SteadiСopter
Дико извиняюсь за баян, но вот как раз - коптер ходит, ищет подходящий автомобиль:
copter car rent
И в продолжение - эта платформа так приятно прыгает, что ей даже пропеллеры не нужны, как в примере выше
Sand Flea Jumping Robot
Да еще и падений не боится, а вдруг, еще и плавает 😃
Максим, без фанатизма прошу вас)))
Ну как у вас успехи? Чтонить получилось? Чертежи можно посмотреть? Тоже загорелся этой идеей. Буду воплощать, но немного по своему. Имхо мозги должны стоять как можно ближе к ЦТ всего коптера. И этого можно добиться.
Ну как у вас успехи? Чтонить получилось? Чертежи можно посмотреть? Тоже загорелся этой идеей. Буду воплощать, но немного по своему. Имхо мозги должны стоять как можно ближе к ЦТ всего коптера. И этого можно добиться.
Инструкция не завершена, но кое-что есть.
Выкладываю русскоязычные ответы на вопросы:
Вопрос: С какой точностью осуществляется стабилизация камеры?
Ответ: Стабилизация с обычным сервоприводом работает следующим образом: а) происходит не желательное отклонение; б) электроника измеряет отклонение; в) сервомеханизм компенсирует отклонение. Ecilop – это не просто стабилизация, это изначальная стабильность положения камеры плюс контроль наклона. У прямого сервопривода можно измерить люфт и его наличие сильно ухудшает качество изображения. У цифрового прямого сервопривода может быть высокая точность измерения угла, но это не имеет значения, если механическая точность значительно ниже. При применении шаговых двигателей можно указать дискретное значение точности. В инерционной стабилизации Ecilop указать точное дискретное значение невозможно. У Ecilop обеспечивается очень высокая степень угловой стабилизации камеры. Это та стабилизация, которая позволяет получать изображение высоко качества. При этом камера может наклоняться. Отклонение всегда происходит плавно.
Каковы причины отклонения камеры?
Если отклонение постоянное, то могут быть следующие причины:
- Центр массы подвески не совпадает с центром вращения в горизонтальной плоскости – необходимо сбалансировать.
- Сервомеханизм выставлен не точно – выставьте точное положение для нейтральной позиции.
- Одна из пружин растянута – замените пружины.
- Провода тянут механизм в сторону – обеспечьте более легкое изгибание проводов.
Если отклонение камеры непостоянно, то могут быть следующие причины: - Центр массы подвески не совпадает с центром вращения по вертикали – необходимо сбалансировать.
- Провода слишком жесткие – обеспечьте более легкое изгибание проводов.
- Контроллер отклоняет камеру при наклоне не правильно – настройте пропорциональность отклонения в контроллере.
- Контроллер отклоняет камеру во время или после маневра – летайте более плавно, так как акселерометры контроллера ошибочно определяют вектор гравитации.
- Порывы ветра отклоняют камеру – желательно, что бы камера и противовес не сильно отличались по массе и форме.
О возможном отклонении видеокамеры от горизонта. Во время маневров и после маневра камера может наклоняться. Это связано с тем, что бортовые контроллеры используют акселерометры для определения горизонта. Но для акселерометра гравитация, центробежная сила и инерция не различимы. Это нельзя компенсировать электронным гироскопом, так как не известен радиус разворота и скорость. Если летать кругами или затормозить после разворота, то камера может отклоняться по ошибочной команде контроллера. Во время полета по дуге или при линейном ускорении возникает искусственная гравитация. Оптический датчик горизонта лишен такого недостатка, но у него есть другие недостатки.
Вопрос о том, как аппарат работает в ветренную погоду.
Этот вопрос я разделю на две части: 1 – как ведет себя камера; 2 – как ведет себя квадрокоптер.
- Камера. В Ecilop Easy площадь батареи и камеры, а так же их удаление от центра вращения примерно равны. Это значит, что давление ветра равномерно. Если на другом аппарате установить тяжелую камеру ближе к центру вращения, а батарею оставить на том же уровне, то порыв ветра может вызывать плавное и небольшое отклонение. Батарея слишком тяжела, что бы ветер ее отклонял как парус. Мультикоптер летает со скоростью 20 м/сек и такой поток воздуха не вызывает заметного отклонения. В отличии от ручного Steadicam на Ecilop аппарате установлены гироскопы, задача которых предотвращать раскачивание. По этому небольшой дисбаланс в массе или в давлении ветра может приводить к небольшому отклонению от нейтрали, но не вызывает раскачивания.
- Квадрокоптер. На аппарате Ecilop Easy при общей массе 2,2кг, рама с двигателями весит менее 1кг. Благодаря этому аппарат реагирует на команду наклона так же быстро, как и более легкие аппараты. Это значит, что аппарат гораздо быстрее реагирует на команду возврата в горизонтальное положение, если порывы ветра его наклоняют.
