинной и узкой плате, чтобы можно было разместить его внутри рамы трикоптера. Это будет небольшое ноу-хау. Использую программу ExpressPSB, но до конца не знаю, как правильно провести все соединения. Схема не слишком сложная, но все-равно работа довольно тяжелая.
По результатам поделюсь и файлом платы и схемой, списком деталей и программным кодом. Но только при положительных результатах.
Кстати, никто не может подсказать, к чему можно подключить шину I2C, чтобы проверить готовый ESC? У меня ведь нет еще основной платы управления стабилизацией.

PigTail

Для пропеллера найдите код работающий с I2C, допишите, там самая малость будет, что должно выплевываться на контроллер и тады опробуете.

AndrKolom
PigTail:

Для пропеллера найдите код работающий с I2C, допишите, там самая малость будет, что должно выплевываться на контроллер и тады опробуете.

Спасибо большое.Чувствую, что скоро из юриста превращусь в программиста.

PigTail:

Для пропеллера найдите код работающий с I2C, допишите, там самая малость будет, что должно выплевываться на контроллер и тады опробуете.

Кстати, не хотите посотрудничать по поводу переделки имеющегося программного кода для квадрокоптера под трикоптер?😃

AndrKolom

Сегодня приобрел 6 БК моторов и винты для модели трикоптера. Нужно будет придумать крепежный узел для расположения двух моторов на конце одной оси (они должны быть соосны, но при этом может быть невозможно разместить крепеж в одной и той же точке для верхнего и нижнего моторов.
Моторы выбрал в магазине Пилотаж. Там двигатели со всеми принадледностями для монтажа и крепления винтов. Стремился купить двигатели максимально приближенные по характеристикам к draganfly, но это трудно, т.к. у американцев на сайте мощность двигателей выражена в ватах, а у нас - в амперах и в оборотах на вольт.
Винты купил дешевые (6 шт. - 60 руб.), мягкие 12х6. На счет винтов все равно прийдется много экспериментировать, но для эксперимента - сойдут.

thesash

Судя по моей самолетной практике, типичные мотоустановки с 12x6 и движком ~1000kv (не знаю какой у Вас) потребляют от 15-20А в среднем положении ручки газа. В максимуме 35-40 (цифры очень усредненные) Умножте на 6. Токи внушительные получатся. А какой массы-размеров аппарат планируете ?

AndrKolom
thesash:

Судя по моей самолетной практике, типичные мотоустановки с 12x6 и движком ~1000kv (не знаю какой у Вас) потребляют от 15-20А в среднем положении ручки газа. В максимуме 35-40 (цифры очень усредненные) Умножте на 6. Токи внушительные получатся. А какой массы-размеров аппарат планируете ?

Аппарат планируется с шестью двигателями. По Вашему расчету получается электрическая мощность одного двигателя - 210 Ватт, а всего аппарата = 1260 Ватт. Что-то очень много. На сайте draganfly.com аппарат имеет
номинальную мощность каждого двигателя 15 Ватт, а максимальную - 92 Ватта. Общая мощность для всех моторов - 450 Ватт.
Значит они применяют очень слабые двигатели. Но как при этом винт может быть около 40 см и судя по фото очень большой шаг? При этом поднимаемый полезный вес - 500 гр.
Сегодня попоробовал собрать пару двигатели - винты для одной из осей трикоптера. Винты, конечно же нужны правые и левые, только тогда можно обеспечить отсутствие поворачивающего момента на одной оси (двигатели вращаются в разные стороны), но при этом тягу в одну сторону - вверх.

Nick_Shl
AndrKolom:

Использую программу ExpressPSB, но до конца не знаю, как правильно провести все соединения. Схема не слишком сложная, но все-равно работа довольно тяжелая.

А мне нравится DipTrace. Делал в ней парочку схем…

AndrKolom:

Спасибо большое.Чувствую, что скоро из юриста превращусь в программиста.

Придется, придется 😃.
Раз уж задумали делать такую вещь сами, то должны уметь программировать. Потому как основная прелесть самосбора - есть возможность сделать всё что придет в голову.
Кстати на сайте prallax есть интересный документ: Propeller Manual v1 (4.94Mb) - Russian Translation (.pdf).

AndrKolom:

Сегодня приобрел 6 БК моторов и винты для модели трикоптера.

Моторы неудачные! Это вертолётные - для монтирования на раму. Вам нужны были самолётные, у них отверстия для крепежа и провод с другой стороны - было бы гораздо удобнее!
Выглядят так:

thesash
AndrKolom:

По Вашему расчету получается электрическая мощность одного двигателя - 210 Ватт

У меня как раз расчетов нет, я лишь только отметил (с допущением) типичное энергопотребление мотустановки с подобным винтом. Какие мотры у Вас, я не знаю.

AndrKolom
thesash:

У меня как раз расчетов нет, я лишь только отметил (с допущением) типичное энергопотребление мотустановки с подобным винтом. Какие мотры у Вас, я не знаю.

Вы все правильно отметили. У этих моторов и есть ток порядка 20А.

Nick_Shl:

А мне нравится DipTrace. Делал в ней парочку схем…

Придется, придется 😃.
Раз уж задумали делать такую вещь сами, то должны уметь программировать. Потому как основная прелесть самосбора - есть возможность сделать всё что придет в голову.
Кстати на сайте prallax есть интересный документ: Propeller Manual v1 (4.94Mb) - Russian Translation (.pdf).

