Quadrocopter su MWC ir GPS

Neseniai Hobbykinge pasirodė įdomus rėmas kopteriui. Padarytas iš plastmasės, bet konstrukcija gana protinga. Vienintelis minusas, didokas svoris – 270 g. Iš aliuminio keturkampių vamzdžių galima padaryti lengvesnį. Bet reikia daryt, o čia kaina tik 11$. Kalbu apie Q450. Pagal savo kainą tai tikrai vertas dėmesio rėmas. Be to, kopterio svoris nėra tiek jau svarbus, kad reikėtų kreipti dėmesį į kiekvieną gramą. Kadangi jau nusipirkau, tai reikia ir kokį nors kopterį sukostruot…

Kontroleris padarytas mano įprastu būdu – ant maketinės plokštės. Q450 rėme esančios skylės skirtos kontroleriui, kuris į priekį žiūri kampu (KK taip ir yra), kai tuo tarpu dauguma kitų kontrolerių į priekį žiūri šonu. Norint tokį įdėt, reiktų dar galvot kaip padaryt tvirtinimą. Darant savo, galima iš karto padaryt kaip reikia. Visi davikliai ant atskiros plokštės, panašiai kaip ir anksčiau mano aprašytame kontroleryje.

Rinkdamasis variklius neišradinėjau dviračio – planuojamas kopterio svoris buvo apie 1 kg, todėl visai gerai tiko MYSTERY 2212-15 930KV. Pirkau Ebay. Propeleriai 10×4,5.

Padariau apšvietimą iš šviesos diodų juostų, kad lengviau būtų atskirti kur priekis. Prietemoje puikiai matosi. Juostos pritvirtintos „kojų“ apačioje. Akumuliatorius 3000 mAh. Bentras svoris – 1008 g.

Skrenda puikiai, pastebimų vibracijų nėra. Bandžiau su pradiniais PID nustatymais, vėliau D padidinau iki 5. Tikriausiai galima ir daugiau, bet kad nelabai ir reikia.

Šiam kopteriui buvau numatęs įdėti ir GPS. Anksčiau bandymui buvau įdėjęs GPS į savo mini kopterį. Bandymai parodė, kad poziciją laiko puikiai. Bet čia norėjau panaudot I2C GPS variantą. Jis geras tuo, kad neužima vienintelio mega328 RS232 porto, bet to didžioji dalis navigacijos programa yra kitame mikrokontroleryje (irgi mega328). Kai GPS pajungiamas tiesiai per RS232, mikrokontroleryje užimama praktiškai visa atmintis, gali nepavykt pasirinkt visas norimas funkcijas. Kai naudojamas I2C GPS, prisideda tik apie 1,5 kb kodo.

I2C GPS kontrolerį irgi visai nesunku pasidaryt, tam reikia GPS modulio ir mikrokontrolerio. Surinkau ant kitos tokio pat dydžio plokštės. Norint dar paprasčiau, galima tam panaudot Arduino plokštę (Arduino mini pvz.), arba nusipirkt I2C GPS (yra toks NAVIGATRON). Aš nepirkau, nes turiu paprastą MediaTek GPS modulį, kurį ir norėjau tam panaudot. Nutariau nedėt backup maitinimo GPS moduliui, nes tiesiog nebuvo vietos maitinimo elementui. Tai kelia kai kurių problemų. Pvz. ilgiau trunka kol susirenka palydovus ir neįsimena nustatymų. Pagal nutylėjimą modulis veikia 9600 greičiu, 1Hz dažniu. O man reikėjo, kad veiktų 115200 greičiu, 5Hz (geriau 10Hz) dažniu. Reiškia reikėjo, kad įjungus nusistatytų automatiškai. Tam reikia padaryti, kad įjungus, mikrokontroleris pirmiausiai su moduliu bendrautų 9600 greičiu, paskui perjungtų į 115200 greitį. Tam yra specialios komandos (PMTK), bet I2C modulio programoje tai nėra numatyta. Teko darašyti pačiam. Beje, šis MediaTek GPS modulis pagal aprašymą lyg ir nepalaiko daugiau kaip 5Hz dažnio, bet pabandžius perjungti specialia komanda į 10Hz, persijungia.

