Пользователь
0,0
рейтинг
17 октября 2013 в 03:03

Легкий FPV-трикоптер: разработка, сборка, конфигурация tutorial

Пару месяцев назад я здесь писал про свой тяжелый квад: раз, два. Спасибо всем, кто читал и комментировал — я нe ожидал, что мои скромные труды привлекут такое количество читателей. Нo раз данная тема, судя по всему, интересует аудиторию Хабра, то поведаю вам о своем последнем проекте: легком FPV-трикоптере, который я завершил буквально на днях.



Поставленная задача


Для этого коптера я поставил себe следующие задачи:

  • Высокая маневренность: хотя мой квад неповоротливым назвать не получается, но тем не менее, при весе в 2.2кг и с дорогой камерой на относительно хрупком подвесе спереди исполнять на нем фигуры высшего пилотажа как-то рука не поднимается. Хотелось коптер, на котором можно будет крутить бочки и петли вокруг деревьев без задних мыслей.
  • Удароустойчивость: требование непосредственно связано с первым. Долго чинить коптер после каждой неожиданной посадки в дерево — не дело, аппарат должен держать удар.
  • Время полета: хотя бы 10-15 минут, менять аккумуляторы чаще — ужe неинтересно.
  • Легкий вес: данное требование исходит из трех предыдущих. Чем легче коптер, тем проще ему менять направление полета, тем меньше энергия столкновения с чем-либо, и тем дольше он провисит в воздухе на одной батарейке.
  • Компактность: хотелось аппарат, который помещается в рюкзак, чтобы можно было его без проблем брать с собой в общественном транспорте и при пеших походах.

Исходя из этих требований, я опять сел за LibreCad, и нарисовал вот что:



Размеры: расстояние между передними моторами — 27см, диаметр пропеллеров — 8".

Почему трикоптер?


Трикоптер — достаточно редкая разновидность мультироторов. Имея всего три пропеллера, невозможно компенсировать крутящий момент с помощью пар, вращающихся в противоположном направлении, как это делается на квадро-, гекса-, окто- и других коптерах. В трикоптерах вместо этого используется механизм наклона заднего ротора, позволяющий отклонять его вектор тяги от вертикали и таким образом управлять рысканьем. Преимущества данной схемы для моего проекта:

  • Повышенная маневренность по оси рысканья, которая у обычных коптеров является самой медленной и неточной
  • Понижение веса за счет использования всего трех моторов
  • Большое расстояние между передними роторами позволяет разместить камеру так, что пропеллеры не будут попадать в поле зрения, не вынося ее далеко от центра коптера

Недостаток — повышенная механическая сложность, необходим шарнир для крепления заднего мотора, и сервопривод для управления им.

Техника


Раму я решил собирать из алюминиевого профиля и стеклопластиковых пластин, вырезанных на фрезеровочном станке. Алюминий дает абсолютно достаточную жесткость на коптере этого размера, и весит такая конструкция очень немного. Дальше я подобрал следующие электронные компоненты:
Моторы: Suppo A2208/17 1100KV 3x €13,95
Пропеллеры: Flyduino HQ 8x5 CF-reinforced (клоны Graupner E-Prop) €7,80
Регуляторы: Blue Series 12A 3x $10,02
Аккумулятор: Zippy Compact 3S 2200mAh 25C $13,17
Сервопривод: Turnigy TGY-9025MG $5,04
FPV камера: Sony Super HAD II 600TVL ~45$
FPV передатчик: Iftrontech Nano Stinger 5.8G 25mw ~100$
OSD: MinimOSD ~20$
Регуляторы я перепрошил прошивкой SimonK — она намного улучшает скорость реакции мотора на изменение заданных оборотов контроллером, поддерживает высокую частоту обновления входного сигнала, и вообще считается must-have для коптеров нa регулях, которые еe поддерживают.

Механику наклона я подходящую в продаже нигде не нашел, и решил делать сам — благо не так давно образовался доступ к 3D-принтеру. Разобравшись за вечер с FreeCAD, нарисовал следующие детали:



Получился шарнир с креплением на 10мм квадратную трубу, отверстием под 3мм ось, и креплением для мотора со стандартными отверстиями.

Контроллер


Мой выбор контроллера для этого коптера также пал на достаточно редкий вариант — Naze32.


(изображен использованный мной клон Flyduino MW32)

Naze32 — по сути порт MultiWii на современное железо. Используется 32-битный процессор STM32F103, гироскоп и акселерометр MPU6050 (также установлен дополнительный акселерометр MMA8452, некоторые версии ПО используют его вместо MPU), барометр MS5611 и магнетометр HMC5883L. Почему я выбрал именно этот вариант:

  • Вычислительная мощность — большинство контроллеров основаны на 8-битных чипах ATMega, их мощности уже перестает хватать для многих продвинутых функций, в будущем легче не станет. Хотелось контроллер, который будет получать обновления софта с новыми функциями в будущем, не будучи при этом ограниченным устаревшим железом.
  • Открытый софт на основе MultiWii — я решил использовать форк базового софта Naze32 (BaseFlight) под названием Harakiri, который пишется на немецком форуме FPV-Treff. Будучи основан на MultiWii, он прекрасно подходит для легкого высокоманевренного коптера, но при этом не требует возни в коде (вся конфигурация делается через командную строку и стандартный GUI от MultiWii) и отлично поддерживает GPS-функции типа возврата домой.
  • Поддержка открытых протоколов связи MultiWii и MAVLink — важно для использования MinimOSD.
  • Не в последнюю очередь — размер контроллера. Все сенсоры расположены на плате размером 35x35мм, при этом присутствует абсолютный минимум необходимых разъемов — экономия места и веса на и без того небольшом коптере.

Приемник GPS я взял обычный uBlox CN-06 (~50$). Можно былo ограничиться на 10г болеe легким модулем Mediatek, но он значительно медленнее и нe настолько точен — для хорошей жe работы функций типа return-to-home точность и скорость обновления критична, поэтому везде рекомендуют использовать uBlox.

Подготовка деталей


В первую очередь я изготовил пластины для рамы и механику наклона заднего мотора.

