Строим мультикоптер, часть третья

[Shersh]

Хотели сказать четвертой?

[ostapbender]

А с OpenPilot задружить ваше железо не получится?

[kurumpa]

Нет, он на ARM-микроконтроллере

[TedBeer]

>На последней фотографии заметно то, что емко характеризует понятие Epic fail:
>концы пропеллеров касаются друг друга.

<irony>да какая ерунда, добавим к датчикам еще пересчет синхронизации винтов</irony> :)
это я вспомнил, что на этажерках первой мировой был синхронизатор для стрельбы пулемета «сквозь» винт

[kurumpa]

О, это знатное изобретение, я долго в восторге от него был, когда узнал

[lorc]

На последней фотографии заметно то, что емко характеризует понятие Epic fail: концы пропеллеров касаются друг друга

А нельзя было банально разместить четные моторы повыше, а нечетные — пониже? Правда, могут быть проблемы с потоками воздуха в таком случае. Но хотя бы попробовать стоило.

[kurumpa]

все равно рама говняная вышла, а в новой уже получше отмерял… и все равно, не одинаковые ветки получились ((

[djshadow]

Не стоит сдаваться. Некоторые проекты получаются затяжные, это вполне частое явление. У меня друзья например, в гараже уже четвертый год трайк варят и заканчивать не собираются.
В чем плату проектировали, в KiCAD?

[djshadow]

Простите, не внимательно читал. Proteus.

[Solovej]

Скажите пожалуйста, сколько всего денег ушло на полную постройку своего мультикоптера?

[kurumpa]

почти две тысячи долларов. Если сразу делать нормально, в полторы можно вложиться

[FlashManiac]

Интересно, а зачем шесть пропеллеров? Ведь, по идее, достаточно трех — четырех.

[Necrozyablo]

А можно и на 3 отлично летать

[leviathan]

На трех невозможно выровнять вращающий момент пропеллеров за счет противоположного вращения, придется компенсировать либо оборотами, либо движением одного из них (или нескольких) — а это заметное усложнание конструкции. С четырьмя пропеллерами конструкция проще всего — жесткая и управляется только попарной вариацией оборотов в различных комбинациях.

[SoulONE]

Как минимум для обеспечения большей грузоподъемности. Просто полетать по идее и одного достаточно.

[Ten]

Одного? Это будет _еще_тот_полёт_ ;)

[leviathan]

MD Explorer — вполне себе один пропеллер, и ничего, летает. Правда, конструкция немного сложнее квад- и гексароторов :)

[Ten]

Ой, а как он с авторотацией борется?

[kurumpa]

как-то хитро

[Ten]

В моделировании мультикоптеров NOTAR вряд ли возможно и уж точно не эффективно применять

[SoulONE]

Ну тут вы заблуждаетесь ;)
youtube

[Anonym]

Что доказывает ваше видео? Что у вертолета на видео 3 пропеллера?

[kurumpa]

грузоподъемность. Люди и 12 делают, только я даже затрудняюсь придумать, чем этот ад питать.

[Prometheus]

Смотрели тут www.aeroquad.com/?

[kurumpa]

кажется смотрел. Но я остановился на другом проекте, тоже опенсорсном.

[ushmax]

Слушайте, ну экая забота — корпус переделать? Так ваша тысяча долларов (смету в студию, кстати, а то я как-то не понимаю, куда там столько) пошла коту под хвост, а то, может, и полетит ещё :)

Как не полетевший пока автор аналогичной штуки говорю :)

[ncix]

Вы б еще от трактора болты взяли и свинцовую плиту в качестве рамы.

[ushmax]

Да, немного перестарался :) Но рассчётная тяга двигателей 2кг, а устройство в сборе весит 1170г — авось полетит. Фотоаппарат вешать на неё я пока не собирался, так что это не страшно. А там и раму можно переделать, если желание будет.

[ncix]

здорово. А на русском языке блог не ведёте?

