Το Quadcopter είναι ένα ιπτάμενοραδιοελεγχόμενη πλατφόρμα με τέσσερις κινητήρες χωρίς ψήκτρες εξοπλισμένες με έλικες. Η σύνθεση τέτοιων συσκευών περιλαμβάνει μια πλατφόρμα πολλαπλών στροφέων. Κατά την πτήση, το quadrocopter καταλαμβάνει οριζόντια θέση σε σχέση με την επιφάνεια της γης, είναι σε θέση να αιωρείται πάνω από το επιλεγμένο μέρος, κινείται προς τα πλάγια, πάνω και κάτω. Η παρουσία ειδικού πρόσθετου εξοπλισμού επιτρέπει στο quadrocopter να πραγματοποιεί σχεδόν αυτόνομες πτήσεις.
Quadrocopter με κάμερα
Αυτή η συσκευή είναι εξοπλισμένη με τέσσερις ρότορες οι οποίοιπεριστρέψτε διαγώνια σε αντίθετες κατευθύνσεις. Οι ρότορες ελέγχονται από έναν επεξεργαστή που αναφέρει δεδομένα από τρία γυροσκόπια σχεδιασμένα για να καθορίζουν και να καθορίζουν τη θέση στο διάστημα και στα τρία επίπεδα. Χάρη στο επιταχυνσιόμετρο, είναι δυνατόν να καταλάβουμε μια απόλυτα οριζόντια θέση. Το quadrocopter είναι στερεωμένο στο απαιτούμενο ύψος λόγω του εξοπλισμού με ένα barosensor. Η συσκευή μετατοπίζεται στο διάστημα λόγω του γεγονότος ότι αλλάζει η ταχύτητα περιστροφής ενός ή των δύο κινητήρων. Ένας κύλινδρος του τετρακόπτερο εμφανίζεται με την περαιτέρω κίνησή του.
Πρώτες συσκευές
Αυτή η κατεύθυνση άρχισε να αναπτύσσεται το 2006.Οι Γερμανοί προγραμματιστές Ingo Busker και Holgen Buss δημιούργησαν ένα quadrocopter με τα χέρια τους. Μια τεράστια κοινότητα ενθουσιωδών ανθρώπων συγκεντρώθηκε γύρω του - μοντέλα RC, προγραμματιστές, σχεδιαστές. Στα μέσα του 2007, τα quadrocopters άρχισαν να ανεβαίνουν και να κινούνται αρκετά σταθερά στον αέρα. Τέτοιες συσκευές διαφέρουν από τα ελεγχόμενα με ραδιο ελικόπτερα θετική κατεύθυνση λόγω της ευελιξίας του σχεδιασμού και του χαμηλού κόστους. Μπορείτε να αγοράσετε τον απαραίτητο εξοπλισμό για ένα quadrocopter και, στη συνέχεια, υπάρχει τεράστιο περιθώριο δημιουργικότητας. Επιπλέον, σε περίπτωση πτώσης, συνήθως η επισκευή μιας τέτοιας συσκευής είναι πολύ φθηνότερη από ένα ελικόπτερο που ελέγχεται από ραδιόφωνο.
Πώς να συναρμολογήσετε ένα quadrocopter με τα χέρια σας: οδηγίες
Μπορεί να κατασκευαστεί το πλαίσιο για τη συσκευήαπό μόνος σου. Αυτό δεν απαιτεί τόσα πολλά υλικά. Μεταξύ αυτών, ένα κομμάτι κόντρα πλακέ 150 x 150 mm, ένα τετράγωνο προφίλ αλουμινίου 14 x 14 mm. Οι ακτίνες μπορούν να στερεωθούν με βίδες στις διαγώνιες πλατείες. Λεπτή ταινία αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία σκι επιβίβασης και μια βάση μπαταρίας. Κάθε δοκός από το κέντρο έχει μήκος 300 mm και κάθε δοκός είναι 250 mm. Οι οπές για τους κινητήρες στα άκρα των δοκών μπορούν να γίνουν μετά τη συναρμολόγηση, σημειώνοντας τα πάντα σύμφωνα με τους κινητήρες.
RC quadcopter: λίστα των απαιτούμενων ανταλλακτικών
- Turnigy 9x υλικό.
- Πίνακας ελέγχου.
- Μπαταρία για εξοπλισμό.