Čia matosi visas kontroleris. Tie metaliniai strypai, su kuriais plokštės prisuktos viena prie kitos, geras daiktas, bet svoris tai didokas. Viršuje aš visada dedu tokius lankus iš vielos, tai ir apsaugo elektroniką jei kopteris apsiverstų, ir labai patogu už jų paimti. Be to, laikant už tų vielų patogu patikrinti ar teisingai veikia kontroleris, ar varikliai vietomis nesumaišyti.

Yra sukurta alternatyvi GUI programa – WinGUI. Visai šauniai padaryta, yra neblogų funkcijų, pvz. skrydžio maršrutas žemėlapyje. Pasijungus per bluetooth, labai naudinga pasižiūrėti kokios koordinatės gaunamos, ar nėra kokių nors grubių klaidų. Galima pavaikščioti su kopteriu keliasdešimt metrų atstumu ir pasižiūrėt ar tą patį rodo žemėlapyje. Ir labai patikusi ir naudinga funkcija – galima norimą žemėlapio vietą parsisiųsti, ir vėliau naudotis neturint interneto.

Pirmas GPS bandymas parodė, kad poziciją laiko daug blogiau nei mini kopteris. Stipriai prašoka poziciją ir gaunasi vis didėjantis svyravimas. Bet kai šiek tiek paderinau PID, reikalai pasitaisė. Kai beveik nėra vėjo, puikiai veikia ir pozicijos laikymas ir grįžimas namo. Prie stipresnio vėjo spėjau pabandyti tik pozicijos laikymą – veikia taip pat puikiai.

GPS PID reguliavimas ne visai paprasta užduotis. Bet yra neblogas simuliatorius, kuris parodo, kaip PID reikšmės veikia kopterio pozicijos laikymą. Kam įdomu, galit pažiūrėti čia. Tik reikia turėti omenyje, kad čia rodomas PID reikšmes jokiu būdu negalima įrašyti į MWC kontrolerį. Čia ne tam skirta. Bet susipažinimui tai puikus dalykas. Aš ilgokai eksperimentavau žiūrėdamas kaip reikšmių keitimas keičia kopterio skrydį. Matyt gana neblogai perpratau, nes kopteris po pirmo PID pakeitimo iš karto pradėjo gerai laikyti poziciją.

GPS veikimui svarbią reikšmę turi kompasas. Pastebėjau, kad jis šiek tiek pasisuka, kai veikia varikliai. Nuo laidų susikuria magnetiniai laukai, kurie veikia kompasą. Jis turi būti kuo toliau nuo laidų, deja taip padaryti ne visada įmanoma. Bet reikia stengtis, kad šis poveikis būtų kuo mažesnis. Dar kompaso tikslumas priklauso nuo kalibravimo, reikia stengtis, kad kopterio pasvirimas turėtų kuo mažesnę įtaką kompasui…

This entry was posted in RC modeliai. Bookmark the permalink.

5 Responses to Quadrocopter su MWC ir GPS

  1. Mantas says:

    sveikas,
    o nenori vietoj metalinių strypelių naudoti plastmasinius?

  2. ReM says:

    Galima, bet neturiu. Svoris būtų geresnis, bet turint omenyje, kad aš paėmęs už to vielos lanko jį nešioju, tai būtų per silpni greičiausiai…

  3. Mantas says:

    http://youtu.be/0biXFNXYNnM įdomi apsauga copteriui, manau puikiai tinkanti pradedantiesiems :)

  4. Vaidotas says:

    Puikiai skraido, o propelerius balansuojate?

  5. ReM says:

    Taip, būtinai.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *