Inspire-подобная рама своими руками с нуля

Art_Nesterov

Ну тут не согласен. У коптера (квадрокоптера) 4 точки опоры. В конкретном случае мы рассматриваем складную раму, и середина имеет определенную массу и тянет вниз. Векторы усилий направены по биссектрисам между лучами и тягами лучей. Далее усилие направлено по оси, которую крутит серва. Теперь мы рассматриваем момент посадки, и в нем получается опять 4 точки опоры, только уже на земле. А “брюхо” не поддерживается и по инерции должно немного просесть. Конструкцию, вы итак понимаете, рассказывать смысла нет.

ssilk
Art_Nesterov:

середина имеет определенную массу и тянет вниз

Не тянет…) Потому что в полете середина имеет ту же потенциальную энергию, что и остальные части коптера. И только в момент посадки эта потенциальная энергия будет больше в середине. Грубо говоря, только в середине она и будет, потому что ноги при контакте выделят эту энергию в кинетическую. Рано или поздно эта энергия вся преобразуется в кинетическую через упругие связи, но люфты упругими связями не являются и только ускоряют этот процесс. Я полностью согласен с Вами в оценке последствий. Только указал Сергею на его ошибку, в плане

вся конструкция под действием массы находится в “прижатом” состоянии

в прижатом состоянии она будет находиться только под воздействием пружины, то есть силы отличной от гравитации.

Slevin757
Art_Nesterov:

середина имеет определенную массу и тянет вниз.

ssilk:

Не тянет…) Потому что в полете середина имеет ту же потенциальную энергию, что и остальные части коптера.

Ну вот представим простую умозрительную модель - берем разболтанную дверную петлю (пример люфтующей детали), одну ее створку прикрутим к перекладине П-образной стойки, а на другую зацепим груз, к примеру 2 кг. И что мы будем наблюдать пошатав ее - конструктивно люфты есть, но под действием груза они не могут себя проявить (они прижаты к крайней точке и не болтаются расхлябанно). Люфты проявят себя только если мы поднимем П-стойку, а потом опустим с ускорением превышающим ускорение свободного падения (вес груза перестанет себя проявлять и люфты освободятся).

Коптер имеет 4 точки опоры - через пропеллеры опирается на воздушную массу. А корпус (так как он связан через шарниры с точками опоры) это аналог петли с грузом. И что в воздухе, что на земле группа “винт-мотор-мотормаунт-шасси” является опорой - аналогом ног П-образной стойки… То есть за исключением случаев, когда коптер в свободном падении (таких “полетных режимов” постараюсь избежать;)), сохраняется натяжение/прижатие всякого люфтующего элемента в крайней мертвой точке.

И так как передача всех механических напряжений в конечном счете сводится к приводному винту и гайке, а это не эластичные элементы (и при касании коптером земли сохранят свое положение и состояние), то мне в итоге представляется, что существенного влияния на энкодер быть не должно

Конечно дополнительно надо учесть, что шаг винта довольно большой (6 мм, и винт не обладает стопорящей способностью, как например винт у автомобильного домкрата) и можно было бы допустить, что в момент касания он немного провернется под действием массы тела коптера. Но во-первых этого не даст сделать редуктор сервы, который довольно сложно провернуть без рычага, а во-вторых ток удержания.

мне все это так представляется

Art_Nesterov:

А “брюхо” не поддерживается и по инерции должно немного просесть. Конструкцию, вы итак понимаете, рассказывать смысла нет.

Да, думаю, что действительно немного просядет. Но из-за упругости лучей, шарниров, всего что выходит за пределы подъемного механизма. Так как в пределах самого подъемного механизма деталям двигаться дальше уже некуда, а к сжатиям/растяжениям они не способны (сталь, латунь, алюминий, карбон).

Хорошо бы конечно шасси сделать с амортизацией. Но это пока тоже остается на откуп будущей модернизации.

ssilk
Slevin757:

Коптер имеет 4 точки опоры - через пропеллеры опирается на воздушную массу.

Еще раз повторю, это заблуждение. Больше спорить с Вами желания не имею. Вам уже советовали собрать простую леталку и изучить эти тонкости на опыте.

zealot01

Как это средину никуда не тянет, акселерометр в полетнике выпаиваю, выбрасываю, зачем он мне 😃. Если моторы выключить, то не тянет, невесомость однако. Если включить моторы то аксель покажет тягу движков по оси Z, значит опирается на пропеллеры. Или на что, может Вы подскажете? Положение к горизонту не влияет на аксель, пусть хоть вверх ногами летит, влияют только обороты пропов и сопротивление воздуха, которое на малых скоростях несущественно.

Pyromaniak
ssilk:

Какой то список очень хитро сжатый…) Понятно, что не Вами, но явно работали маркетологи из другой отрасли…)

  1. И Ли-по и ли-ион это одни и те же элементы, только в разной упаковке.

Не холивара ради, действительно, возможно, сейчас у меня появится новый взгляд на аккумы…

Т.е., li-po и li-ion это действительно одинаковые технологии, с одинаковыми удельными характеристиками, только одни в металлическом корпусе, другие в полимерном?
Что-то это сильно расходится с моим (не экспертным) пониманием. В моем понимании:

  1. Структура (устройство), возможно даже химия, в некоторой степени, у них разные;
  2. Минимальное допустимое напряжение у li-ion ниже (то ли 2.5, то ли 2.8 В на банку против примерно 3 В (точно не ниже) для li-po);
  3. Более высокая удельная энергоемкость li-ion относительно веса (хотя, возможно, это заблуждение, ноги у которого растут из того, что большинство распространенных li-ion 18650 имеют более низкую токоотдачу, чем распространенные li-po, т.е., li-po с той же токоотдчей, возможно, будет весить столько же или меньше);
  4. Разное номинальное напряжение;
  5. Опять же, по “ширпотребному рынку” - максимальная токоотдача среднестатистического li-ion меньше, чем у среднестатистического li-po (технически может это и не так, но по факту я не видел в широком доступе li-ion с токоотдачей 30, 50 и более “C”).
Slevin757
ssilk:

Еще раз повторю, это заблуждение. Больше спорить с Вами желания не имею. Вам уже советовали собрать простую леталку и изучить эти тонкости на опыте.

Сергей, даже и не думал спорить. Вы один из первых, кто поддержал тему, и потом дали массу полезных советов, поэтому есть желание поблагодарить, а спорить желания абсолютно никакого нет. Тем более с опытным человеком.
Но не описать свое видение механики процесса (возможно и ошибочное) я тоже не могу, хотябы по той причине, что треплю эту конструкцию в руках почти каждый день

Кстати говоря, забрал сегодня с лазерной резки детали крепления и редукции энкодера и заднюю стенку. Пойду схожу в Леруа, поищу что-нибудь что можно использовать как ось диаметром 2 мм, и тогда смогу дособирать конструкцию в новом исполнении и прикрепить фото.

Art_Nesterov
Slevin757:

Пойду схожу в Леруа

Посмотрите заклепки, там алюминиевая внешняя часть, а внутренний шток стальной. Еще можно вытащить вал мотора от привода каретки старого СД рома (Ну это не в Леруа, конечно).

Slevin757
Art_Nesterov:

Посмотрите заклепки, там алюминиевая внешняя часть, а внутренний шток стальной.

Думал взять гвозди, но перед магазином прочитал сообщение и воспользовался советом. Немного ошибся с диаметром в меньшую сторону, но это временное решение, а заводские оси уже едут с Алика.

В общем собрал. Вчера еще поэкспериментировал с сервой и аппаратурой. Подключил привод на тройной переключатель. Вообще это все для меня в новинку и наткнулся на одну странность (или может это нормально) - при переключении в крайние положения серва отрабатывала не 180 градусов (90 в одну сторону и 90 в другую), а +30 / -30. Добавил трим еще 30 единиц (большее значение уже не давало эффекта), амплитуда увеличилась, но все таки не до конца. Примерно 170 градусов в итоге.

Контроллер, как планировал, достал из сервы и поставил в корпусе коптера над энкодером. До сервы по спиральному проводу идут только провода от контроллера.

Art_Nesterov:

Обычно стараются моторы устанавливать неподвижно. Интересно будет увидеть в действии.

Решил на этот раз не фотать, а записать видео (не ругайте за качество).

Аккумулятора пока нет, поэтому запитано от блока питания 5 В.

Странная особенность: при переключение в транспортное/среднее и в верхнее положение серва вращается до нужного угла лучей. А при переключение в нижнее положение останавливается не дойдя до крайней точки (встает примерно там где окончилось бы действие без трима), но если щелкнуть тумблером вверх-вниз, то доезжает до куда положено.