Рама


Фрезеровочный станок вырезает пластины по контуру. Внизу — первая неудачная попытка. Совет: если в ПО станка выбрана 2-мм фреза, удостоверьтесь, что она же и установлена в станке :)


Основные детали вырезаны


Всe детали готовы к сборке. Алюминиевые трубки распилены на нужную длину, всe необходимые отверстия просверлены.


Собранная рама с контроллером.

Механика


MakerBot Replicator 2 печатает деталь из PLA. В сумме печать обеих половинок заняла где-то 30 минут, с толщиной слоя 0.2мм.


Готовые половинки шарнира. Отверстия пришлось пересверлить вручную, и место стыка обработать напильником — но после этого детали стыкуются прекрасно, практически без люфта, и поворачиваются без усилия.

Регуляторы

Регуляторы Blue Series я, как сказано выше, перепрошил ПО SimonK. Для этогo пришлось снять с них заводскую термоусадку, и с помощью программатора USBAsp, адаптера для чипов Atmega и программы kkflashtool их перепрогаммировать. Так как на тот момент я еще не собрал раму и не распаял кабеля, то тест регуляторов после прошивки выглядел так:



После этого регуляторы я изолировал белой термоусадкой — раз уж рама у меня вся белая.

Сборка


Итоговая сборка коптера в картинках:


Передние моторы, их регуляторы и FPV-камера установлены.


Вся электроника установлена на верхней полураме: спереди видеопередатчик, дальше контроллер, за ним GPS и сзади регулятор и (пока еще жестко прикрученный) третий мотор. Сбоку лежит сервопривод.


Вид снизу: посередине MinimOSD в белой термоусадке, вокруг куча проводов.


Куча проводов слегка упорядочена, припаян коннектор для аккумулятора (обычный желтый XT60). Чем хороши 3S аккумуляторы — их напряжением в 11-12,6В можно напрямую питать 12-вольтовые девайсы, в данном случае камеру и передатчик. Не нужны отдельные BEC'и, экономится вес.


Установлена механика заднего мотора, сервопривод и собственно мотор. В качестве оси шарнира я взял 3мм карбоновый стержень, он очень легкий и прочный. Отверстия под него рассверлены таким образом, что в верхней половинке шарнира он сидит плотно, а в нижней свободно вращается. Для спокойствия он также закрепен каплей клея возле мотора. Снизу висит приемник д/у Graupner GR-16.


Готовый коптер на кухонных весах. Старые аккумуляторы Turnigy на 20 грамм тяжелее новых Zippy Compact, на которых я сейчас летаю — таким образом итоговый вес сейчас 550 грамм, в четыре раза меньше моего квада.

Однако сборка коптера — это еще нe все.

Прошивка Naze32


Начнем с самого важного — прошивки ПО контроллера. С чипами STM32 все слегка сложнее, чем с Arduino-совместимыми MultiWii-контроллерами, но ненамного. Замыкаем припоем два контакта на обратной стороне контроллера, подключаем через USB и запускаем Flash Loader Demo:



Выставляем 115200 бод, нужный порт, и поехали. Выбираем «Next» несколько раз, потом выбираем «Download», отмечаем «Jump to User Program» и «Global Erase», выбираем загруженный hex-файл выбранной прошивки (BaseFlight или Harakiri), и жмем еще раз Next. После прошивки контроллер перезагружается, готово. Отключаем, убираем перемычку между контактами на обратной стороне (иначе контроллер будет каждый раз грузиться в режим прошивки).

Конфигурация BaseFlight/Harakiri


Конфигурация ПО делается в два шага — сначала основные параметры настраиваются через командную строку, а потом используется стандартный интерфейс от MultiWii для настройки PID-контроллеров, AUX-каналов и иже с ними. Вооружаемся Putty или любым другим терминальным клиентом, вновь подключаем контроллер к USB, открываем подключение к последовательному порту и сразу жмем "#", чтобы контроллер вошел в интерактивный режим:



Выполняем основную конфигурацию — задаем тип коптера (трикоптер), включаем функции GPS и PPM (если используем — PPM это режим вывода сигнала из приемника д/у, при котором всe каналы передаются через один кабель), задаем карту каналов (порядок каналов д/у, ответственных за четыре оси управления и AUX — он разный у разных д/у систем). Сохраняем, контроллер перезагружается.

mixer tri
feature gps
feature ppm
map TAER1234
save


Закрываем терминал, и открываем MultiWii GUI 2.1. Там, как и с любым обыкновенным MultiWii-контроллером, задаем функции AUX-каналов, проверяем диапазоны каналов д/у и настраиваем их так, чтобы границы были как можно ближе к 1000/2000, а середина к 1500, проводим калибровку акселерометра и магнетометра.



Все, можно лететь. Первый тест с коптером такого веса и размера можно легко выполнить сразу на месте, крепко удерживая его в руке (вообще эту процедуру рекомендовать я бы не стал, но при 550г веса и ~1.4кг максимальной тяги его достаточно легко удержать): запустить моторы на минимальный газ и покрутить коптер вокруг всех осей, проверив, что он правильно реагирует (противится движению). Если сервомотор наклоняет задний мотор не в ту сторону, это можно поменять в командной строке:

set yaw_direction = -1

Еще одна деталь, из-за которой мне пришлось поковыряться в параметрах: USB-порт на контроллере Naze32 находится сзади. При установке на моем коптере, однако, там находится GPS, и порт оказывается закрыт. Поэтому я решил повернуть контроллер на 90°. Этo возможно — необходимо лишь поменять оси сенсоров в параметрах; чтобы не было слишком просто, оси у гироскопа, акселерометра и магнетометра все разные (даже несмотря на то, что гироскоп и аксемерометр объединены в одном чипе). С помощью форума FPV-Treff удалось найти правильные команды для поворота на 90° по часовой стрелке:

set align_mag_z = -2
set align_mag_y = -3
set align_mag_x = -1
set align_acc_z = 3
set align_acc_y = -2
set align_acc_x = -1
set align_gyro_z = -3
set align_gyro_y = 1
set align_gyro_x = -2

Выполнять их надо именно в этом порядке, иначе контроллер может зависнуть — видимо, где-то спрятан хитрый баг. После сохранения и перезагрузки обязательно проверяем правильность данных в интерфейсе MultiWii — справа показаны угол крена и тангажа, они должны теперь соответствовать положению повернутого контроллера.

