Ursa Minor

Heli, koptery, lotnie, balony, itp

Moderatorzy: moderatorzy2014, moderatorzy

michgre
Posty: 227
Rejestracja: wtorek 25 lis 2014, 13:26
Lokalizacja: Niedźwiedź

Ursa Minor

Post autor: michgre »

Po oblataniu mikrodrona (Microdrone 2.0) od Extreme Fliers i naszła mnie ochota budowy czegoś większego. W tym poście będę się starał relacjonować postępy budowy i oblotu jednocześnie linkując do źródeł wiedzy, które okazały się przydatne. Celem dla tego quadcoptera jest możliwość lotów autonomicznych (po dokupieniu modułu telemetrii). Jako ramę na początku planowałem forumową "Panther", ale że na początku będą liczne krety, to postanowiłem zacząć od czegoś tańszego.

Części:
Konfiguracja po długich lekturach i poście w dziale "dla początkujących".
Aparatura: Turnigy 9XR +3S 2200 mAh protected
RX/TX: FrSky DR8-II plus/FRSky DJT
FC: Pixhawk
GPS: Neo 7N
Regulatory: AFRO ESP 30AMP
Silniki: AX-2810Q
Śmigła: 11x4.5
Rama: SK450
Pakiety: ZIPPY Compact 5000mAh 4s 25c
Ładowarka: Accucell 6

Plus masa szpejów, złączek, klej do gwintów, rzepy, śrubki.
Koszt (wg tego co zeszło z rachunku karty kredytowej): 2496 PLN

Projekt obliczeniowo
Obrazek

Plan okablowania
Obrazek

Ładowarka
Duże zaskoczenie jakością i możliwościami (jak na cenę). Oczywiście przyszła bez zasilacza. W pracy w złomiarni znalazłem zasilacz do monitora z pasującą wtyczką oraz zasilacz do laptopa Toshiby 15V/4A. Chwila z lutownicą i działa jak złoto. Ożywiła akmulatory NiMH do wkrętaka do poziomu używalności.

Pakiety
Przyszły sprawne, cele mniej więcej równe (z dokładnością do 0.1V). Testowo rozładowałem i naładowałem ładowarką. Perypetie opisane tutaj http://rc-fpv.pl/viewtopic.php?t=24298 Wbrew pesymistom pakiety działają.

Nauka na przyszłość:

1) Pakiet rozładowany do 12V może być niepoprawnie zidentyfikowany przez Accucell. Podładować małym prądem (np. 0.1C) i będzie OK.
2) Acucell 6 nie przerywa rozładowania po osiągnięciu 3V przez pierwszą celę tylko przy osiągnięciu xS*3V (czyli np. 12V dla 4S) czyli sprawdza sumę napięć

Pakiety przyszły ze złączami banowymi 5.5mm. Pakiet aparatury przyszedł ze złączem JST. Wszystkie 3 będą przerabiane na XT60

Pixhawk
Kupiony na Aliexpress w zestawie z kartą SD 4Gb, power module, modułem PWM/PPM, GPSem, zewnętrzną diodą, buzzerem i przyciskiem. 167$ u sprzedawcy Thanksbuyer. Pixhawk przyszedł z kartą 512Mb. Po wymianie kilku wiadomości sprzedawca wysłał nową kartę 4Gb. Pixhawk na biurku jest sprawny. Połączył się po USB z Mission Plannerem i łyknął bez problemu firmware wg tej instrukcji: http://copter.ardupilot.com/wiki/common ... o-pixhawk/

Obrazek

Nauki na przyszłość
Kolejność podłączania zapewniająca połączenie przy jednoczesnym podłączeniu przez USB i zasilaniu z pakietu
1) Włączyć MP
2) Podłączyć Pixhawk do baterii
3) Zaczekać aż wstanie
4) Podłączyć po USB
5) Zaczekać aż się pojawi COM34
6) Kliknąć Connect

Należy podłączać USB najpierw do Pixhawka a potem do komputera. Odwrotna kolejność skutkuje poruszeniem Pixhawka w czasie inicjalizacji, komunikatem "Bad gyro health" i brakiem możliwości uzbrojenia.

Aparatura
Kupiona na Allegor jako nowa, z pakietem, Mode 2. Tu nie ma wiele do powiedzenia. Na razie zmiksowałem przełącznik 2 i 3 pozycyjne wg tego poradnika:
http://diydrones.com/profiles/blogs/sim ... ition-mode
Aby mieć możliwość przełączania 6 trybów lotu.

Nauki na przyszłość
1) Dołączona gąbeczka służy do wyłożenia przedziału aku aby nie gonił jak żyd po pustym sklepie
2) Aparatura mimo że w Mode 2 ma na dzień dobry ustawioną konfigurację jak na Mode 1 co skutkuje ciągłym ostrzeżeniem o gazie w pozycji innej niż idle w czasie włączania.


Moduł PPM/PWM

RX pracuje w systemie PWM a Pixhawk - PPM . Dla tego potrzebny jest moduł który realizuje konwersję.