- Ισχύς μπαταρίας στο ίδιο το quadrocopter.
- Έλικες.
- Συσκευή φόρτισης.
Συναρμολόγηση Quadcopter
Πρώτα πρέπει να εγκαταστήσετε τον πίνακα ελέγχου καιπροσπαθήστε να το τοποθετήσετε όσο το δυνατόν πιο κοντά στο κέντρο της πλατφόρμας. Δηλαδή, είναι καλύτερο να μετρήσετε τα πάντα εκ των προτέρων, έτσι ώστε αργότερα να μην αντιμετωπίσετε προβλήματα με την ισορροπία και άλλα σημεία. Οι τρύπες ανοίγονται μέσω του κόντρα πλακέ που είχε εγκατασταθεί στο παρελθόν, ακριβώς στα άκρα των δοκών αλουμινίου. Μεγάλες μεταλλικές βίδες χρησιμοποιούνται για να βιδώσουν την σανίδα απευθείας στις δοκούς. Μιλώντας για το πώς να συναρμολογήσετε ένα quadrocopter με τα χέρια σας, θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι ακτίνες δεν πρέπει να τρυπηθούν, αφού εδώ η μπαταρία τους προσκολλάται όσο πιο δυνατά γίνεται.
Σε άμεση γειτνίαση με το διοικητικό συμβούλιο απαιτείταιεγκαταστήστε το δέκτη. Μπορεί να διορθωθεί με superglue. Εάν ο προορισμός των καναλιών στο δέκτη συμπίπτει ακριβώς με αυτούς του πίνακα ελέγχου, τότε είναι δυνατό να γίνει απλοποιημένη σύνδεση για αυτά μέσω δύο βρόχων τριών συρμάτων.
Τοποθέτηση κινητήρα
Εάν μιλάτε για το πώς να φτιάξετε ένα τετρακόπτεροΚάντε το μόνοι σας, είναι απαραίτητο να επισημάνετε τις ακτίνες και τις τρύπες για τον κινητήρα. Η απόσταση από τις άκρες έως τον άξονα περιστροφής σε όλες τις περιπτώσεις πρέπει να είναι ακριβώς η ίδια. Η οπή που προορίζεται για την ουρά του άξονα, η οποία προεξέχει από το κάτω μέρος του κινητήρα, πρέπει να τρυπηθεί σε όλο το πλάτος του τετραγώνου, το οποίο θα σας επιτρέψει να δείτε εάν ο άξονας προσκολλάται στις άκρες του.
Αποσυναρμολόγηση με καλωδίωση
Σε αυτό το στάδιο, ήρθε η ώρα να κάνετε τα εξήςλειτουργίες. Πρώτον, μια «αράχνη» αποτελείται από τέσσερις ελεγκτές ταχύτητας και τα καλώδια ισχύος τους πρέπει να συνδέονται παράλληλα μέσω ειδικών προσαρμογέων. Χρησιμοποιήστε συνδέσεις plug-in μόνο σε ένα μέρος - όπου η μπαταρία είναι συνδεδεμένη στο "spider". Όλα τα άλλα πρέπει να συγκολληθούν και, στη συνέχεια, να σφίγγονται σε συρρίκνωση θερμότητας, καθώς κατά την πτήση από τους κραδασμούς, μπορεί να συμβούν διάφορα απροσδόκητα πράγματα. Τώρα πρέπει να συνδέσετε τα καλώδια σήματος οδηγού σύμφωνα με τους αριθμούς κινητήρα στον πίνακα ελέγχου.
Όταν όλα είναι συναρμολογημένα, μπορείτε να προχωρήσετε στη δοκιμή και την επίλυση προβλημάτων που προκύπτουν.
Εναλλακτική επιλογή
Το πρώτο πράγμα που πρέπει να πω σε όσους ενδιαφέρονταιπώς να συναρμολογήσετε ένα τετρακόπτερο με τα χέρια σας: μην τσιγκουνεύεστε τις λεπτομέρειες. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός υλικολογισμικού, επιλογές αισθητήρων, έτοιμοι ελεγκτές, αλλά το άρθρο μας θα περιγράψει τη χρήση υλικολογισμικού Arduino Mega, MegaPirate, καθώς και σχετικά φθηνούς αισθητήρες.