Конфигурация OSD


Раз мы уже делаем полноценный FPV-коптер, то не обойтись без OSD, который показывает информацию из контроллера на видео. С Naze32 прекрасно работает MinimOSD, с Harakiri даже со стандартной прошивкой, так как в отличие от BaseFlight Harakiri поддерживает протокол MAVLink. Однако существует ещe такая прекрасная прошивка для MinimOSD под названием KV-Team-OSD. Она вообще предназначена для работы с MultiWii-контроллерами, но прекрасно работает с Naze32, и в отличие от стандартной и других прошивок позволяет изменять PID-параметры контроллера с помощью пульта д/у через экранное меню. Это сильно сокращает время на настройку этих самых параметров, которые обычно меняются только через GUI на компьютере.

MinimOSD — это миниатюрная плата с OSD чипом MAX7456 и процессором ATmega 328p, совместимая с Arduino. Для прошивки и настройки необходим лишь FTDI-адаптер, так как на плате нет разъема USB.

Сначала подключаем MinimOSD через FTDI в USB-порт и открываем Arduino. Открываем стандартный скетч EEPROM Clear, выбираем нужный COM-порт, выставляем плату Arduino Pro or Pro Mini (5V, 16 MHz) w/ ATmega 328, заливаем. Ждем пару секунд пока загорится светодиод на плате — память старой прошивки стерта. Качаем сорцы KV-Team-OSD версии r345 или r370, открываем и добавляем следующие строки в config.h:



Компилируем, заливаем. Закрываем Arduino, подключаем питание к OSD-стороне платы (там нужны 12В, иначе чип MAX7456 не получает питания; альтернативно на некоторых версиях можно соединить несколько контактов припоем и запитать MAX7456 от 5В, тогда ни в коем случае нельзя подключать + со стороны камеры и передатчика), и открываем GUI от KV-Team-OSD. Сделан он на том же Processing, что и MultiWii GUI, и выглядит соответственно похоже. Заливаем шрифт на чип MAX7456, нажав Upload, дожидаемся окончания процесса. Выставяем параметры: плата Minim, не показывать RSSI и прочую фигню, показывать напряжение из данных MultiWii (если у нас подлючен соответствующий кабель на контроллере), показывать данные GPS кроме координат, ну и все остальное по желанию.



Если в этот момент уже подключены и запитаны камера и передатчик, то на видео сразу по нажатию Write видны изменения в настройках. Для полного удовлетворения можно включить симулятор внизу в GUI и поиграться с симуляцией, посмотрев, как будет изменяться картинка OSD в полете.

По завершению всех настроек не забываем нажать Write, отключаем адаптер FTDI и подключаем MinimOSD к Naze32 — пины TX и RX находятся в середине контроллера, +5В и землю можно взять напрямую с одного из BEC-ов регуляторов, или со свободного разъема на контроллере.

Полетели!




За качество бортового видео прошу извинить заранее. Так как на коптере имеется только FPV-камера, то запись ведется простеньким рекордером на базовой станции — таким образом качество записи чуть хуже того, что я вижу в очках при управлении. Зато, в отличие от записи с помощью GoPrо, видны данные OSD.

Первый мой полет с дешевой сервой HXT900 и неидеальными PID-ами — уже совсем неплохо, но слегка нервно. В середине видео видно, как я приземляюсь и меняю PID-параметры через экранное меню, после этого полет намного плавнее. OSD работает не полностью — я забыл один из параметров в config.h (boxnames), из-за этого не работает статус активных сенсоров, режим полета, статус Armed/Disarmed и скорость по GPS.



Полет после установки сервы TGY-9025MG и перенастройки PID-ов. Плюс OSD работает полностью. Намного лучше :)



Итоги


Подведу итоги. Все задачи, поставленные для коптера, выполнены:

  • Маневренность: см. видео.
  • Удароустойчивость: присутствует. Я ужe пару раз садил его в деревья на скорости (гифка — осторожно, 10 метров), пока тьфу-тьфу-тьфу все цело, даже пропеллера еще ни одного не сломал.
  • Время полета: на полном заряде Zippy Compact 2200 получается около 15 минут активного полета. Вполне.
  • Вес: 550г, в четыре раза меньше моего квада, тоже вполне.
  • Компактность: коптер вместе с пультом и пачкой аккумуляторов влазит в рюкзак. С сожалению, у меня еще нет видеоочков со встроенным приемником, базовая станция на штативе вынуждает тащить с собой вторую сумку — но и это уже на порядок лучше большого квада.

Аппаратом я доволен чуть больше чем полностью. Летать на нем — одно удовольствие; Naze32 с софтом Harakiri летает великолепно, коптер очень стабильно лежит в воздухе и меняет направление полета как муха за счет легкого веса и достаточно мощной моторизации.

Поскольку я не эгоист, и оставить такое удовольствие себе одному считаю идеологически неправильным, то вот ссылки на чертежи рамы и файлы для 3D-печати шарнира для всех желающих:
Буду рад любым комментариям, критике и замечаниям. На вопросы постараюсь ответить.
Александр @leviathan
карма
134,9
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (127)

  • +3
    Новичок в теме, потому за вопрос не бейте:

    Как насчет того, чтобы добавить в конструкцию какой-либо простой и легкий по весу сонар для того, чтобы в автоматическом режиме заставить коптер уворачиваться от препятствий?
    • +2
      Мысль сама по себе неплохая. Код Baseflight/Harakiri даже поддерживает сонары, но только для удержания высоты — надо будет прикрутить и попробовать, простенький HC-SR04 у меня где-то валяется. Думаю, для препятствий работать будет так себе, так как эффективная дальность сонара околo 10-20 метров и есть немалая задержка распознавания объектов — на обычных скоростях полета (20-40км/ч) коптер просто не успеет распознать препятствие с достаточной точностью и адекватно среагировать.
      • 0
        вышеуказанный сонар дает от силы 2-2.5м в реальных условиях, т.е. при шумовых помехах от винтов и моторов… собаку съел на этом :)

