Корзина

Блог

Просмотр записей блога с тегом 'летные испытания'. Записи отсортированы от самых свежих к старым.
2013-06-03 22:55:25; автор: Сергей, комментарии (8)
В эти выходные мы делали летные испытания гексакоптера. Я хотел бы немного рассказать об этом мультикоптере. Вот его визитная карточка:
гексакоптер с Naza

Это не фотомонтаж. На этом снимке всё на самом деле: вы видите парящий в автономном полете мультикоптер, который висит, удерживает высоту и позицию без какого-либо вмешательства со стороны оператора. Как вы можете видеть, пульт управления (радиопередатчик) подвешен, собственно, на сам гексакоптер. Он немного накренился от его массы, поскольку получился чуть смещен центр тяжести.

Гексакоптер построен из алюминиевых балок квадратного сечения, а также на нем есть элементы, выточенные на станке с ЧПУ из текстолита (из материала, из которого делают печатные платы). Гексакоптер рассчитан на работу от напряжения 11.1В (питается от двух емких батарей 3S 5000mAh, т.е. суммарная емкость батарей - 10 Ампер-часов). Используются пропеллеры размером 12х3.8" (три пропеллера стандартного вращения против часовой, и три обратного - по часовой).

Моторы имеют параметр kV примерно 800 (800 оборотов на Вольт), хотя изначально у них было 530 kV - моторы перемотанные. Это было необходимо сделать, чтобы увеличить число оборотов пропеллера и, соответственно, подъемную силу мультикоптера. Вторым вариантом увеличения подъемной силы могло было быть увеличение бортового напряжения до 4S (14.4V), но тогда бы пропорционально возросли и токи в системе, и регуляторы оборотов ESC, которые используются в системе, пришлось бы менять на другие.

Как вы обратили наверное внимание, пропеллеры у гексы ориентированы вниз - т.е. они являются толкателями (pusher). Такое, перевернутое расположение моторов имеет свои достоинства: это практически полностью решает проблемы с соскакиванием пропеллеров с вала мотора, поскольку у нас весь гексакоптер, фактически, опирается на пропеллеры и их подъемная сила только сильнее прижимает пропеллеры к мотору.

Но основным достоинством этого гексакоптера является, конечно же, его полетный контроллер (мозги) - у нас тут используется DJI Naza. Именно этот полетный контроллер делает такие чудеса, что на фото: позволяет висеть коптеру автономно, и оператору нечего бояться насчет падения коптера на землю.

Вот видео, демонстрирующее его полет и основные возможности. Обратите особое внимание, что был довольно ветреный день: рожь на поле очень сильно колышется.



В этом видео продемонстрированы такие функции, как:
- зависание над определенной точкой (с использованием датчика GPS)
- возврат на точку первоначального вылета (return to home) - обратите внимание как это реализовано: коптер сначала приближается к точке только по горизонтали, а уже потом начинает снижение и полностью автономную мягкую посадку.
- потрясающая устойчивость гексакоптера в воздухе. На видео мы его толкаем, подбрасываем вверх, а он, как ни в чем не бывало, выправляет свое положение в воздухе и продолжает висеть там, где висел.

Такой коптер очень послушен и прост в управлении. Даже неподготовленному пилоту управление этим коптером по силам. В случае нештатных ситуаций достаточно отпустить все ручки передатчика, и автопилот выровняет аппарат и зафиксирует его неподвижно в воздухе, а если активировать функцию возврата домой или просто выключить радиопередатчик - то аппарат полностью автономно совершит мягкую посадку и выключит двигатели.

В сложенном виде коптер выглядит так. Еще можно сложить и шасси, подогнув его ножки под себя.
гексакоптер в сложенном виде

Вес, который поднимает этот коптер - порядка двух килограмм, не считая собственного веса алюминиевого корпуса с моторами и электроникой. Коптер может поднять и три кг, но тогда значительно увеличится потребление энергии аккумуляторов на полет и их хватит примерно на 4-5 минут. В режиме полета с камерой GoPro Hero 2 (именно с ней мы летали) время полета достигает 25 минут при полностью заряженных аккумуляторах, а дальность полета ограничена только доступностью сигнала от радиопередатчика и может быть даже порядка 2 км - в зависимости от наличия помех распространению сигнала.

Наши дальнейшие планы на этот коптер - это оборудовать его отличным подвесом для камеры, построенном на технологии прямого привода (direct drive) - вместо сероприводов управлять наклонами камеры будут настоящие моторы. Также на борт этой гексы можно установить систему FPV и накрыть электронику красивым колпаком для защиты от пыли и влаги.

гексакоптер в полете

Но уже сейчас вы можете КУПИТЬ у нас этот гексакоптер. Пишите нам, если у вас есть заинтересованность в нем.
2012-07-21 13:51:14; автор: Сергей, комментарии (2)
Вот как на данный момент летает мой квадрокоптер. Тянет назад. Есть вероятность, что в полевых условиях он не будет висеть ровно на одном месте:

Разбираюсь в причинах. Скорее всего что-то с настройками полетной платы, с положениями гироскопов и с реверсами каналов на передатчике и на полетной плате.
Да, и кстати, после нескольких попыток взлета у меня совершенно естественным образом разрядился мой полетный аккумулятор. Но проблема не в этом. Проблема в том, что заряжая его (у меня он 2200mAh 3S) током 1.2А, удается залить в него емкости всего 1900 mAh, а не 2200, как ожидалось. Это учитывая, что я заряжал аккум за полгода всего 4-5 раз. Возможно, от более интенсивного использования он выйдет на свои номинальные уровни емкости, но пока он, похоже, потерял 13.5% емкости.
2012-07-10 02:05:10; автор: Сергей
Итак, проблемы, которые мы будем решать в плановом режиме:
- квадрик при подаче "газа" начинает вращаться вокруг своей вертикальной оси по часовой стрелке. Чем больше обороты двигателей, тем быстрее.
- на максимальных оборотах он в таком вот режиме не поднимается вверх, не ослабляет натяжение веревки, на которой он висит.

Что я делал по состоянию на текущий момент:
- проверил люфт у моторов. Оказалось, что один мотор шатается на своей оси, затянул болты, НЕ ПОМОГЛО
- крутил регулятор гироскопа Roll. Выкрутил его почти на максимум (при максимуме плата переходит в режим настройки). В этом случае при очень маленьких оборотах вращения коптера вокруг оси почти нет. При повышении оборотов вращение начинается опять.

Планы:
- у меня рама (перекрестие) получилась не ровно под 90 градусов. Между соседними моторами 85 и 95 градусов где-то. Может ли это быть проблемой? Потребуется переделать раму. Заодно, кстати, облегчу ее: купил реек с профилем 15х5 мм, вместо использованной в текущей версии рамы рейки 30х10.
- возможно что плата недостаточно изолирована от вибрации от моторов. Может ли вибрация моторов давать такой эффект в поведении полетной платы? Ведь ее задача - выровнять аппарат и стабилизировать его в воздухе, но плата с этим очевидно не справляется. Буду пробовать более тщательно виброизолировать плату (которая под красным колпаком).
- возможно, регули настроены не на тот режим работы? В настройках есть такие опции, как Timing (Low/Med/High), Cut off threshold, Brake, Start Mode. Буду пробовать перепрограммировать их.
- Возможно, прошивка полетного контроллера какая-то "не такая".
- не уверен насчет балансировки моторов с пропеллерами, учитывая тот факт, что пропы у меня проволокой закреплены. Эта проволока может вносить разбаланс в осевую симметрию, из-за этого вероятна более сильная вибрация. Но вращаться по часовой стрелке от этого аппарат не должен.
2012-07-31 00:50:27; автор: Сергей
Начинаю разбор "полетов". Т.е. разбор того, по какой причине квадрик у меня вращается при попытке взлета и почему он не взлетает вообще, даже при выдвижении газа на максимум.
Первое, что обнаружил - это люфт мотора.

Как оказалось, от вибрации мотора несколько ослаб винтик, который его фиксирует. Вот этот черный винтик нужно подтянуть:
крепление мотора
Для его затягивания нужны специальные шестигранные ключи, которые выглядят как буква Г. К сведению - размер этого ключа, как оказалось, составляет H1,5 - самый тоненький из связки таких ключей, которую можно купить в строительном магазине (стоит порядка 73 руб. за связку из 8 ключей разных размеров).
Подтягивание этих болтиков не помогло. Квадрик по-прежнему не взлетает, даже на максимальном газу. Я ожидал, что он подпрыгнет вверх, в потолок, хотя бы на максимальном положении ручки газа. Но нет.

Итак, у нас остается проблема с полетом квадрокоптера. Надо разобраться с его вращением - почему оно происходит - видимо какой-то из моторов крутится сильнее остальных. Об этом в следующих постах.
2012-07-31 00:48:57; автор: Сергей
Вторая попытка провести летные испытания в подвешенном к потолку состоянии. Квадрокоптер имеет полную массу 938 грамм (по 235 грамм массы на мотор). Моторы, напомним, у меня используются такие: FC 28-22, в которых, по спецификации, написано, что тяга этих моторов до 745 грамм.
У меня же квадрокоптер на максимальной тяге не взлетел. Так и остался висеть на веревке:

Стал считать, сколько весит рама. Два сосновых бруска 30х10х460мм это 276 куб.см, при плотности сосны 0,577 мы получаем массу сосновой рамы в 160 грамм. Взвесил раму первой версии квадрокоптера (фанерную, с хоббикинга) - она весит 142 грамма. Не может быть, что разница в 18 грамм не дает квадрику летать. Так что выясняю причину. На данный момент я провожу разбор этих полетов и делаю выводы, улучшаю конструкцию, исправляю обнаруженные проблемы. В следующем посте будет начат этот разбор полетов.