[ushmax]

Я скорее вообще ни на каком не веду… То есть пишу очень редко. Почему-то это записалось по-английски, кажется, у меня была идея, что так больше народу прочтёт :)

[kurumpa]

Будет смета. Будет и переделанный корпус ;)

[ushmax]

Вот это другое дело! Посмотрел на какие-то записи с бортовых камер, захотелось тоже камеру поставить :) Но это потом, сначала надо запустить :)

[kurumpa]

Вы классные моторы поставили, если я их правильно определил по цвету )

[ushmax]

Вот эти… Разве классные? Они пока не летали, сам сказать не могу :)

[kurumpa]

Да, именно они. Люди утверждают, что классные. В любом случае, лучше моих.

[ushmax]

Меня в этом деле больше всего умиляет стоимость самого интересного — гироскопов и акселерометров. Они из китайских подделок под нинтендовские примочки (акселерометры из nunchuk, гироскопы из wii motionplus) — по цене, соответсвенно, $7 и $10 :)

[kurumpa]

самое интересное здесь — написанный и отлаженный софт на спроектированном и изготовленом хардвейре. А гироскопы — да, дело наживное, 30 баксов за самые неплохие. Ну есть еще, правда, enterprise-уровень за полторы тысячи долларов (16 интегрированных гироскопов и вроде столько же акселерометров), но для наших задач с головой хватит тех, что за 30.

[ushmax]

Да, мне ещё предстоит отлаживать всё это — думаю, это не будет слишком просто. Никакого Калмана там пока нет, увы.

[kurumpa]

А что есть?

[ushmax]

Несколько PID-контроллеров, каким-то не очень понятным образом завязанных между собой. Посмотрим, как оно будет себя вести, а там и переписать недолго.

[kurumpa]

И что, работает? просто на гироскопах не сваришь кашу, а ПИД-регулятором я не представляю, как связать данные от акселерометров и гироскопов

[ushmax]

У первоначальных авторов работает как-то. Пытался понять, как, но не понял :) Вот так примерно: www.youtube.com/watch?v=V9vyUCx3qwY

[kurumpa]

Собака очень оживляет кадр )

[Mikhail_K]

Я в ужасе) С таким серьезным подходом и такой грустный промежуточный результат. Честно думал, что сначала опишите то что не получилось, а потом что получилось на готовых элементах(частях). Т.е. мне казалось что есть готовый вариант, про который и будет что почитать.
Можете тогда ссылкой ткнуть или своими словами что вообще сейчас с готовыми частями? Есть большое количество всяких комплектов и коплектующих позволяющих собрать от трикоптера за 150$(http://www.rcexplorer.se/projects/TriV2/TriV2.html) до октакоптеров за 1000-200$(MikroKopter Basicset). Какие есть основные направления, в чем принципиальная разница...? Очень интересно насчет ардуино, привлекает модульностью и большим вроде как сообществом.

[kurumpa]

Именно так и будет. В четвертой части летать будем ;)

Честно говоря, я не сильно вдавался в изучение и анализ отличий между существующими вариантами. Остановился на немецком микрокоптер.де, в нем есть все функции и даже более, и огромное коммьюнити. Ардуине не доверяю, не уверен, что ее фреймворк нормально все оптимизирует. Хотя ардуПайлот есть. Ардуину удобно использовать как готовый микроконтроллер с обвязкой и FTDI чипом, но софт писать на С.

[ushmax]

К сожалению, их community не умеет программировать. Они сделали большое дело, дали микроконтроллер тем, кто до этого боялся к нему подойти. Но для людей, которые приходят в это дело с компьютерной стороны, сообщество мало что может дать.

Оптимизирует фреймворк относительно ничаво — их внутренний язык это C++, они его немного обвязывают и компилируют gcc. Должно бы быть нормально.

[ushmax]

Хм, «их коммьюнити», и вообще весь пассаж — про ардуино. Ночь, усталость, извините :)

[kurumpa]

в первом абзаце вы про микрокоптер.де? если да, то я видел уже кучу готовых программ вокруг их хардвейра, новые версии прошивки выходят постоянно.