I tu pojawiła się pierwsza zagwozdka. Po podłączeniu modułu do Pixhawka a RX do modułu - RX nie był zasilony. Na module było 5V, dalej nie. W mojej wersji modułu należało zacynować zworkę SJ1 jak na zdjęciu. Jest to zabezpieczenie przed jednoczesnym zasileniem RX z BECa zewnętrznego i Pixhawka. Od zalutowania nie wolno podłączyc jednocześnie Pixhawka i zewnętrznego BECa bo spalimy RX.

Obrazek

Po zalutowaniu układ śmiga, dało się skalibrować aparaturę w Mission Planner.

Pakiety
Do wszystkich trzech swoich pakietów (dwa do latania i jeden do aparatury) dolutowałem złącza XT60, dzięki czemu ładowanie i latanie jest zawsze na takim samym typie złączki. Postępowałem według tego poradnika:
https://www.youtube.com/watch?v=4_sBFhtEzxs

Jest to jak na razie najbardziej niebezpieczna operacja bo robiona na przewodach pod napięciem. Tak więc należy ZAWSZE lutować jeden przewód od początku do końca przed odizolowaniem drugiego. Dobrą radą jest też, aby w czasie dolutowywania złącza mieć je połączone - czyli mamę w tacie ;). Dzięki temu nie odkształci nam się od ciepła. ALE trzeba pamiętać że na drugim końcu będziemy mieć dwie gołe końcówki. Łatwo dotknąć noża albo śrubokrętu i nieszczęście gotowe. Dlatego zawsz wszystko owijamy szczelnie taśmą izolacyjną. Dobra rada z filmiku to robienie tego lutownicą o dużej mocy. Ja się przesiadłem przy tej pracy z 60W stacji lutowniczej na 60W kolbę. Większa pojemność cieplna.

Pakiet 3S z wtyczką XT60 bez problemu mieści się w przedziale baterii Turnigy 9XR, więc tu też nie ma obaw.

Obrazek

Wyważanie silników
Silniki wyważyłem dynamicznie metodą na taśmę. Zrobiłem z drewna podstawę do silnika mocowaną w imadle, na której mieścił się telefon z aplikacją Vibration Monitoring. Przyklejałem kawałeczek taśmy co 1/8 średnicy aż znalazłem miejsce gdzie należy dodać masy. W ten sposób udało się zmniejszyć wibracje w 3 silnikach. 4 ma lekki luz na łożysku. Jeśli będzie powodował problemy to będzie trzeba wymienić łożysko lub silnik.

Śmigła
Wyważenie łopat nie nastręczyło jakiś dużych problemów, choć okazało się nieco zbędne jako że w jednym z pierwszych lotów testowych zaliczyłem (bardzo delikatnego) kreta i straciłem śmigła. Kupiłem w rc-fpv Gemfany 11x4.7. Na niewyważonych są zbyt duże wibracje, planuję wyważyć łopaty metodą naklejania taśmy (szybciej niż szlifując). Na razie nie będę się kłopotał wyważaniem piast.

Regle
Kalibracja regulatorów metodą jeden-po-drugim nie nastręczyła jakiś szczególnych trudności. Przygotowujemy regulator do podłączenia do pakietu(ja to robiłem przez Power Distribution, a kabel trójżyłowy do portu 3 RX. Następnie włączamy aparaturę, gaz na max, podłączamy napięcie do regulatora, czekamy na melodyjkę, następnie gaz na minimum, czekamy na melodyjkę i rozłączamy. I tak z każdym regulatorem. I teraz ważne - do Pixhawka podłączamy tylko kabel sygnałowy i masę. Nie podłączamy wszystkich BECów.

Tak więc kable od BEC należy wyjąć z wtyczki i zabezpieczyć (np. jak na zdjęciu). Z wtyczki można kabel łatwo wyjąć podważając zapadkę - procedura jest odwracalna, zaś końcówkę wystarczy zabezpieczyć termokurczem. Termokurcz można nałożyć nieco dłuższy tak, aby wystawał poza blaszkę, następnie obkurczyć a końcówkę stopić lub wręcz nadpalić, następnie zdmuchnąć ogień i od razu na gorąco obciąć cążkami. Uzyskujemy ładnie zaślepione zabezpieczenie.

Wiem, że można podłączyć jeden BEC do Pixhawka jako zasilanie awaryjne, jednak nie dostałem jednoznacznej odpowiedzi, czy można zasilać jednocześnie z BECa awaryjnego, BECa w Power Module i podłączyć do USB.

Obrazek

Obrazek

Rama i budowa
SK450 - bardzo łatwa do montażu, dobrze spasowana i wykonana. Wszystkie połączenia wykonałem jako rozłączalne jako że planuję przesiadkę na "poważniejszą" ramę. Do ramy dokupiłem maszcik dla GPS oraz podwozie. Podwozie jest konieczne przy umieszczeniu pakietu na dole, bo jest on parę mm nad ziemią i łapie wilgoć nawet z niziutkiej trawy.