Крепление подвеса ходит вверх-вниз в противофазе с лучами. Правда на прозрачном акриле это пока сложновато разглядеть.
Оно быстросъемное, но подробнее лучше будет это показать когда из карбона вырежется.

Art_Nesterov

Хорошо получилось. А что это за звук в конце каждого движения, как будто вращение сервы медленно останавливается? Это действительно серва? она же вроде быстрая…должна быть. Я ожидал, что будет “вжик” и все.
Ну это так… лирическое отступление.
Расскажите пожалуйста про люфты. Особенно интересно как оно себя ведет на кручение, например, надавить пальцем на крепление мотора.

ssilk
Pyromaniak:

только одни в металлическом корпусе, другие в полимерном?

Да… Разберите аккуратно 18650 и увидите там ту же полимерную банку, только свернутую матрасиком. Почитайте, например, здесь www.tech-e.ru/pre_70_3_14_Li_akk_po_pro.php, но есть и более полные статьи…
На форуме есть тема по лионкам 18650.
Если тезисно, то:

  1. Одинаковые… И там и там оксид литий кобальта. Разные только физические условия, в которых они работают.
  2. Тоже одинаково. Мягкие банки не рекомендуется разряжать сильно из за того, что они пухнут от выделяющегося газа. В замкнутом твердом корпусе 18650 газу просто некуда выделяться(до определенного давления) поэтому и разряжать можно больше. Поинтересуйтесь на досуге уровнем воды в реакторах, как, что и почему… Очень наглядно.
  3. Есть 24650, может и другие тоже есть… В круглых банках токоотдача обратно пропорциональна размеру и емкости.
  4. Одинаковое. И там и там номинал 3.7 вольта. В максимуме обе зарядятся до 4.2. Возможно Вы путаете с Li-HV но их вроде нет в размере 18650.
  5. Максимальная токоотдача зависит от размеров электродов и объема электролита, разумеется в корпус 18650 не влезет много ни того, ни другого, а полимерная банка может быть любого размера. Например, банка емкостью 3000 мА/ч и с токоотдачей 35С весит в районе 135 граммов, то есть как 3 лионки, если их из железных корпусов вынуть… Соответственно у каждой из них токоотдача будет не больше 10С, а чаще, не больше 5С.
Slevin757
Art_Nesterov:

А что это за звук в конце каждого движения, как будто вращение сервы медленно останавливается? Это действительно серва? она же вроде быстрая…должна быть. Я ожидал, что будет “вжик” и все.

Да, это все звуки сервы. И да, она замедляется на подходе к крайней точке. Сейчас по памяти сложновато сравнивать, но в схеме с концевиками кажется немного порезвее крутилась. Хотя если и так, то не на много… В любом случае к той схеме возвращаться уже нет никакого желания)
Серва делает примерно один оборот в секунду, это 6 мм движения гайки по винту. Там 60 мм хода, это значит 10 секунд на движение в одну сторону. Серва стандартная, более быстрые мне пока не попадались. Можно ускорить за счет большего шага винта, но тогда поднимать тяжелее будет… В общем пока считаю что скорость удовлетворительная (хотя хотелось бы побыстрее).

Art_Nesterov:

Расскажите пожалуйста про люфты. Особенно интересно как оно себя ведет на кручение, например, надавить пальцем на крепление мотора.

сейчас люфтуют оси рычагов, которые по бокам от сервы. Из-за того что я с диаметром штырьков заклепок прогадал) На коробке подписано не было, а на глаз сложно было 1,8 мм от 2 мм отличить. Плюс 0,2 мм зазоры в петлях самих рычагов. В общем именно в этом месте пока люфты заметные.
В остальном конструкция не расхлябанная. При желании можно надавить посильнее и выдавить из нее миллиметры перекосов, но надо учесть что она пока из акрила, вырезанного лазером, то есть с 0,17 мм зазорами в пазо-гребневых стыках. И не стянута до конца, так как при пережатии акрил лопается.

В общем пока могу сказать так, что скорость подъема-спуска на троечку. А жесткость на четверочку. Но она еще возрастет после исполнения в карбоне.

Art_Nesterov

Скорость не смущает. А сколько это все весит? (вы уже обзавелись кухонными весами…? 😃 в таком деле, каждая деталь должна проходить через взвешивание).
И еще вопрос, пробовали нагружать середину, грузом 1-1,5 кг?