Вот в том и дело, что программирование под микроконтроллер — это не просто программирование, это железо-ориентированное программирование, каждый бит контролировать надо, не до плюсов тут

[Mikhail_K]

Я правильно понимаю что некоторые части(движки, контроллеры, винты...) останутся и поменяется только плата управления да рама?
Если не секрет на каком варианте остановились, там разброс по цене не хилый — от 120 до 360 евро за платку.

Не могу даже понять на какой бюджет расчитывать если ввязаться все-таки в эту затею)))

Желаю удачного завершения проекта!

[kurumpa]

на 360 евро за платку ;)

спасибо. бюджет приблизительно в полторы тысячи будет достаточен, чтобы полететь и сделать первые много снимков.

[kv35]

Эх…
Идея создать нечто серьезное с нуля так и манит. Но по сути это напрасный труд: готовые решения обойдутся не намного дороже. А готовое купить — это совсем не то.
Конечно, не одни лишь затраты останавливают — нет единомышленников, для одного задача достаточно велика. А если учесть, что мне более интересна лишь часть задачи, создание «мозга», и для конструкторских задач руки больно кривые — появление рабочего прототипа крайне сомнительно.

Рад за тех, кому не лень начать создавать свое с нуля хотя бы ради самого процесса.

[kurumpa]

Вот и мы с этим столкнулись.

[toxicdream]

Мы с вами — не останавливайтесь!
Сделайте разработки открытыми? Может тогда инвесторы появятся.

[svin0]

Не знал о методе печати на фольге. Спасибо за ссылку.

[kurumpa]

Для меня это тоже было замечательным открытием

[checkpoint]

Все очень интересно. Но вот мое небольшое мнение.

Нужно заменить оба микроконтроллера и модем на SOM на базе TI OMAP3530 (например вот такой: www.technexion.com/index.php/tao-3530) и далее вести всю разработку исключительно под Linux-ом на C/C++ (для экстремистов — на shell-е, perl-е и python-е). TAO-3530W представляет из себя подноценную системы с CPU OMAP3530 частотой 720MHz, 256M RAM, 256M NAND, WIFI b/g, отдельный высокопроизводительный DSP для кодирования видео (H.263, H.264) и аудио, выведены два из четырех SPI, три I2C шины, интерфейс для подключения камеры, два вида интерфейсов для подключения LCD, несколько GPIO, два USB, аудио и прочее по мелочи. На всем этом прекрасно запускается Linux (Angstrom или Android) и все ваши задачи упрощаются в разы, особенно проблема внутренних и внешних коммуникаций — пишите простые сокетные TCP/UDP приложения, а при необходимости запускаете apache, sshd, ftpd, что угодно, вобщем не заморачиваетесь на отладку низкоуровневого кода (особенно это касается SPI и I2C коммуникаций). Модуль очень мелкий по размерам и стоит всего $120 (легко заказывается прямо у производителя).

Есть аналогичные SOM модули от других производителей: processors.wiki.ti.com/index.php/SOM3530 и code.google.com/p/ema3530/, но попробовав несколько мы остановились на TAO-3530W. Если у меня когда либо появится немного свободного время, я может быть расскажу о нашем хардварном проекте по разработке «сотового телефона» в домашних условиях :-).

И еще. Травить платы самому это конечно приколько… первые два-три раза… но когда разрабатываешь какое то устройство приходится проводить несколько итераций (порой больше десятка), пока добьешься более-менее работающего прототипа. Так вот, платы можно легко заказывать на заводах по-штучно и это НЕ дорого. Зато очень качественно, быстро, двусторонние или многослойные, со верловкой, лужением и электротестированием! Я заказываю изготовление печатных плат в Зеленограде (http://www.resonit.ru/), с момента оплаты до доставки к порогу (в Тюмень) проходит ровно неделя. За это время закупаю и готовлю компоненты.