Od spodu umieściłem akumulator, podwieszony rzepem, plus rzepy naklejone na pakiet i spód w celu uniknięcia przesuwania się pakietu przód-tył. Na poziomie 1 (licząc od dołu) umieściłem Power Module i Power Distribution Board a także wyprowadziłem kable przez otwory ramy do regulatorów. Na poziomie 2 umiesciłem RX oraz konwerter PPM/PWM. Jest tam jeszcze sporo miejsca, przewiduję je na telemetrię.
Na poziomie 3 (czyli na wierzchu) umieściłem maszt z GPS oraz Pixhawka. Początkowo planowałem umieścić Pixhawka na poziomie 2 aby go jak najbardziej zabezpieczyć (jako najcenniejszy element całości) ale po prostu brakuje tam miejsca. Być może zrobię mu jakąś kopułkę.

Obrazek

Obrazek

Obrazek

Obrazek

Masa do lotu: 1443g

Loty
Na początek po zmontowaniu loty "podłogowe" - czyli minimalnie dodałem gazu na śliskiej podłodze i sprawdziłem, czy reakcje są prawidłowe na wychylenia drążków. Okazało się że Rudder muszę odwrócić.

Przyszła pora na wylaszowanie. Pierwsze loty to bardzo pozytywne zaskoczenie. W trybie STABILIZE taka rakieta, że strach dotknąć drążków. W trybach ALT_HOLD i LOITER mega spokojnie, bardzo stabilnie. Pierwszy lot testowy przeszedł spokojnie. W drugim zahaczyłem o gałąź pobliskiego drzewa i straciłem śmigła.

Trzeci lot to przejście z Hobbikingów 11x4.5 na Gemfany 11x4.7. Lot miał na celu określenie długotrwałości lotu, aby wiedzieć jak nastawić timer w aparaturze. Niestety, wibracje od Gemfanów (niewyważonych) są dużo, dużo większe niż od Hobbykingów (niewyważonych) i konstrukcja zachowywała się odrobinę nerwowo - lekko drgała przy zawisie. Niemniej czas zawsu 20 minut 30 sekund jest satysfakcjonujący. Taką notakę zrobiłem z lotu:

Wiatr 0
Zachmurzenie 1
Temperatura 1
Czas trwania 20 min 30s do zapalenia lampki na czujniku napięcia. Wg logu końcowe napięcie 13.8V

Tylko zawis w trybie loiter, urzymywanie wysokości +-1m, utrzymywanie pozycji CEP 2m. Lekkie drgania w powietrzu. Po lądowaniu wszystkie elementy zimne, łącznie z baterią.

Ciekawe, że na "Hobbyking Low Lipo Voltage Alarm" zapaliła się jedna czerwona dioda, natomiast nie było dźwięku? Przy podłączaniu piszczy, więc buzzer ma sprawny.




POST BĘDZIE AKTUALIZOWANY
Ostatnio zmieniony wtorek 20 sty 2015, 09:30 przez michgre, łącznie zmieniany 1 raz.
michgre
Posty: 227
Rejestracja: wtorek 25 lis 2014, 13:26
Lokalizacja: Niedźwiedź

Post autor: michgre »

Jako że konstrukcję ulotniłem - aktualizowałem post i pozwalam sobie podbić. Mam nadzieję, że moderatorzy wybaczą...
Awatar użytkownika
automaciek
Posty: 1035
Rejestracja: wtorek 16 paź 2012, 08:03
Lokalizacja: szczecin
Kontakt:

Post autor: automaciek »

Gratulacje. Proponuje buzer przykleić od spodu, łatwiej go usłyszeć gdy copter jest w górze. Zmień smigla na APC, szkoda twojej pracy i nerwow na GF które sa głośne, nietorowe, ciezkie do wyważenia, szczerbią sie od byle łodygi. Kpl APC wytrzyma niejednego kreta i niejedno wpadniecie w chaszcze. Uzywam 10x5.5 electric - są mega.
Zapraszam na: http://automaciek.webhop.net oraz na miniblog modelarza: http://automaciek1.esy.es/
Nowy członek rodziny : PENTAX K-S2 https://www.flickr.com/photos/141377769@N08/
michgre
Posty: 227
Rejestracja: wtorek 25 lis 2014, 13:26
Lokalizacja: Niedźwiedź

Post autor: michgre »

automaciek pisze:Gratulacje. Proponuje buzer przykleić od spodu, łatwiej go usłyszeć gdy copter jest w górze. Zmień smigla na APC, szkoda twojej pracy i nerwow na GF które sa głośne, nietorowe, ciezkie do wyważenia, szczerbią sie od byle łodygi. Kpl APC wytrzyma niejednego kreta i niejedno wpadniecie w chaszcze. Uzywam 10x5.5 electric - są mega.
Dokładnie tak planuję zrobić jak tylko oblatam model. Do oblatywania szkoda mi śmigieł po 12 zł/sztuka. Wolę łamać takie po 4.5zł/sztuka :)
ODPOWIEDZ