        вообще с выходом ms5611 баро, сонар стал неактуальной фичей, т.к. точность это баро сенсора в штиль ±10см… в пред-х поколениях контроллеров стоял bmp085, вот там похуже было, ± метр примрно и это в штиль…

        сонар все еще может понадобиться для робо-конкурсов типа от КРОК, когда поверхность однородная и почти идеальная, а для обычных полетушек в поле проку от него уже нет…
    • +12
      и два подвесных пулемета…
      • –7
        • +1
          it's so fake!
        • +1
          В каждой теме про коптеры одно и то же… Сколько можно то это видео выкладывать.
  • 0
    Было бы неплохо снять на видео аппарат в полете, а не только видео с бортовой камеры
    • 0
      Есть пара съемок с рук с помощью GoPrо, я про них честно говоря забыл. Сейчас сделаю небольшую нарезку и выложу.
      • 0
        Спасибо!
        • +1
          Добавил.
    • 0
      На этом видео, начиная с 1:00 в правой стороне кадра мелькает другой дрон. Возможно, что есть видео с него?

      Вопрос. Проходящие электрички мешают полетам (помехи)?
      • +1
        Нет, на тех коптерах что в тот день со мной летали камер нет, это просто игрушки. Электрички не мешают, на кваде своем я даже за ними гонялся — как-нибудь сделаю видео.
        • 0
          осторожно! силовое поле оч. легко может сбить с толку компас и если на пропадание сигнала от приемника (FS case) у вас настроен автовозврат на базу, то при сбое компаса, коптер легко улетит в другую сторону… хотя отлетев от силовых проводов, по идее скорректирует свой курс…
  • 0
    Еще один новичок, тоже не бейте. :-)
    Есть проект на уровне идеи: автономный октокоптер, который умел бы самостоятельно летать по маршруту, облетая препятствия (здания, провода, деревья). Детекция препятствий — за счет радиального лазерного дальномера на БК-подвесе.
    С чего посоветуете начать? Заранее очень благодарен.
    • +3
      С чего-нить попроще, чтобы для начала въехать в тему. :)
      Если вообще никакого опыта — с микрокоптера и параллельно выбирать/собирать конфигурацию посложнее.
      Кстати, вот интересный документ.
      • 0
        То есть, начать лучше с однороторного?

        Примерный план был у меня такой:
        1. T-REX 600 + автопилот
        2. Сборка гекса с нуля + подвес с GoPro
        3. Апгрейд гекса (автопилот, GPS, FPV)
        4. Сбокра окты, но уже с дальномером и блоком ориентирования/управления вместо основной камеры.

        Что-то здесь упущено важное?
        • 0
          У вас опыт есть?
          • 0
            Пока новичок, своей машины нет, но летал на чужих и на симуляторе.
            • 0
              Мне кажется, что начинать с 600го верта — это перебор. Надо что-то попроще и понадежнее.
              Тот же TBS Disco будет и дешевле, проще и полезнее.
              А перед ним все-таки нужно десятка два часов практики на мелколете.
              • 0
                А наличие DJI Naza не спасет? Все равно будет высокая вероятность разбиться на шестисотке?
                • 0
                  В смысле Naza-H?
                  А какой смысл превращать пилотажный 3D верт в овощ? Да и все-равно его CP-сущность это не убьет, а значит — 99% будут дрова.
                  • 0
                    Я понял, спасибо.
                    Начну тогда с 450-го T-Rex.
                    • 0
                      :)))
                      Объясните, почему вы хотите верт, если конечная цель — мультикоптер?
                      • 0
                        Ну вы же сами выше рекомендовали что-то попроще / микрокоптер.
                        • 0
                          Микрокоптер, это что-то из этого.
                          А 450ка — это совсем не микро и тем более не мультикоптер.
                          600й верт может вполне сделать инвалидом, есличо. 450 поменьше, но тоже мясорубка еще та.
                          • 0
                            А, то есть вы имели в виду маленький квадрик, ок.
                            С техникой безопасности я сам параноик.
                    • 0
                      Зачем он вам, управление намного сложнее, чем коптером.
                      • 0
                        Да, я понимаю. Меня немного запутали советом.

                        Представляю, как оно смешно со стороны смотрится. Но дайте годик. :-)
            • 0
              «На чужих» это на каких, если не секрет?)
    • +1
      С изучения Arducopter. Это пока единственная платформа, которая умеет автономно летать по точкам и при этом позволяет лезть в свой код.
  • +2
    Неделя коптерного FPV на хабре :)

    Давно думаю о трешке, но останавливает именно шарнирный узел. В продаже готовых не видел, а 3d принтера в пределах досягаемости нет.
    Кстати, раз уж напечатали шарнир, то, имхо, надо было его делать сразу с посадочным местом под серву. А то на стяжке как-то не эстетично.
    Силовые провода от регулей надо скручивать в косичку, иначе сильно наводят на компас. В naze32 есть аналог APM-овского compassmot?
    Понравилось KV Team OSD. Интересно, можно ли подключить к ардукоптеру?
    • 0
      Про скрутку проводов — да, надо будет по-хорошему переделать, так как наводки в полете есть и GPS-режимы из-за этого так себе работают.

      К ардукоптеру KV-Team-OSD не подходит, но вообще MinimOSD как раз для APM и создавался, и работает с ним со стандартной прошивкой, a лучше — с minimosd-extra.
      • 0
        Не нравится мне ни стандартная, ни minimosd-extra. Чисто визуально.
        • 0
          В minimosd-extra вся соль в том, что она полностью настраиваемая под себя. Всe элементы можно убрать, добавить обратно, и передвинуть на другое место на экране.
          • 0
            В оригинальном arducam-osd тоже можно. Не в этом дело. Корявое там все какое-то…
            Сравните, например, с RVOSD или новым SwiftAI.
            • 0
              Большая разница MinimOSD с тем же RVOSD и многими другими внешними OSD с собственными сенсорами и продвинутым железом — в нем используется простенький MAX7456, он умеет выводить только текст (ну и псевдографику с помощью кастомного шрифта). Давно жду, чтобы кто-тo сделал нечтo вроде MinimOSD 2.0 с полноценной графикой — ведь в принципе OSD может быть и в цвете, и с полноценной графикой, дa даже 3D туда можно рендерить если железо позволит. На чипе типа тех же STM32 вполне реально реализовать.
    • +1
      Есть вот такой готовый поворотный узел.
      И полный мануал по постройке трикоптера с этим узлом:
      http://rcexplorer.se/projects/2011/09/the-tricopter-v2-5/
      • 0
        Да, я как раз на его основе рисовал свой, и RCExplorer собственно вдохновил на саму идею постройки трикоптера. Проблема в том, что узел этот продается только из китайских складов HK, их доставка в Европу бывает под месяц или дольше и не всегда вообще проходит таможню — поэтому я заказываю только в EU Warehouse.
        • 0
          А, ну да, точно, сорри, страну сразу не посмотрел)
          В Россию тоже посылки ходят в среднем месяц, но я не считаю это особой проблемой, у меня проектирование обычно растягивается на куда бОльшие сроки.
          Ну и опять же доступ к 3Д принтеру есть не у всех.
    • +1
      Мой первый поворотный узел состоял из подшипника из жесткого диска(того что на головке):
      Миниатюрный узел
      image