Какие сервомеханизмы должны использоваться?
Мощность сервомеханизма должна быть пропорциональна силе растяжения пружины. Чем лучше сбалансирован механизм тем слабее могут быть пружины. Чем тяжелее механизм и чем сложнее его вращать, тем сильнее должны быть пружины. При слабых пружинах эффект инерционной стабилизации выше, но величина случайных отклонений тоже выше. При сильных пружинах случайные отклонения меньше, но движения становятся менее плавными.
Как настраивать гироскопы на подвеске Ecilop?
Используйте режим «normal». Начните с максимального значения реакции. Если сервомеханизм дергается, то уменьшайте значение реакции.
Почему используются отдельные гироскопы вместо одного блока трех-осевой стабилизации?
Трех-осевой блок имеет фиксированное положение относительно третьей оси. Относительно двух других осей наклон датчиков меняется. Трех осевой блок вычисляет ускорение как сумму синусов и косинусов от разных датчиков. Пропорциональность в измерениях разных датчиков может быть высока, но не идеальна. Из-за нелинейности в измерениях происходит ошибка. Ошибка, это когда отклонение в одной плоскости вызывает реакцию сервомеханизма в другой плоскости. Если вы используете самые простые гироскопы, но отдельные для каждой оси, то такая ошибка возникать не будет. Пример: когда единый блок наклонен вперед на 50 градусов, то более нет гироскопа, который бы непосредственно измерял отклонение вбок.
Иногда электронный стабилизатор камеры называют инерционной стабилизацией. В таких контроллерах есть инерционные датчики. Датчик позволяет вычислить требуемую величину отклонения. Позиция камеры удерживается сервомеханизмом по заданному сигналу управления. По типу воздействия это электронная, а не инерционная стабилизация. При инерционной стабилизации сервомеханизм используется только для коррекции положения камеры. Примеры инерционной стабилизации - тяжелый механический гироскоп или коромысло.
Как настраивать PID в полетном контроллере?
В большинстве случаев заводская настройка не требует изменений. Более точно можете настраивать так же, как и на любых других аппаратах. Хотя есть еще один способ простой, но опасной настройки:
Отключите сервоприводы управления камерой. Для безопасности оденьте одежду из плотной ткани. Держите аппарат рукой за батарею и поднимите его. Включите двигатели, так что бы тяга компенсировала вес аппарата. Изменяйте значения функции и следите за поведением аппарата.
Возможно ли, что бы летательным аппаратом и видеокамерой по отдельности управляли два человека?
Вы можете использовать видео очки со встроенным датчиком вращения (head tracker). Оператор видеокамеры использует очки для управления наклоном камеры и поворотом аппарата. Пилот контролирует положение летательного аппарата. Для той же цели можно соединить два пульта управления в режиме ученик/учитель. В случае надобности пилот может переключить все функции управления на свой пульт.
Почему вы не предлогаете аппараты, рассчитанные на более тяжелые камеры?
Возможно, такие аппараты появятся позже. Аппарат Ecilop Easy рассчитан на применение камер Sony NEX. Эти камеры обеспечивают хорошее качество и не содержат лишних элементов.
Можно ли уменьшить размер Ecilop Easy для транспортировки в самолете?
Рама аппарата не складная, но компактная. Можно одной рукой нести и аппарат и пульт. В автомобиле аппарат занимает одно сиденье и всегда готов к полету. Стойки двигателей и шасси фиксируются винтами. Если их открутить, то аппарат помещается в походной сумке (12 винтов).
Не будет ли аппарат с восьмью роторами более надежен, чем квадрокоптер?
Чаще всего аппараты разбиваются по вине пилота. На втором месте – невнимательность при сборке и подготовке к полету. Чем больше у аппарата винтиков и проводков, тем выше вероятность, что один из них отвалится. Люди, которые действительно часто используют авиамодели для работы, стремятся сократить неизбежные потери при авариях и упростить обслуживание. Сегодня классический вертолет с одним прочным ротором является более надежным аппаратом, чем мультикоптеры с легкими пропеллерами. Простой мультикоптер это экономически выгодное решение для простых задач. Ecilop Easy– квадрокоптер. Его конструкция предельно упрощена. Простота – залог надежности. Там, где возможно, используются заклепки, а не винты – именно так собирается авиационная и космическая техника. Если необходимо удалить заклепку, то она высверливается и заменяется другой.
Список вопросов-ответов пополняется
Sodefi, Dimm168pin,Texnik, а у вас как дела?