Моторы неудачные! Это вертолётные - для монтирования на раму. Вам нужны были самолётные, у них отверстия для крепежа и провод с другой стороны - было бы гораздо удобнее!
Выглядят так:

На счет моторов согласен с Вами, но в магазине 6 штук этих еле нашли. Кстати, я понял, что все крепежи нужно делать на уголковых алюминиевых элементах, тогда соосность повышается. При такой компоновке моторов это мне кажется очень важным.
На счет программирования - я даже рад, что прийдется открыть для себя эту область знаний. У меня есть большое преимущество - я не забил себе голову программированием других микропроцессоров на других языках, поэтому я как чистый лист (конечно загрязненный текущими повседневными делами) смогу освоить Propeller.
Огромное спасибо за инструкцию на русском. На английском у меня имеется, теперь точно освою!!!😃

PigTail

По креплнию моторов. ИМХО обрезать валы и крепить винты на задницу, тады моторы валами друг к другу и крепежный узел станет единым целым-жесткость больше и изготовление легче.

AndrKolom
PigTail:

По креплнию моторов. ИМХО обрезать валы и крепить винты на задницу, тады моторы валами друг к другу и крепежный узел станет единым целым-жесткость больше и изготовление легче.

Спасибо большое за идею с подрезкой валов. Я то на них смотрел как на что-то нерушимое. Буду теперь реализовывать - фото будут по готовности.
Сейчас занят разработкой контроллеров двигателей на основе немецкой схемы. Нахожусь на стадии разработки платы из схемы. Пользуюсь DipTrace - программа хорошая, но пришлось разработать несколько своих элементов. Даже не представляю, как можно проложить все трассы на плате без автотрассировщика. Даже с ним я еще не добился того, чтобы все трассы были правильно проложены.
Но сейчас нужно заняться “железом”. Все по программированию Propellera я получил а вто на чем его испытывать (т.е. собственно модели) у меня нет. Поэтому занимаюсь моторным узлом.

PigTail

Если не сложно киньте ссылки на контроллеры и купленные моторы.

AndrKolom

Вот вся информация по контроллерам - mikrokopter.de/ucwiki/BrushlessCtrl#head-9adcbe913…

На ее базе я в DipTrace делаю схему и плату. Хотя сами контроллеры (готовые) я у немцев тоже заказал, но таможня - это что-то!!! Никак не могу дождаться (уже полтора месяца только на таможне)

Вот двигатели - pilotage-rc.ru/catalogue/85_/85_20/RC5662/

Примерно за 1 час отрезал выступающие части осей двигателей и переделал моторный узел (на фото). Теперь двигатели точно соосны и уменьшилось расстояние между двигателями. Скорее всего и жесткость всего узла улучшилась. Возможно между алюминиевыми деталями понадобится поставить резиновые проставки для уменьшения вибраций. Но это потом. Думаю к такому моторному узлу крепить 10-15 см квадратную трубу из алюминия 14х14 мм, а в нее вставить на клей карбоновую трубу (я думаю взять часть лыжной палки). На другом конце - в месте крепления трех осей к основе - также поставить отрезки алюминиевой трубы. А может на этой стадии и не надо мудрить - поставить алюминиевые трубы полностью. Модель будет тяжелой, но на стадии эксперимента может и ничего страшного.
Кстати, не откликаются что-то программисты!!!

PigTail

ИМХО:
-если заказали контроллеры, то плюньте на разводку плат под них, пока конструктив узла не известен, смысла не имеет этим заморачиваться, потом опять переделывать…
-крепление карбоновой трубки на паре винтах + немного эпоксидки или эпоксидной шпаклевки должно хватить, зачем еще переходные квадратные профили?
Вопрос, а где пропеллеры для обатного вращения берете?

AndrKolom
PigTail:

ИМХО:
-если заказали контроллеры, то плюньте на разводку плат под них, пока конструктив узла не известен, смысла не имеет этим заморачиваться, потом опять переделывать…
-крепление карбоновой трубки на паре винтах + немного эпоксидки или эпоксидной шпаклевки должно хватить, зачем еще переходные квадратные профили?
Вопрос, а где пропеллеры для обатного вращения берете?

Контроллеры я то заказал, но я не под них делаю плату, а собственно хочу сам сделать контроллеры на основе немецких. Весь набор радиодеталей я купил. Сейчас доделываю чертеж платы. Правда, не знаю сколько будет стоить изготовление 6-ти плат на производстве. Я думаю, что дорого. Но пока нет чертежа платы я не могу заказать расчет стоимости.
Квадратный профиль нужен для хорошего крепления. Круглую трубу к плоской поверхности центральной планки и двигательных узлов крепить трудно, поэтому квадратный профиль здесь уместен.
Пропеллеры для обратного вращения заказал в английском интернет-магазине (они продают то же, что и немцы, только за фунты) - nextgen-rc.co.uk.
У них довольно быстрая доставка. Но в будущем нужно будет заказывать производство винтов у нас. Я думаю, что наши изготовители способны по образцу сделать пластиковые винты. Карбоновые - другое дело, но это для серийных моделей. Для эксперимента достаточно платиковых.
Сегодня сделал все моторные узлы для трикоптера (фото).