Квадрокоптер на базе AeroQuad Open Source project

image

Добрый день!
Хотелось бы немного рассказать о проекте AeroQuad Open Source и о своем опыте сборки квадрокоптера.

Проект AeroQuad поддерживает:
1. В перспективе возможность подключения gps, полета по путевым точкам, которые можно загрузить через AeroQuad Configurator.
2. Стабилизация камеры. Для компенсации движений квадрокоптера можно использовать 3 сервопривода.
3. On-Screen-Display. Наложение графики на видеопоток.
4. Помимо подключения гироскопа акселерометра и магнитометра есть возможность подключения других датчиков, таких как ультразвуковой дальномер и барометр.


У меня все началось с покупки Arduino Mega 2560 и когда просто мигать светодиодами надоело решил собрать квадрокоптер. Хотелось сделать руками хорошую игрушку. Процесс сам по себе очень интересный и увлекательный. Отличный вариант для знакомства с микроконтроллерами.
Если уделять времени примерно 2ч. в день, то через 2-3 недели можно будет протестировать свои квадрокоптер в воздухе.

Процесс сборки:

1. AeroQuad Shield v2.1 заметно сокращает количество проводов и упрощает процесс сборки. Можно купить тут за 30$ +доставка. Я покупал готовую, но доставка заняла около 6 месяцев. На первое время сделал такую.

image

Исходники тут

image

2. Logic Level Converter. Стоит примерно 2$.
(8 резисторов по 10Ком и n-канальный МОП транзистор 2шт. Итог: 8руб.)

Немного криво, но работает.
image

3. Arduino Mega 2560

image

3. 9DOF. На сайте AeroQuad стоит 99$. Тут 24$. (гироскоп ITG3205)

image

включает в себя: гироскоп ITG-3200 (ITG3205), акселерометр ADXL 345, магнитометр HMC5883L.
При пайке нужно быть предельно осторожным, у меня гироскоп испортился от статического электричества, пришлось перепаивать. Новая микросхема стоила 700р.

4. Барометр BMP085 (20$)

image

В сборе должно получиться так:

image

5. Ультразвуковой датчик. LV-MAXSONAR-EZx (от 1500руб. за шт.) я использовал немного другой.

image

6. GPS.

image

7. РУ. Народная аппаратура РУ Turnigy 9x. 60$

image

8. Двигатели. NTM Prop Drive 50-50 580Kv/2000W (37$ за 1шт.) + NTM Prop Drive 50 Series Accessory Pack (2$ за 1шт.)

image

image

С двигателями конечно перебор. Вполне хватило бы NTM Prop Drive 28-36 1200KV / 530W.

9. Контроллеры. HobbyKing 100A ESC 4A UBEC (40$ за 1шт.)

image

10. Аккумуляторы:
Turnigy nano-tech 4000mah 3S 25~50C Lipo для FPV ($28.51$)
Turnigy nano-tech 1600mah 3S 25~50C Lipo для РУ (14.92$)
Turnigy nano-tech A-SPEC 5000mah 6S 65~130C Lipo (145$)

image

11. Turnigy Accucel-6 50W 6A Balancer/Charger

image

12. FPF

На вопрос, какой комплект для FPV выбрать, однозначного ответа нет.
Что касается частот:
900Mhz- диапазон с хорошей проникающей способностью, но оборудования не позволяет летать на большие расстояния.
1.2/1.3 GHZ – хорошая частота с большой дистанцией передачи. Большой выбор комплектов от разных производителей по разным ценам и качеству.
2.4 GHZ – дистанция и проникающие способности чуть ниже, зато возможно передать видео лучшего качества.
5.8 GHZ – маленькая дальность и проникающая способность. Плюс данной частоты – свободный, чистый эфир.
Для себя выбрал: 1.2ГГц, 1Вт.

image

Каркас.

Можно найти полно всяких вариантов от самоделок до готовых решений. Для себя решил делать из алюминиевого профиля.

