Quad

[Trnquill]

Tässä kun muut projektit alkavat jo hieman tylsistyttää ajattelin toteuttaa pitkäaikaisen haaveeni ja rakentaa quadin. Käyttötarkoitus quadille on ilmakuvaus, joten sillä mielellä pitäisi vehjes suunnitella ja rakentaa. Muutama kriteeri, jotka pitäisi täyttää:
1) Kyytiin tulee Panasonic GH2 ja 14-42mm objektiivi, painoa 442 g + 165 g = 607 g
2) Lentoajan pitäisi olla noin 10 minuuttia
3) Laitteen pitäisi olla mahdollisimman vakaa ja luotettava

Alunperin suunnittelin rakentavani vehkeen Quadrinon ympärille, mutta sittemmin myös ArduCopter on alkanut kiinnostaa. Suurin ero joka noista näin amatöörin silmiin paistaa on se, että ArduCopterissa on GPS mukana, Quadrinoon sitä ei saa (vielä) vaikka haluaisi. Quadrino on (reilusti) halvempi, mutta ei satasella tässä touhussa niin väliä ole.

Valinta 1: Quadrino vai AdruCopter, kumpi valita ja miksi? Minimivaatimuksena minulla on hyvä stabiilius ja kameratelineen vakautus (tilt + roll).

Kopterin mitoitus tehon puolesta on minulle vähän hämärän peitossa, mutta ainakin noin 350W moottoreilla pitäisi mainitsemani kameran nousta. Vai pitäisikö? Tuossa kokoluokassa moottoreita on jonkin verran tarjolla, kun haluan että kV-arvo on jossakin 700-800 tuntumassa. Pitkän tutkailun jälkeen nousi esiin yksi, joka on kerännyt lähes pelkästään kehuja, Avroto 2814 Short Shaft. 770kV, 350W, vain 100g ja sietää 3-5 kennoisia LiPoja. Näitä ei kuitenkaan ole toimittajalla hyllyssä, eikä ole vielä ainakaan kuukauteen. Samalta toimittajalta löytyy myös tällaisia moottoreita jotka speksiensä puolesta ovat Avroton kanssa vastaavia, mutta tiedä sitten laadusta... Kolmantena vaihtoehtona olen tutkinut Pulso -merkkisiä motteja, mutta en ole vielä sen tarkemmin päätynyt mihinkään malliin. Akkuna ajattelin käyttää sopivan kokoista 4S-pakkaa.

Valinta 2: Mitkä moottorit? Avroto tuntuu hyvältä valinnalta speksiensä puolesta, mutta sitä ei aivan tähän hätään saa. Minua tosin kalvaa vielä kysymys siitä, mikä on riittävä moottori haluamalleni kuormalle. Löytyykö tähän vinkkejä?

Moottorit tarvitsevat kaverikseen tietysti myös noparit. HobbyKingin Plush-sarja on ilmeisesti hyväksi havaittu, eikö? Ajattelin tilata 40A -versiot ja mennä niillä. Myös ehdotuksia varmasti toimivista ja quad-käyttöön sopivista nopareista otetaan vastaan!

Rungon suunnittelen itse. Pari levyä hiilarista tms. Varret joko hiilikuidusta tai alumiinista, jonkun kopterin peräputket, riippuen siitä minkä vehkeen peräputkiblokit ja putket ovat hinnaltaan ja kooltaan sopivimmat. Kun laite lentää, rakennan alle kameratelineen.

[Luigi Cravatto]

Ehkä hölmö kysymys, mutta onko Quadin kohdalla mahdollista että katselet jonkun olemassaolevan kitin joka spekseiltään sopisi omiin vaatimuksiisi ja sitten vaan kylmästi kopioit niin tarkkaan kuin mahdollista?
Luulis ainakin moottoreiden, potkureiden, nopareiden ja koko vehkeen mitoituksen suhteen olevan apua jos sellainen sopivan kokoinen on kittinä saatavissa.

[Trnquill]

Ehkä hölmö kysymys, mutta onko Quadin kohdalla mahdollista että katselet jonkun olemassaolevan kitin joka spekseiltään sopisi omiin vaatimuksiisi ja sitten vaan kylmästi kopioit niin tarkkaan kuin mahdollista?

Hyvä idea, mutta minulle ei ole tullut vastaan yhtään valmiina myytävää kittiä, joka jaksaisi noistaa tuon kuorman. Kaikki tuntuvat olevan näitä GoPro:lle tarkoitettuja vermeitä.

Koitan tällä hetkellä kahlata foorumeita ja blogeja, josko joku vastaavan kopterin rakentanut olisi jakanut designinsa yksityiskohtia.

[Luigi Cravatto]

Onkos nämä osunut silmiin http://www.draganfly.com/industrial/products.php

On kyllä professional vehkeitä mutta voihan noistakin jotain osviittaa saada 

[Trnquill]

Kummassakin quadissa on maksimikuorma 250g, eli eipä paljoa lämmitä.

[Sammy]

ja x6'sen hinta oli aika lämmittävä muistaakseni, lähemmäs 20k ja sillä nousee jo puoli kiloa...

Industrial-mainita on vähän sama kuin vene-sana osien hintojen suhteen.
Esimerkiksi joku päävirtakatkaisija maksaa autoon muutaman euron, sama palikka veneeseen maksaa kymmenkertaisen hinnan

[Trnquill]

Näinpä. Samaten vaikka köydet kustantavat veneilykättöön monin verroin, vaikka ovat samaa tavaraa (toki myös ihan erikoisesti veneilyyn tehtyjäkin köysiä on).