      К сожалению резьба в подшипнике умела и я сделал узел помощнее:
      Кондовый узел
      image

      Последний вынес падение с 20ти метров прямо на себя. После пары ударов молотком был снова в строю.
  • +5
    а что у аппарата с полезной нагрузкой? вытянет gopro в небо?
    • 0
      Может подскажете, почему все используют именно gopro, а не, например Sony hdr-as10? Вес у них примерно одинаковый.
      • 0
        Потому, что GoPro это уже нарицательное имя для экшн камеры :)
        • 0
          Сформулирую по-другому. Почему GoPro — это уже нарицательное имя для экшен камеры?
          • 0
            Да фиг знает. Может они первые сделали легкую неубиваемую камеру, а потом грамотно это пиарили.
            • 0
              просто думал, может она реально чем то лучше конкурентов, вот и хотелось узнать, чем
              • 0
                Думаю уже ничем. А может быть всякими примочками. Т.к. она на слуху, то к ней должно быть сторонними прозиводителями наделано 100500 цацек. Креплений всяких, боксов, аккумуляторов, написано разного софта вспомогательного. Да мало ли что там можно придумать.
                • 0
                  Примочек не так уж и много — в основном только оригинальные и зачастую бесполезные. Вот креплений много разных, это да. Правда цена у них приличная. Аккумуляторы есть почти для всех камер альтернативные. А софта вспомогательного особо и не требуется никакого. Разве что управление по WiFi сразу несколькими камерами, но вот только WiFi нещадно батарею жрет.
                  А выбирают их, как мне кажется, по причине предсказуемого результата. Купил ты такую камеру — и получаешь ожидаемый результат — ролики такие же красивые, как на youtube. Это не значит, что у других камер будет хуже или лучше.

                  Ну и разве есть схожие по функционалу (вес, прочность, угол обзора, максимальное разрешение, fps для видео, fps для фото и т.д.) по более низкой цене? Просто я сам начал смотреть обзоры, думать что брать, но потом понял, что сэкономить можно процентов 10, но есть вероятность потом жалеть, что взял не gopro.
              • 0
                Она реально лучше конкурентов. И это не пустой разговор. Проха постоянно находится впереди конкурентов. Качество видео выше. Детализация. Реакция на солнце в объектив (не знаю, как это по-научному, в общем — солнце яркое, но всё, что вокруг — тоже видно). Всякие вроде бы незначительные фишки, но их много — и в совокупности получается, что у конкурентов что-то в отдельности также или даже лучше — но вот всё вместе есть только у GoPro. По разговорам — в последнее время проху догоняет Sony. Но ценник такой же, что лишает смысла покупку сони.
                но потом понял, что сэкономить можно процентов 10, но есть вероятность потом жалеть, что взял не gopro

                Полностью согласен! Но себе купил Mobius ActionCam ;)
                • 0
                  У сони до сих пор нет 4K. Даже 1080@60 только недавно появилось.
                  В плане ФПВ у сони еще и довольно неудобный форм-фактор, сложнее разместить на ЛА.
                  Тема для холивара, но имхо, у прошки конкурентов нет…
              • 0
                В своё время она произвела революцию в мире экшн-видео. До её выхода спортивная съемка была на уровне хроник второй мировой — низкое разрешение, блеклые цвета, тряска и смазанность. Попробовав GoPro, спортсмены и их фанаты вдруг осознали, что съемка спорта от первого лица — это может быть очень красиво. Потому она и стала стандартом де-факто.

                Нынешняя версия камеры тоже превосходит конкурентов. GoPro 3 Black edition умеет:
                — снимать видео с разрешением 2.7к (это намного больше чем FullHD) с частотой 30 кадров в секунду.
                — работать в режиме ProTune, что позволяет «вытягивать» снятое видео, если не устраивает, к примеру, баланс белого или яркость. Без ProTune у вас начнут появляться обширные белые или черные пятна, и сильно сузятся возможности по коррекции цвета.
                — создавать безумно плотный видеопоток, чуть ли не 80Мбит/с, а это и определяет качество картинки.

                P.S. Не агент, сам еще не купил эту модель, очень хочу.

    • 0
      В принципе — вытянет, резерв по мощности есть. Я пока не пробовал.
  • 0
    вполне изящная конструкция
  • +3
    А каков полный бюджет? Со стоимостью всего всего, в статье увидел цены только на основные комплектующие.
    • +1
      Я често говоря нe считал, так спокойнее :)

      К стоимости комплектующих можно добавить 10€ на пластину стеклопластика, 3€ на алюминий, 30€ за работу в мастерской где я вырезал детали и напечатал шарнир (включая материал для принтера), околo 15€ на мелочи типа кабелей, болтов, гаек, стяжек, изоляции и иже с ними. Контроллер — 40€, MinimOSD — 20$. Приемник GR-16 — около 50€, если использовать другую систему Д/У то скорее всего можно й намного более дешевый вариант найти. Вродe все, получается сумма чуть большe 400€.