Slevin757
Art_Nesterov:

Скорость не смущает. А сколько это все весит? (вы уже обзавелись кухонными весами…? в таком деле, каждая деталь должна проходить через взвешивание).
И еще вопрос, пробовали нагружать середину, грузом 1-1,5 кг?

К сожалению пока взвесить не могу, хоть и чешутся руки) Подходящими весами еще не обзавелся) есть только 500 граммовые.

С грузом тестирование планирую, но надо съездить в кладовую за ним. Прошлый раз я в пакет разного барахла набрасывал и подвешивал, но надо уже нормальный груз принести.

Art_Nesterov:

Скорость не смущает.

Артем, а это нормально, что без трима серва работает в таком узком угловом диапазоне? Я там выше писал - она поумолчанию хорошо если 100 градусов амплитуды выдавала… Я вообще думал, что она от крайней до крайней точки должна полуоборот делать при управлении с аппаратуры

Art_Nesterov

Я точно не знаю, какая у вас серва. Нужно глянуть на нее описание. Еще поворот зависит от диапазона длинны управляемого импульса. По умолчанию, у вас в аппе 1100-1900 (примерно) . А серва может работать от 750-2300 (не точно, но вероятно). Вот и посчитайте, ее максимальный диапазон и тот, который идет с аппы. Так получается - половина от возможного. Добавить диапазон в вашей футабе можно “двойными расходами”, поищите в меню.

Pyromaniak
ssilk:

Если тезисно, то:

Да, пожалуй, соглашусь, что основные различия в характеристиках вызваны разным форм-фактором. Хотя, сейчас погуглил - различия в структуре все таки есть - в li-ion электролит, грубо говоря, жидкий, а в полимерах - нечто твердое, в принципе, это я и имел в виду, говоря о структурных различиях.
По поводу номинального напряжения - тут, видимо, я действительно не прав - нигде не нашел разных напряжений… кроме меню своего зарядника (imax b6) - там почему-то в режими лития идет 3 разных связки тип-напряжение - LiFePo4 - 3.3 (это понятно), LiIon 3.6, LiPo 3.7. Видимо, отсюда и возникло заблуждение о разных номинальных напряжениях.

tuskan
Slevin757:

С грузом тестирование планирую, но надо съездить в кладовую за ним. Прошлый раз я в пакет разного барахла набрасывал и подвешивал, но надо уже нормальный груз принести.

2-х литровая бутылка и количество воды, налитое в нее.
бутылку можно взвесить на 500-граммовых

Slevin757
tuskan:

2-х литровая бутылка и количество воды, налитое в нее.
бутылку можно взвесить на 500-граммовых

Тоже вариант! Если сегодня не дойду до груза, то воспользуюсь.

Slevin757
Art_Nesterov:

Добавить диапазон в вашей футабе можно “двойными расходами”, поищите в меню

Нашел эту настройку, но она, как я понял, только на основные каналы распространяется: тяга, тангаж, рысканье, крен.
Ну в принципе и ладно. Пока этого хватает. В будущем можно с другой сервой потестирую. На эту нет подробной документации. На Алике брал.

И еще раз хочу поблагодарить за идею с энкодером! Вообще тема привода была непростая изначально. Сначала я попробовал реализовать ее через шаговый двигатель, считая преимуществом то что можно задать программно количество оборотов. Все купил, написал пограмму для ардуины, но в итоге идея провалилась - ШД оказался крайне слаб. При том, что весил даже больше сервы. Плюс к нему еще контроллер отдельный нужен… Потом думал компактный мотор-редуктор поставить… Потом узнал про сервы непрерывного вращения. С ней испробовал разные варианты установки концевиков. Но недостатки были и помимо того, что ардуина глючила… Поэтому ваше решение оказалось как нельзя кстати!

Slevin757
Art_Nesterov:

Я точно не знаю, какая у вас серва. Нужно глянуть на нее описание. Еще поворот зависит от диапазона длинны управляемого импульса. По умолчанию, у вас в аппе 1100-1900 (примерно) . А серва может работать от 750-2300 (не точно, но вероятно).

Нашел характеристики:

Максимальный угол: 300 °
Ширина импульса: 800-2200 мкг = 180 °
Ширина импульса: 500-2500 мкг = 320 °

Получается с аппаратурой диапазон только частично перекрывается? Поэтому угол сузился?
А можно на аппе подправить частоты импульса?

Art_Nesterov

Скорее всего нет. Подправить не получится. …" В пианиста не стрелять, он играет, как умеет"…