Λεπτομέρειες
Για να ξεκινήσετε, χρειάζεστε 4 κινητήρες συν 1εφεδρικός. Οι έλικες πρέπει επίσης να λαμβάνονται με περιθώριο, θα πρέπει να υπάρχουν τουλάχιστον 2 τυπικές και 2 αντίστροφη περιστροφή. 4 ρυθμιστές ταχύτητας, συν μερικά εφεδρικά. Δεν πρέπει να παίρνετε μια υπερ-χωρητική μπαταρία ως πηγή ενέργειας, καθώς θα προσθέσει επιπλέον βάρος στη συσκευή. Το πιο σωστό είναι να προτιμάτε πολλά μικρά για να τα αλλάζετε με τη σειρά τους. Το πλαίσιο πρέπει να είναι όσο πιο δυνατό και ελαφρύ γίνεται. Η επιλογή που περιγράφεται παραπάνω μπορεί να ονομαστεί αρκετά κατάλληλη. Ως εγκέφαλοι και αισθητήρες της συσκευής, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν προγραμματιζόμενο μικροελεγκτή, μια πλακέτα AllInOne, ένα επιταχυνσιόμετρο, ένα γυροσκόπιο, βαλβίδες ελέγχου, μπαταρίες, φορτιστή και πολλά άλλα. Το τελευταίο θα πρέπει να γίνει κατανοητό ως ο απαιτούμενος αριθμός μπουλονιών, βιδών, συρμάτων, δεσμών. Θα χρειαστείτε επίσης εργαλεία για τη δουλειά, όπως συγκολλητικό σίδερο και αξεσουάρ για να δουλέψετε μαζί του, τρυπάνι, καθώς και επιδέξια χέρια.
Συναρμολόγηση και διαμόρφωση υλικού
Εάν έχετε όλα όσα περιγράφονται παραπάνω, τότεείναι πολύ πιθανό να ξεκινήσετε τις διαδικασίες διάτρησης, συγκόλλησης και συστροφής. Το πλαίσιο μπορεί να γίνει με τον ίδιο τρόπο όπως περιγράφηκε προηγουμένως ή μπορείτε να δείξετε τη φαντασία σας. Αλλά εδώ μόνο ένα σημείο είναι σημαντικό: βεβαιωθείτε ότι η απόσταση από το κέντρο έως τα άκρα των δοκών είναι ακριβώς η ίδια, ενώ οι έλικες κατά την περιστροφή δεν πρέπει να αγγίζουν ο ένας τον άλλον και το κεντρικό τμήμα του κόντρα πλακέ, καθώς όλοι οι αισθητήρες, οι εγκέφαλοι , και επίσης η κάμερα τοποθετείται σε αυτό εάν το επιθυμείτε. Οι αισθητήρες θα πρέπει να εγκατασταθούν σε παχιά ταινία, καουτσούκ ή σιλικόνη για μείωση των κραδασμών. Στη μέση ή στα άκρα των δοκών, μπορείτε να στερεώσετε φάρους από πολυστυρένιο, πυκνό αφρώδες ελαστικό ή καουτσούκ, που θα αναλάβουν τις λειτουργίες του πλαισίου τη στιγμή της προσγείωσης.
Αισθητήρες και πώς να τους αποκτήσετε
Η απλούστερη από τις επιλογές είναιαγορά μιας έτοιμης πλακέτας με τέσσερις κύριους αισθητήρες: ένα γυροσκόπιο σχεδιασμένο για τη μέτρηση της γωνιακής επιτάχυνσης. ένα επιταχυνσιόμετρο για τη μέτρηση της βαρύτητας και της επιτάχυνσης. ένα βαρόμετρο που καθορίζει το υψόμετρο και κρατά το τετρακόπτερο σε αυτό. ένα μαγνητόμετρο που καταγράφει την κατεύθυνση της κίνησης.
Αυτή τη στιγμή, μπορείτε να βρείτε στην πώληση τέτοιες σανίδες, στις οποίες, εκτός από τους τέσσερις υποδεικνυόμενους αισθητήρες, υπάρχει επίσης ένας δέκτης GPS, ο οποίος χρησιμοποιείται ενεργά για αυτόνομες πτήσεις.