      Пульт Д/У и базовая станция у меня уже были от квада, их в стоимость коптера не считаю — но там в сумме около 700€ (Graupner MX-16 — около 200€, сдвоенный приемник видео ImmersionRC Duo5800 V3 — 220€, антенны — 75€ и т.д.), опять же, можно обойтись намногo дешевле.
      • 0
        Итого средняя стоимость как у всех остальных в районе 20-25к рублей, тоже не плохо. Правда у нас мастерскую с принтером сложно найти наверное, хотя где то натыкался.
  • +3
    Жду видео где вместо «Disarmed» будет «Armed» :)
    • 0
      Третье в топике посмотрите, там Disarmed/Armed работает правильно :)
  • 0
    Насколько реально гнать реальтайм картинку в цифре 720p?
    • +1
      Для ВПК — реально. А устройств потребительского класса пока нет.
      • 0
        А если ip камеру подвесить со всенаправленной антенной?
        • +2
          1. Дальность действия wi-fi
          2. Задержка картинки
          Для видеооператора пойдет, для пилота — неприемлемо.
          • 0
            Задержка картинки с virt2real — 200-300 мс, остается дальность действия wifi решаемая бустерами.
            • +1
              Это непозволительно большая задержка
              • 0
                Для коптера терпимо, для самолёта уже фиг там. Тут уж смотря что важнее. Если важнее мгновенность реакции пепелаца — только аналоговое обычное SD видео. Если просто спокойно летать и красивую картинку смотреть — можно и небольшой лаг потерпеть. Идеал пока недостижим, к сожалению.
                • 0
                  А откуда появляется задержка? Из-за полинейного считывания камеры и компрессии?
                  • +1
                    Если напрямую с камеры показывать картинку на видеовыход — задержка поменьше чем у GoPro2. Задержка компрессии гарантированно <100мс при 720p30 (из даташита проца). Остальное — передача по вифи плюс декодирование на принимающей стороне.
            • 0
              HD?
              • 0
                В HD аналогично, но в текущей прошивке ещё не пашет HD (проверяли на старом ядре).
                • 0
                  Честно говоря, сильно сомневаюсь. Но послежу за вашим проектом.
                  • 0
                    Ну, пруф показать не смогу пока плагин DSP не починим, так что как будет — отпишусь. А в чём проблема, собссно? По RTP гонится отлично ибо UDP.
                    • 0
                      Не видел пока энкодеров H.264 без задержки.

                      Кстати, увидел ваш пост на тему передачи компонентного сигнала через три передатчика. Вот это более интересная идея для летающего ФПВ, надо будет попробовать ее реализовать.
                      Где-то у меня валялась кучка TX5823…
                      • 0
                        А я и не говорю что совсем без задержки. Задержка кодирования до 100мс при 720p. Именно самого кодирования, а не задержка от события перед камерой до его отображения на мониторе. Эта задержка 200-300мс при нормальном коннекте по вифи. Пруф могу привести только для 480p, где-то валялась фотка.
                        • 0
                          Что за камень так кодирует?
                          • 0
                            www.ti.com/product/tms320dm365 Но у нас ещё и с www.ti.com/product/tms320dm368 есть тестовый десяток плат (это уже 1080p), ну и свеженький www.ti.com/product/tms320dm369 Процы все совместимы pin-to-pin, могём ставить любой на выбор на производстве без переделки основной платы. 369-й пару месяцев назад вышел, самый свежак, но ещё не пробовали живьём.
                            • 0
                              Почитаю, спасибо.
                      • 0
                        www.g0l.ru/temp/screenshot.jpg

                        Видно что единица уже на двойку меняться начала, так что получается даж меньше 200мс. Коннект по вифи, протокол RTP, кодек H264, транспорт UDP, поток около мегабита вроде был, 640х480@30fps
                      • 0
                        Самое перспективное в плане передачи именно цифровидео — пихать сырой поток h264 на какой-нить передатчик который будет его в эфир гнать. На другом конце принимать приёмником, декодировать и отображать. Никакого вифи, именно спец передатчик с OFDM.
                        • 0
                          Есть же DVB-T2. И специализированные чипы. Думаю, что охранные системы пойдут именно в этом направлении. Ну и ФПВ традиционно туда же потянется.
                          Имхо, аналоговое видео, именно в применении к ФПВ, лучше. Рябь на экране воспринимается легче, чем рассыпавшаяся на квадратики картинка.
                          Но цифра победит, это ясно.
    • 0
      Не цифра, но всё-таки, как вариант habrahabr.ru/company/virt2real/blog/197612/
  • 0
    Размеры: расстояние между передними моторами — 27см, диаметр пропеллеров — 8".


    Либо я не правильно понял чертеж либо всетке радиус, а не диаметр, или с 27 см попутали…
    • 0
      все верно написано, диаметр пропеллера 8 дюймов, расстояние между моторами — 27см
      • +1
        Прошу прощения " за дюймы не принял) думал раз впереди указанны СМ то и вторая величина тоже в см.
        • +1
          Так уж повелось, что диаметр пропеллеров указывается в дюймах
  • +3
    Отличная статья. Было интересно читать.
    Для крепления заднего мотора есть готовые решения. Вроде www.hobbyking.com/hobbyking/store/__28985__Micro_3D_Single_Axis_Thrust_Vectoring_Motor_Mount.html
    image
    • 0
      Это не то. Приколхозить, конечно, можно, но с тем же успехом можно сколхозить с нуля :)
      • 0
        Значит я не верно понимаю суть этого крепления (я с квадриками вожусь).

        По мне так, если тяги заменить на прямое соединение к серве (как в статье), то получается именно такой шарнир, который позволяет наклонять мотор в нужной плоскости.
        • 0
          у автора статьи решение лучше, меньше подвержена вибрациям, на том же НК есть подобные поворотные механизмы, но если есть доступ к 3D принтеру и фрезеру, зачем кормить китайцев )))
          • +1
            Да, доступ к 3d принтеру и программируемому фрезеру решает. Но многим приходится кормить китайцев.
            • 0
              Имхо, небольшой сдвиг между осью поворотного механизма и сервы сильно увеличит износ последней. А с рычагами — должно быть безопаснее для сервы.
  • 0
    Столкнулся с такой проблемой — коптер постоянно медленно вращается в горизонтальной плоскости, пары минут хватит на полный разворот. Не подскажете чем лечить? Тоже трикоптер на мультиви, строю первый раз, знакомых летчиков нет.
    • 0
      Очень похоже на наводки на компас от силовых проводов. Скручивайте их в косички и прокладывайте подальше от компаса.
    • 0
      Если летаете с компасом — отключите компас. Проверьте показания гироскопа. В этом случае multiwii начнет ориентироваться только на гироскоп и будет пытаться выправлять вращение.
      Проверьте что аппаратура на центральное положение стиков по всем каналам дает уовень сигнала 1500 (по GUI).
      Проверьте что в конфигурации multiwii центральное положение стиков — это 1500.

      • 0
        У multiwii есть функция, как я понял, в процессе полета включать/выключать компас и барометр, никаких особых изменений их подключение не давало. Стики выставлял, с ними проблем быть не должно, см. комментарий ниже.
    • 0
      В дополнение к остальным советам: проверьте нейтральное положение заднего мотора, когда серва стоит в 1500 — оно должно быть слегка сбоку от центра, так чтобы в нейтрали наклон компенсировал момент заднего винта. Увеличьте параметр I по оси рысканья, он отвечает за удержание положения.
      • 0
        Тут возможно и кроется проблема, нейтральное положение выставлено на глаз, и это число заметно отличается от 1500 (около 1700), при этом устанавливал его так, чтобы плоскость вращения винта была параллельна плоскости земли. Разве контроллер не должен компенсировать любые вращения? Если его в ручную вращать в указанных выше плоскостях, то серва будет стараться отклонить двигатель на максимально возможные углы.
        • 0
          Разве контроллер не должен компенсировать любые вращения?

          Должен, но в зависимости от настроек PID-ов у него не всегдa это получается :) Попробуйте поднять I, даже если нейтральное положение совсем мимо, удержание положения должно работать лучше.
          • 0
            Спасибо за совет, в выходные подлатаю его и попробую снова.
            • 0
              Да, по поводу аппаратуры еще момент: попробуйте вообще отключить YAW канал (те что бы приемник не давал на него сигнал). Если симптомы останутся, при прочих равных условиях, это будет говорить что аппаратура ни при чем и нужно смотреть на гироскоп\крутить PID'ы.

              Я у себя очень долго боролся с паразитными движениями коптера, пока не догадался сгладить кривую радиоуправления (через GUI) и выставить DEADBAND в конфиге.
    • 0
  • 0
    Скажите, а не хотите ли полетать в тандеме с видео? Давно хочу попробовать.
    • +3
      С радостью, но нам скорее всего друг до друга далековато :) Если будете как-нибудь в окрестностях Франкфурта-на-Майне — пишите, пересечемся, полетаем.
  • 0
    А кстати, что за стеклотекстолит? Он у Вас белый, а у нас продается только желтый, хрупкий.
    • 0
      Покупал на сайте masterplatex.dе, по-немецки материал называется GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff). Он у них есть желтый, белый, черный и по-моему еще и зеленый, разной толщины. Я использовал 1.5мм, лист 50x21см стоит околo 10€.
      • 0
        Довольно дорого. не помните, чем пахнет при обработке?
    • +1
      Зря вы так про отечественный стеклотекстолит. У меня 1.5мм очень жесткий, я ломал алюминиевые профиля при падении, а стеклотекстолит даже не треснул.
      • 0
        Конечно же, дело не в производителе:) Стеклотекстолит бывает на фенольных смолах и на эпоксидке. Второй — надежный и прочный. Но увы, у нас, к примеру, в Новосибирске доступен только желтый фенольный. Он непрочен и вдобавок анизоморфен — в одном направлении легче ломается и расслаивается. У автора поста, судя по цвету, таки эпоксидный.
        • 0
          Да, явно эпоксидный — на сайте категория называется «Glashartgewebe GFK Epoxydharz».
          • 0
            Тогда поздравляю, у вас получился действительно прочный агрегат. Этот текстолит упруже карбон-волоконных композитов при сопоставимой прочности, а значит будет намного лучше держать удар.
  • 0
    В multiwii conf у вас увидел режим «Beeper», расскажите, пожалуйста, что, как и куда нужно подключать?
    • +1
      Это простейшая функция «пищалки» для поиска модели после внеплановой посадки, например, в поле с высокой травой. На большинстве плат MultiWii разведены и отмечены два контакта, к которым подключается простейший buzzer.
  • 0
    То есть можно напрямую подключить, например, такую штуку?

    И ещё интересует, монитор батареи вы тоже подключали?
    • 0
      Да, именно такую. Монитор батареи у меня реализован через контроллер и OSD, к Naze32 напрямую подключены плюс и минус батареи, и напряжение показывается внизу слева на экране, ниже 10.5В начинает мигать. Мне этого достаточно.
  • 0
    Спасибо за вдохновляющий пост :)
    Я так понимаю, что телеметрия накладывается на видео на коптере и передается только видео сигнал. Или есть раздельные варианты — видео отдельно, телеметрия отдельно?
    Я спрашиваю, т.к. для реализации одной моей идеи требуется обрабатывать на лету изображения из видео потока. Вычислительные же ресурсы коптера ограничены.
    • 0
      Телеметрия в моем случае накладывается на коптере с помощью MinimOSD, и передается ужe готовая картинка. Но можно и раздельно передавать — гуглите «xbee» или «3dr 433mhz telemetry», эти наборы совместимы с Naze32, APM, MultiWii и другими контроллерами.
  • 0
    Отличная статья! Все с толком и с расстановкой! ;)
    Однако не видел вас на ресурсе forum.rcdesign.ru/f123… У вас там другой ник?