Первый вариант, оказался не очень удачным.
Несколько фотографий.
image

image

image

После неудачного приземления пришел в негодность.

image


Второй раз получилось немного крепче.

image

image

image

image

Для защиты платы немного поколхозил. Зато дёшево, надёжно и практично.

image

Покрашенный и готовый для первых тестов.

image

Процесс настройки очень прост:
1. Устанавливаем Arduino IDE.
2. Компилируем AeroQuad_v3.2.
3. В программе AeroQuad Configurator необходимо следуя инструкциям поочередно выполнить калибровку всех датчиков.

image

Вообще, все подробные инструкции по сборке есть тут.
Один совет: пропеллеры лучше покупать с запасом.

Видео сейчас выкладываю только первых пробных полетов, перед калибровкой сенсоров, снятое в помещение с привязанным к полу квадрокоптером.

Остальные видео только после замены сломанных пропеллеров, жду посылки.

Share post

Comments 18

    +2
    Огласите, пожалуйста, сумму денежных затрат, сколько веса такая штуковина может выдержать и насколько улететь.
      0
      Я например собирал такой (не сочтите за рекламу. Там просто ссылки на все компоненты есть.) за 400$. Вес который может поднять — около 1,5 кг. Летает около 15 минут.
      0
      Вместе с доставкой почти 1000$, но можно значительно сэкономить купив другие двигатели, контроллеры и аккумуляторы.
      Что касается грузоподъемности, характеристики двигателей такие:
      Prop Test Data:
      14x8 — 14.8V / 587W / 40.3A / 2.9kg thrust
      14x8 — 18.5V / 1077W / 60.7A / 4.03kg thrust
      14x8 — 22.2V / 1906W / 88.2A / 5.36kg thrust
      15x8 — 14.8V / 626W / 43.6A / 3.3kg thrust
      15x8 — 18.5V / 1165W / 64.2A / 4.85kg thrust
      15x8 — 22.2V / 1961W / 88.8A / 6.15kg thrust

      Пока поднимал только 2 кг.
      Точно про грузоподъемность и дальность можно будет сказать после тестов.
        +1
        Как много знакомых вещей: зарядник, регулятор, акки, аппа, блин, пора возобновлять хобби! :)
          0
          Для тех кто захочет повторить — не надо, большая часть датчиков безнадежно стара (разве что компас до сих пор этот используют), не очень понятен выбор моторов+регулей+аккумуляторов, но тут сильно зависит от задач кончено. Про FPV — лучше сделать/купить антену клевер и нормальную антену на земле, чем многоватными передатчиками глушить всё во круг, включая собственный приемник РУ на коптере.
          Крепление сонара совсем не понятное, обычно он вниз «смотрит», чтобы землю/высоту корректировать.
            +3
            Мне было бы очень интересно узнать Ваше мнение, какие датчики сейчас стоит брать. Был бы Вам благодарен)
              +2
              Датчики сейчас вообще не стоит брать, а стоит брать готовые контроллеры с датчиками под ваши нужды, например APM (ArduCopter) или Crius AIO Pro (MegapirateNG или MultiWii/MahoWii) — и датчики современные, и цена адекватная, и летает как угодно, и всякие GPS/OSD/телеметрия/сонары/оптические сенсоры/итд есть. Из более простых NanoWii например. Из проприетарных все рекомендуют Naza, сам не летал, ничего плохого или хорошего сказать не могу.
              Если датчики только нужны, то смотрите чтобы борометр был MS5611 (белый с 2мя дырочками рядом или железный с 2мя дырочками по краям), гира+аксель MPU6050, компас — так от HMC5883L и не ушли, видимо лучше пока не сделали или и этого хватает. Как минимус с этим с Arduino2560 можно ледать на MultiWii/MahoWii или MegapirateNG (клон ArduCopter).
              По GPS — самый народны наверное уже стал модуль Crius GPS с Neo-6m на борту или Leaчетотам, как более продвинутый вариант.
                +1
                Спасибо
            0
            И еще вопрос, если можно. Вы пишите
            1. Возможность подключения gps. Есть возможность полета по путевым точкам, которые можно загрузить через AeroQuad Configurator. Если возможность самостоятельного возврата в начальное состояние.

            Судя по Wiki это только будет в 4 версии, в вашей 3.2 версии поддержка GPS просто заявлена, т.е. данные контроллер принимает и всё на этом.
            В той же вики The latest version of our flight software is v3.2, при этом последний релиз был 27 января 2013 года и не очень понятно будет ли 4 версия когда нибудь и правятся ли баги прошивки?
              0
              Извините, но пользуясь случаем спрошу: нет ли чего готового в бюджете $300-400 без FPV но с записью видео (можно не HD)?
              Просто для старта так сказать?
              0
              Согласен, с GPS поспешил. В официальной прошивке данные принимаются контроллером и все. Исправлю. На форумах версию 4 обещают только в августе. И я не говорю что это супер квадрокоптер, а пост это руководство к действию. Есть несколько недостатков, например с двигателями перебор. Что касается датчиков, можно найти полно и других вариантов полетных контроллеров, например DJI Naza-M V2 Multi-Rotor Flight Controller GPS Combo или HKPilot Mega 2.5.2. Это просто краткий обзор AeroQuad Open Source project на своем примере.
                +1
                1. Двигатели NTM — редкостное г… но, вы уж извините :) Проверено неоднократно. Ну и по мощности адский перебор.

                2. Про регули на 100А я вообще молчу — куда такие? Там 20-30А от силы нужно, даже с вашими зверскими моторами макс ток будет 550W/12.6V=43А
                Плюс, их нужно прошивать софтом вроде SimonK или BLHeli (в зависимости от архитектуры процессора), чтобы они нормально работали с мультироторами и обеспечивали нужное время реакции.

                3. Смысла использовать ардуину никакого нет — есть куча плат всё-в-одном для АрдуКоптера, которые стоят какие-то смешные 80 баксов (например). Ну и датчики выбраны хреновые, сейчас всё делается на других (смотри PixHawk, APM)

                4. Зачем нужен софт AeroQuad, если есть АрдуКоптер со всеми возможными плюшками, причем активно развиваемый? К слову последний коммит в гитхаб AeroQuad был год назад, на него видать просто забили.

                5. Алюминиевая рама при любом ударе, даже небольшом, гнется. В этом плане карбон лучше — он либо остается невридим, либо ломается, промежуточных состояний нет. Плюс гораздо легче.

                Если уделять времени примерно 2ч. в день, то через 2-3 недели можно будет протестировать свои квадрокоптер в воздухе.

                Что-то как-то пессемистично, без учета выпиливания своей рамы он собирается за пару вечеров.
                  0
                  Расскажите, пожалуйста, про ресурс, где можно полностью проникнуться нюансами изготовления коптеров.
                    +1
                    Единого ресурса, я думаю, нет, но самый большой форум у нас — это forum.rcdesign.ru/f123/ у буржуев — www.rcgroups.com/forums/index.php

                    Там стоит почитать темы для новичков, станет более или менее понятно :)
                  0
                  Для себя выбрал: 1.2ГГц, 1Вт.

                  Выбрали — ок. Но лучше никому об этом не рассказывайте, и лучше не летайте около аэродромов. Частота не безлицензионная, поймают — отнимут.
                    0
                    Вопрос знатокам сия чуда,
                    Есть ли в природе программное обеспечение (или возможность такая) которое позволит с помощью сенсоров или камер сканировать пространство (допустим — длинный коридор, или комнату)?
                      0
                      Двигатели. NTM Prop Drive 50-50 580Kv/2000W (37$ за 1шт.) + NTM Prop Drive 50 Series Accessory Pack (2$ за 1шт.)
                      Не на таких ли случайно, в количестве 18 штук, сделали Volocopter?..

                      Only users with full accounts can post comments. Log in, please.