Συναρμολόγηση εγκεφάλων
Για να κάνετε τη διαδικασία εγκατάστασης όσο πιο βολική γίνεται,όλα θα πρέπει να τοποθετηθούν σε κάποιο είδος πλακέτας που λειτουργεί ως πρωτότυπο. Το pinout της σύνδεσης εξαρτάται από τον τύπο του υλικολογισμικού που ήταν τρέχον τη στιγμή της συναρμολόγησης της συσκευής, επομένως, σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση, όλα θα πρέπει να συνδέονται σύμφωνα με τις οδηγίες.
Ρύθμιση υλικολογισμικού και λήψη
Για να βρείτε το απαιτούμενο υλικολογισμικό αυτή τη στιγμή δεν είναιείναι δύσκολο, επομένως θα πρέπει να κατεβάσετε ένα κατάλληλο αρχείο και να το αποσυσκευάσετε. Αφού φορτωθεί επιτυχώς το υλικολογισμικό στο Arduino, μπορείτε να ανεβάσετε το πρόγραμμα εγκατάστασης και, στη συνέχεια, να κλείσετε την επαφή A5 με το GND. Όταν το πρόγραμμα εκτελείται, επιλέξτε τη θύρα Arduino COM από το μενού Option και το AC2 Setup από το μενού Action. Είναι σημαντικό η εγκατάσταση του τετρακόπτερου να είναι επιτυχής και για αυτό πρέπει να ακολουθήσετε αυστηρά τις οδηγίες που θα εμφανιστούν μπροστά σας αφού πατήσετε το τεράστιο κουμπί. Σε ένα παράθυρο, θα χρειαστεί να μετακινήσετε τις λαβές στο τηλεχειριστήριο στις μέγιστες και ελάχιστες τιμές και στο άλλο παράθυρο, θα σας ζητηθεί να βεβαιωθείτε ότι η συσκευή είναι επίπεδη για να βαθμονομήσετε σωστά τους αισθητήρες.
Περισσότερη δουλεια
Ο έλεγχος του τετρακόπτερου ρυθμίζεται μετάβαθμονόμηση. Αφού ολοκληρώσετε τη ρύθμιση, μπορείτε να ανοίξετε το A5 με το GND και, στη συνέχεια, να βρείτε το στοιχείο Αισθητήρας AC2 στο μενού, όπου μπορείτε να ελέγξετε εάν οι αισθητήρες λειτουργούν σωστά, στην καρτέλα Raw Sensor. Κάθε στροφή της πλακέτας με αισθητήρες θα πρέπει να εκτελείται όσο το δυνατόν καθαρότερα, δηλαδή, καθώς την περιστρέψατε, έτσι ώστε το βέλος να γίνει, εάν δεν φτάσει ή υπερβεί την επιθυμητή τιμή, τότε έχετε προβλήματα είτε με τον αισθητήρα είτε με τους συντελεστές στον κωδικό.
Είναι επίσης απαραίτητο να ελέγξετε τη λειτουργία του δέκτη.Αυτό γίνεται στην επόμενη καρτέλα. Εάν η κίνηση των επιπέδων είναι σωστή, τότε όταν μετακινείτε το joystick του γκαζιού για 2 δευτερόλεπτα κάτω προς τα δεξιά, το κόκκινο LED θα πρέπει να ανάβει. Με μια αργή ανοδική κίνηση του ίδιου χειριστή, θα πρέπει να υπάρχει περίπου η ίδια απόκλιση επιπέδου στην αριστερή στήλη.
Αποτέλεσμα
Όταν όλα έχουν περάσει τη δοκιμή, μπορείτε να στερεώσετεπροπέλες και μετά προσπαθήστε να απογειωθείτε. Για να το κάνετε αυτό, τοποθετήστε το τετρακόπτερο μακριά από εσάς, γείρετε το αριστερό μοχλό προς τα κάτω και προς τα δεξιά και στη συνέχεια προσθέστε αργά γκάζι. Εάν η συσκευή απογειωθεί, αυτό είναι πολύ καλό, αλλά αν κουνηθεί, τότε πρέπει να συντονίσετε το PID. Αυτό γίνεται στο στοιχείο PID Config. Όλα αυτά γίνονται σε κάθε κατάσταση ξεχωριστά, δηλαδή δεν υπάρχει καθολική λύση. Τώρα ξέρετε πώς να συναρμολογήσετε ένα τετρακόπτερο με τα χέρια σας.