[kurumpa]

Там во второй части было написано, что одну плату мы все же заказали. Но там минимум 10х10 см и надо на производство отдавать уже отлаженные платы, а то итерации затянутся (ЛУТ — 5 плат за день, производствно — одна плата за неделю)
Ембед поставить — да, наверно хорошая идея. Но тогда главная мысль была, что какое там 120$ за ембед, АТмеги за 3$! )

[kurumpa]

>http://www.technexion.com/index.php/tao-3530
ого, какая клевая штука! спасибо за ссылку, очень интересный девайс

[fleshy]

резонит это, увы, отнюдь не недорого для домашнего хобби-конструктора, особенно при штучном заказе. партию — еще да, а 1.5-2к только за подготовку + сколько еще за само производство… имеет смысл только собирать на одной плате все модули сразу, если их несколько и добавлять скрайбирование. тогда еще может выгорит

[Prometheus]

Да, выгодно делать всю систему на одной 2х сторонней платке и чтоб монтаж с обеих сторон. Так будет дешевле. Штучно заказывать — конечно не выгодно.

Если есть спрос на такую продукцию — могу запустить их в серийное производство. Штучно платка будет стоит уже адекватную цену.
Тока нужно понять — какая именно конфигурация нужна авиамоделистам мультикоптерам.

[kurumpa]

В том и дело, что у каждого свой проект ) наверно надо запускать то, у которого больше сообщество.

[lfway]

А можно для этой штуки писать на java? Особенно, если нужно делать несложный анализ кадров в реальном времени (в интересах навигации).

Понятно, что используя с++ мы получим бинарный код, который процессор будет напрямую использовать без потерь на промежуточных звеньях. Используя java мы получаем лишнее промежуточное звено в виде java-машины.

Но тут, наверное есть куча важных нюансов, которых я не знаю.

[kurumpa]

Не, на джаве, насколько я помню, пишут под другие микроконтроллеры, подороже. А на этот даже С++ не получится использовать, только С, с оптимизацией под архитектуру именно этих микроконтроллеров.

[lfway]

Ну всё-таки это не микроконтроллер… всё-таки CPU 600MHz, всё-таки 128Mb памяти… Да и опять же на нём работают Android, Windows CE и Linux. Неужели джава будет неподьёмной для это штуковины?

Мне казалось, тут речь идёт больше о возможных подлагиваниях, нежели о возможности запустить джаву, я не прав? Я не сталкивался раньше с такими системами, поэтому не в курсе, но по основным характеристикам она как мой компьютер, который мне подарили на окончание школы 10 лет назад :) и который лет 6 мне верно служил:)

[kurumpa]

А, все, не увидел сразу, к чему был комментарий. Да, на такую штуку джава пойдет. Но лучше все же на плюсах, я всегда недолюбливал джаву.

[lfway]

Да конечно лучше, чего уж там=) Просто на джаве у меня уже есть самописная программа, которая наполовину отвечает требованиям.

[lfway]

Значит к TAO-3530W нужно подключить плату, включающую в себя AHRS CPU, сенсоры G,A,M, АЦП, контроллеры управления двигателями и контроллер, управляющий камерой?

[kurumpa]

К этой замечательной штуковине можно сразу подключить сенсоры и контроллеры двигателей. На все остальное, как я понял, у него и своих вычислительных мощностей и портов ввода/вывода хватит.

[lfway]

Все необходимые сенсоры, как я понял, собраны на это плате? www.sparkfun.com/products/10010

И если да, то как её подключить?

[kurumpa]

На этой плате нет магнитометра, а он очень помогает. Как подключить — это уже надо читать спецификацию этого TAO-3530, смотреть, где какие порты у него.

[lfway]

Да, но как подключение происходит со стороны SEN-10010? На нём не понятно, какие порты. А какая нам польза от магнитометра?

[kurumpa]

Магнитометр хорошо показывает поворот аппарата в плоскости, параллельной земле (компас, короче). У спаркфановской платы по ссылке выше просто распаяны акселерометры и гироскопы с фильтрами. Выход у них аналоговый, по сути нужно просто оцифровать 6-9 аналоговых каналов.