Основная рама собрана. Двигатели установлены. Подготовлены заготовки для подвеса. Прикидываю правильное расположение электроники с учетом сохранения балансировки. Поскольку оборудование не дома - движтся всё медленно.
Sodefi, Dimm168pin,Texnik, а у вас как дела?
ждем моторки на большой окт) квадрику на то что нужно делать тяги не хватает, Алексею респект)))))))))) первая версия epic fail у нас вышла, горизонт держит лучше классического варианта , но камеру раскачивало сильно и сервы отстой, хоть и цифровые, ) камера на канцелярских резинках дала лучший результат)))))))
Тема с механическим гироскопом не оставляет, hdd-шный винт на 7200 удалось разогнать до 13900 оборотов с 9ю блинами, но этого едва ли хватает для ощущения какой-то визуальной разницы, правда проверялось на 5д, он тяжеловат .для гопро думаю с головой такого сэтапа.
А есть фото этого фэйла? Типа как не надо делать посмотреть.
А есть фото этого фэйла? Типа как не надо делать посмотреть.
разобрали уже, мелкий квадрик из ее частей летает)
дополнения в ответах на вопросы:
Некоторые бортовые контроллеры стабилизируют положение камеры с задержкой (например - GAUI). Задержка сигнала может быть связана с алгоритмом устранения шумов.
Устранение шумов делает движение камеры плавным, но с отставанием. Из-за шумов камера может дергаться на обычном сервоприводе. Для Ecilop лучше получать сигнал с не большим шумами, чем сигнал с задержкой. На Ecilop небольшие дрожания сервомеханизма нестрашны, так как это компенсируется за счет инерции.
Желательно использовать быстрые и точные гироскопы. Если бортовой контроллер генерирует PWM сигнал высокой частоты, то простые гироскопы могут не работать (например HK-401B-). Если чувствительности датчика гироскопа недостаточна, то возможно небольшое раскачивание камеры. Используйте отдельный выключатель питания для бортовой аппаратуры. При
включении аппаратуры подвеска камеры должна быть неподвижна, иначе гироскопы инициализируются не точно и камера будет наклонена.
На Ecilop можно установить дешевые сервомеханизмы, но разница между дешевыми и дорогими существует. Желательно применять быстрые сервомеханизмы с минимальной «мертвой зоной». Если у сервомеханизма большая «мертвая зона» то раскачивания камеры с небольшой амплитудой не будут устраняться гироскопом.
Старое видео было дополнено демонстрацией (начиная с 20 секунды):
а сколько тяги прибавляют фейерверки?
а сколько тяги прибавляют фейерверки?
может не точно понял вопрос. Аппарат летал с дополнительным весом до 1 кг.
Мне нравится как снимает,
Алексей, могли бы вы описать сетап квадрика, с которого происходила эта съемка? Пропы, моторы, регули, мозги, сервы, гироскопы?
Вибраций, желе вообще не заметил, это заслуга пружинной развязки или балансировали ВМГ до идеала?
Мне нравится как снимает,
Алексей, могли бы вы описать сетап квадрика, с которого происходила эта съемка? Пропы, моторы, регули, мозги, сервы, гироскопы?
Вибраций, желе вообще не заметил, это заслуга пружинной развязки или балансировали ВМГ до идеала?
Устройство можно разглядеть в инструкции
комплектация:
Remote control Futaba T12FGH
Flight controller MK Flight-Ctrl V2.1 ME
Gyroscopes Turnigy Mini MEMS
servos MKS DS8910
Four speed controllers MK BL-Ctrl_2.0
Four motors MK3638
Four propellers APC12x3.8
5000mAh 4S 15C battery
Battery wires 14AWG
WDR 750 camera with a 2.1 mm lens
Super_Simple_Mini_OSD
Video TX FOXTECH 5.8G 200mw
Sony NEX-5N camera with 16mm lens
Видео в клипе без обработки. только один фрагмент есть, где сбоку отрезаны лишние люди - там где немец с автоматом. От пружин отказался, так как они часто ловят резонанс.
Стедикам на борту это то что мне подходит! но мне не нравится - что нужно делать новую раму под подвес, и слишком много железа, вес меня не устраивает, и так 10 минут полета не хватает, поэтому загорелся сделать стедик более универсальный, кроме того снимать хочу на проху, прошу не пинать сильно тока начал разрабатывать, вот первые попытки.
В видео вместо подшипников использован кардан из под набора ключей force, но он весь шаткий и оси его толстые, жду кардан от ру автомобилей, там и буду продолжать опыты. Этот подвес определенно не предназначен для скоростных полетушек, так как вес распределяется немного больше на нижнюю точку подвеса, для самоболанса в горизонт, и при резком наборе скорости или маневрировании, это по любому скажется.
В продолжение планы такие, установить сервы для редактирования горизонта. в тот случай если подвес снесет. ну и соответственно установить кардан который уже скоро придет, у кардана оси мелкие и для легкого веса будет оптимален. Далее продумать конструкцию чтоб он настраивался легко, и если вдруг нужно поменять камеру на более тяжелую, то можно было это реализовать без инструмента.
Ну и прошу новых идей, размышлений, в поддержку такого подвеса.
кстати вес этого подвеса с стандартной сервой получился 130гр.
ну и само видео
и да!!! на видео камера немного болтается по яв, это потому что кардан на стяжке держится)))))
косяк такого подвеса как им управлять? если нужно?
Управлять надо только по питчу в принципе-можно реализовать отдельной сервой.А вот гиры поставить желательно,а то при даже небольших эволюциях будут заметны отклонения и раскачивания.И вес понравился.
косяк такого подвеса как им управлять? если нужно?
Если вы не заметили серва стоит по питчу. а больше ничего и не нужно,
Гиры тоже будут стоять, хотя я наверное попробую подключить от мультивии, пускай она компенсирует, расскачки
Ну и прошу новых идей, размышлений, в поддержку такого подвеса.
ЕДинственный плюс то что ставится на любой коптер. Но в вашей реализации точка крепления сильно вынесена вперед - моторы будут неравномерно работать. Надо крепить в геометрическом центре. А это немного усложнит и утяжелит конструкцию за счет доп. плеч силы, по сравнениюж с эцилопом.
А в остальном - придется решать те же проблемы что и у ецилопа. Любой ветерок или смещенный центр тяжести будут отклонять подвес, отклонения придется гасить по двум осям. А значит надо ставить сервы и гиры (IMU на борту задействовать не получится, т.к. он не знает, куда подвес отклоняется). Притом одну из них надо включать в состав кардана. Управление камерой по питчу ограничено.
В общем если все что вы написали сделать - тот же эцилоп и получится, только тяжелее и более сложный кардан.
Полностью с вами согласен! но это не конечная конструкция, этот эксперимент был поставлен для того чтобы понять подойдет ли кардан для этой задачи, так как камера то легкая, в дальнейшем я собираюсь сделать не штангу как на видео, а кольцо, в котором будет находится рама квадрика, и крепление будет ровно в центре для распределения нагрузки, кроме того я все таки попробую подключить через IMU, так как считаю что должно работать, да конечно, иму не будет видеть положение стдедика, но оно будет видеть горизонт и положение квадрика, смысл будет в том чтоб не дать уползти от горизонта стедикаму. По сути своей сервы будут работать в холостую без нагрузки. Они будут выполнять функцию барьера для стедика. То есть не будут разрешать отклонения стабилизатору без надобности. Но нужно продумать как привязать сервы к стедику таким образом чтоб они и не мешали работе и не толкали стедик а работали плавно тогда когда нужно. Тут наверное подойдет очень мягкие пружинки, которые при нормальном балансе будут просто в свободном не натянутом состоянии, но если квадрик стоит ровно по горизонту а стедик унесло, то одна из пружин вернет его на место, и не даст ему раскачку, а за счет того, что сам стедик балансируется то произойти должно это мягко без рывков.
в дальнейшем я собираюсь сделать не штангу как на видео, а кольцо, в котором будет находится рама квадрика, и крепление будет ровно в центре для распределения нагрузки
Да, этот вариант лучше. И появится большАя свобода в наклонах и допустимых углах стабилизации. Только делайте кольцо разборным, а то как его на квадрик надеть? 😃
кроме того я все таки попробую подключить через IMU, так как считаю что должно работать, да конечно, иму не будет видеть положение стдедика, но оно будет видеть горизонт и положение квадрика, смысл будет в том чтоб не дать уползти от горизонта стедикаму. По сути своей сервы будут работать в холостую без нагрузки. Они будут выполнять функцию барьера для стедика. То есть не будут разрешать отклонения стабилизатору без надобности. Но нужно продумать как привязать сервы к стедику таким образом чтоб они и не мешали работе и не толкали стедик а работали плавно тогда когда нужно. Тут наверное подойдет очень мягкие пружинки, которые при нормальном балансе будут просто в свободном не натянутом состоянии, но если квадрик стоит ровно по горизонту а стедик унесло, то одна из пружин вернет его на место, и не даст ему раскачку, а за счет того, что сам стедик балансируется то произойти должно это мягко без рывков.
Согласен, беру свои слова обратно. Это решение выглядит вполне рабочим. Но пружинки - имхо, резонансная система. Лучше вместо них вибропоглотители побобрать (отношение упругость/демпфирование), ну или если совсем по взрослому - пружинки и амортизаторы. При точной настройке серв их рабочий ход всегда будет вблизи нуля.