    Naze32 я не пользовал, но на сколько знаю:
    — для Naze32 удобно пользовать BaseflightGUI. Там и терминалка и обновление прошивки в одном флаконе forum.rcdesign.ru/f123/thread221574-204.html#post4198312
    — странно что вы использовали GUI от 2.1 версии, т.к. последние версии харакири держат все нюансы вишного протокола 2.2
    — еще есть браузерная версия Baseflight конфигуратора, которая к моему удивлению имеет полноценный доступ и общение через последовательный порт :) chrome.google.com/webstore/detail/baseflight-configurator/mppkgnedeapfejgfimkdoninnofofigk?hl=en-US&utm_source=chrome-ntp-launcher
    — по поводу прошивки к минимОСД, есть версия с фиксом паразитных артефактов forum.rcdesign.ru/f123/thread296241-6.html#post4486584

    п.с. Сам я давний поклонник мультивия (в прошлом разработчик, хотя до сих пор в офиц. списке) и сейчас уже около года веду свою ветку вия с альтернативными фичами и удобствами… недовольных почти нет :)
    forum.rcdesign.ru/blogs/83206/
    multiwiifaq.ts9.ru/mahowii.html
    • 0
      Нa forum.rcdesign.ru еще нe регистрировался. Я в основном на немецких форумах на эту тему общаюсь. Посмотрю обязательно.

      За софт для Naze спасибо. Там не всe идеально работает с форком Harakiri, поэтому я пользуюсь проверенными, «дедовскими» методами :)
  • 0
    Интересная статья, спасибо.

    Слушайте, а пару прикладных вопросов можно?

    1. Можно ли на таком или подобном коптере взлететь на контролируемые 30-40-50 метров и получить качественную съемку удаленных объектов? Смысл — проверить наличие прямой видимости на различные здания на расстояниях 2-5 километров, не устанавливая мачту и не взлетая на реальном вертолете.

    2. Если ответ на первый вопрос «да» то есть ли коммерческий интерес в подобных работах? Или может быть вам известны люди, которые возьмутся?
    • +1
      Прошу прощения, что отвечаю вперед автора.

      1. Да.

      2. Поясните, у кого, у какого типа бизнеса может быть коммерческий интерес.

      Если вообще, то коптероводство — молодая отрасль, поэтому большинство коммерческих сфер применения натыкается пока что на массу неочевидных граблей. Вам наверняка ведь надо не просто панораму, но привязку с точностью до градуса и значение высоты с точностью до 20 сантиметров, причем в автоматическом режиме. Это тоже возможно, но стоимость проектирования и реализации готового бизнес-решения будет заоблачной — такой, что в ней будет смысл только для компании мировой значимости.

      Однако же, решения, имеющие научную ценность, но непригодные для бизнеса, обыкновенно дешевы.
      • 0
        2. Поясняю: интренет-провайдинг в подмосковье. Причем не на уровне операторов большой тройки с резиновыми бюджетами, а на уровне маленьких провайдеров. Конкретно — есть некая местность, куда прийти оптикой долго/дорого/сложно etc. Есть две-три локации, про которые по старым топографическим картам понятно, что вроде бы с них должна быть прямая видимость на крыши объектов, удаленных на 2-5 километров и различимых на фоне горизонта. С земли не видно, ибо деревья на расстоянии 20-30 метров от точки. Хочется понять, с какой высоты видно. Подойти к локации можно, проехать — в лучшем случае на вездеходе.
        Точность привязки по высоте в +- 1 метр — устроит. Мачту все равно если и будем ставить, то с запасом. Характерное разрешение картинки, которую хочется получить (если считать, что интересны объекты ~10 м на расстоянии ~10 км) — 1/1000, т.е. ~6000-8000 пикселей на всю панораму, при этом клеить ее можно из любого количества кадров, а можно — и не клеить вовсе, если все, что нужно, можно будет разглядеть на видео.
        Точность привязки по направлению — вообще не играет роли — все интересные объекты можно узнать по контурам и цвету.
        Проектировать и строить решение, позволяющее сделать такие замеры самим — нет времени и денег. Хочется найти кого-то, у кого уже есть коптер с нужными ТТХ и умение им управлять и ангажировать на денек на возмездной основе за разумные деньги.
        • 0
          В Москве и подмосковье очень много профессионалов и любителей с коптерами. Найдите кого-нибудь с подвешенной Sony NEX — и будет вам счастье. То, что вы говорите — умеет любой коптер с Naza, Wookong или ArduCopter, с наземной станцией. По баро получите высоту +-метр, а по компасу — азимут.
        • +2
          Как это ни парадоксально, вам будет более полезен аэростат. Он не падает, и не нужен специалист-пилот. Просто воздушный шар с камерой, снимающей в timelapse. Готовые шары требуемой подъемной силы купить, думаю, не проблема.
  • 0
    Можете подсказать, насколько больше проблем с трикоптерами по сравнению с квадрокоптерами? Многие жалуются, что серва заднего винта очень часто ломается. Другие жалуются, что вибрации довольно сильные и сложно подобрать мощность моторов и размеры пропеллеров, что бы вибрации были минимальны.

    Присматриваюсь к созданию трикоптера на такой вот раме но терзают смутные сомнения, может для начала стоит начать с квадры?

    • +1
      У меня единственная проблема пока была с подбором качественной сервы — лишь на третьем варианте коптер начал летать как полагается. Серва должна быть обязательно на металлических шестернях, иначе действительнo сдохнет моментально. С вибрациями, имхо, ситуация не лучше и не хуже чем на других коптерах — берите качественные моторы и балансируйте пропеллеры, и вибрации будут в норме.

      Рама неплохая, особенно тем что шарнир для заднего мотора уже интегрирован. С квада начать конечно проще (я и сам с них начинал), но три — не намного сложнее. Попробовать, по крайней мере, точно можно. Можно просто купить сразу четыре мотора и ESC, и с одной стороны иметь запас если на три что-нибудь сломается, а с другой стороны — иметь возможность переделать все в виде квада, если с три нe будет получаться.
  • 0
    Спасибо Вам большое! Я раньше никогда не интересовался коптерами… Но Вам удалось пробудить во мне огромное желание собрать подобный аппарат.

    Присоединяюсь к вопросам из предыдущего комментария. Также хотел бы у Вас узнать, каким образом Вы подбирали моторы и размеры пропеллеров? Просто, чтобы конструктивно помещались на спроектированной раме и подходили по электрическим характеристикам к другому оборудованию? Или Вы использовали какие-либо калькуляторы для расчёта параметров?
    • 0
      Моторы и пропеллеры подбирал по принципу «самые маленькие, которые дадут достаточно тяги» — смотрел как размещение на раме, так и данные по калькулятору (как раз по тому, ссылку на который Вы дали).

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.