[lfway]

www.sparkfun.com/products/9302 на сайте спаркфан в виде отдельного модуля их есть несколько, а чтобы на одной плате с остальными сенсорами вроде нет.

[lfway]

А не могли бы Вы назвать какой-нибудь АЦП навскидку, который подошел бы? =)

[checkpoint]

Если кому интересно про TAO-3530W, вся документация (с распиновкой и схемами включения) есть тут: www.technexion.com/index.php/support-center/downloads/arm-cpu-modules/79-tao-3530. Там же можно скачать готовые и заточеные дистрибутивы Linux Angstrom и Android.

Для работы TAO нужно всего ничего: стабилизатор 4.2В и конвертор уровней RS-232 порта (например MAX3232).

Все сенсоры сажаются на одну шину I2C. Или на несколько, если адреса у сенсоров одинаковые и не разносятся никак, но это случай редкий.

[Prometheus]

Вот еще интересный проект
code.google.com/p/arducopter/

[kurumpa]

Да, DIY drones вообще классное сообщество, почитываю иногда

[Prometheus]

Да, я тоже его часто почитываю :)

Кстати, а с камерой вы что-нибудь предпринимали, тестировали?

[kurumpa]

Да, про подвес напишу в следущей части, главная идея в том, что сервомашинки к подвесу надо через редуктор присоединять, напрямую получаются слишком резкие движения.

[Prometheus]

Ок, пишите — будет интересно почитать про ваш опыт.

[lfway]

Я правильно понял — ARHC CPU, Sensors G,A,M, ADC, Motor contollers и контролле, управляющий камерой — это на одной плате, а остальное на другой?

[kurumpa]

Не, сенсоры, АЦП, контроллеры моторов и контроллер камеры — это все разные платы. А два CPU — на одной.

[lfway]

У меня будет много вопросов! Давайте начнём с этой одной платы. Что в ней есть кроме 2х CPU? Из статьи это не очень понятно. Какие ещё в ней есть компоненты?

[kv35]

По сути — более ничего. Не считая разъемов для подключения всех модулей, упомянутых на первой схеме.

[lfway]

А если не только по сути, но в подробностях? Как получить шаблон именно этой платы для распечатки, и схему компонентов на ней?

[lfway]

Да, ну вот я и начал изучать электронику через 4 года после окончания универа.

[kurumpa]

Так вот в том и дело, что я тоже только начал. Но мне кажется, плата вышла неплохой, большой разве что. Получить шаблон именно для этой платы можно по почте, если есть желание кроме электроники начать изучать еще и программирование микроконтроллеров, меня на это не хватило.

[kv35]

Шаблон — попросить у автора?
Почти полная схема доступна по клику на ее кусочке.

Вот только зачем вам все это?

Так скажем, один этот шаблон ничего не стоит. Как минимум нужны прошивки для обоих МК, аналогичные разъемы сенсоров и т.д. и т.п. От автора вы этого не получите: если читать внимательно, то продвижение по данному направлению было остановлено.

Ждем продолжения истории =)

[kurumpa]

Есть еще блок питания и сопряжение двух шин I2C по уровню напряжения. И много квадратиков для творчества.

[kv35]

Так вот для чего эти квадратики…

[imwode]

Други, а это у вас уже работает? Потому что схема согласования i2c неправильная у вас, вот правильная:
www.nxp.com/news/backgrounders/bg_esc9727/

[kurumpa]

Не, вытравленная плата даже не обросла компонентами. Схема согласования, кстати, не моего авторства, вполне может быть.

[imwode]

Хотя я посмотрел на вторую картинку, где согласование линий нескольких напряжений, не факт, что это важно.

[andruxin]

Впорос несколько не в тему, но незнаю где ещё можно спросить.
На сколько реально в модель вертолёта без гироскопа встроить гироскоп?

[kurumpa]

Они даже готовые продаются. И да, вполне реально.