Löysin tällaisen kalkulaattorin ja olen sitä hieman näppäillyt löytääkseni sopivan moottorin: http://www.ecalc.ch/xcoptercalc_e.htm?ecalc Eri moottorimalleja läpi käymällä onnistuin löytämään aika liudan potentiaalisia motteja, aivan kaikkea 150W AXi:sta 1500W Hyperioniin... Jännä että vaikkapa juuri edellä mainituilla moottoreilla lentoaika on melkein sama, vaikka paino- ja tehoeroa on aika tuntuvasti. Ei huipputehoilla tietysti väliä ole jos jo 150 watilla pysytään ilmassa, mutta tuntuu hyötysuhdekin olevan moottorin koosta riippumatta aika vastaava, vaikka toista ajetaan todella rajulla vajaateholla. Tuon laskimen räpläyksen tuloksena Pulsolta löytyi monta potentiaalista mallia, niitä ei vain tunnu oikein löytyvän mistään. Esimerkiksi Pulso X2820/14, Pulso X2826/12 ja Pulso 2217/20 vaikuttivat kiinnostavilta. Pitää vielä kaivaa noista paremmat speksit ja hinnat, pelkät mallimerkinnät ja tuotekuvat eivät paljoa kerro.

[elvis]

Lennokkipuolelta löytyy näitä potkuri/moottori/nopari -yhdistelmien suorituskykylaskimia muutamiakin, ilmaisiakin. Quadrokäytössä kannattaa tietysti maksimoida staattinen vetovoima, se saadaan mahdollisimman suurella potkurilla. Kannattaa harkita alennusvaihteidenkin käyttöä, jos sopivat löytyy eivätkä paina liikaa.

Turha varmaan sanoa että moottorin hyötysuhteen ja kestävyyden kannalta moottorit kannattaa mitoittaa pyörimään varsin korkeilla kierroksilla. Suurimman tehonhan moottoreista saa "keskikierroksilla", mutta suunnilleen saman verran tehoa menee tällöin häviöihin, joka näkyy moottorin ja noparien kuumenemisena ja mahdollisesti tuhoutumisena.

Tässä pari:
http://brantuas.com/ezcalc/dma1.asp
http://www.verticalhobby.com/kauppa/dualsky-moottorilaskin-a-10.html
http://www.motocalc.com/
jne.

[edit] Ja noiden antamiin tuloksiin kannattaa sitten käyttää reiluja varmuuksia, tuppaavat joskus olemaan aika optimistisia [/edit]

[1m4s0_]

Quadrossa ei kannata "liian" korkeaksi vetää kierroksia.. tai ainakaan liian lähelle maksimikierroksia kun ohjailu yms tapahtuu kieroksia nostamalla jne, voi tulla raja vastaan nopeissa kaarroksissa jne kun ei reservi riitä, mutta tietenkin jos rauhallista kemran kyytittämistä tekee niin sitten varmasti riittää pienempikin reservi.. kova tuulikin tarvitsee enemmän kierroksia että pysyy paikallaan..yllätys..

[villehoo]

Vinkkinä runkoa / kameratelinettä jne ajatellen, jos ei halua itse leikata tai maksaa maltaita, niin tämmönen uudehko paikka on kans olemassa.

http://www.coptersky.com/

aikas edulliseen hintaan ihan OK laatua, ja joitain hyviä innovaatioita. Hinnat on tosi edulliset jos vertaa vaikka droidworksiin. Toi pulju on yhtäkuin pari venäläistä ukkelia Latvian pääkaupungissa, olen heitä käynyt tapaamassakin ja kamat tulee nopeasti ja luotettavasti vaikka saattaa näyttää hieman puuhastelutouhulle

[Mattski]

Moi,
Kuusi moottoria nostaa enempi kuin neljä moottoria. Hifistely kannattaa unohtaa , 10x10mm alumiinista tikut ristiin ja lisätuki, jalat 8mm aluputkesta.
Moottoreiksi  joku 300W,  riittää nostamaan 800g kevyesti, tuossahan on silloin 1.8kW. Lentoaikaa 5000:lla tulee noin 6-7min vähintään.
Jos tekee jäykän, niin landareissa pitää löytää joustoa tai iskunvaimennusta. Vikassa kuvassa mun hexa hiilikuiturunkona, kun putos puolesta metristä, niin oli ihan säpäleinä.

P.S. Vain yhden säätimen BECistä sähköt elektroniikalle. Irrota muiden säätimien servoliittimistä keskinapa.


/Kimi

[Vispilä]

Asiasta kukkaruukkuun, osaako joku sanoa miten paljon on järkevää nostaa Gauin tulevalla 500X:llä? Ottaen huomioon että kyydissä olis sellaset akut että lentoaika saataisiin maksimoitua (5000?)

[elvis]

Asiasta kukkaruukkuun, osaako joku sanoa miten paljon on järkevää nostaa Gauin tulevalla 500X:llä? Ottaen huomioon että kyydissä olis sellaset akut että lentoaika saataisiin maksimoitua (5000?)

330X -osastolla ainakin vehje kyllä nostaa sen painon minkä lupaakin, mutta silloin mennään aivan limiitillä. Homma toimii vielä tyynellä kelillä, mutta esim. kaikenlainen liikehtiminen kannattaa silloinkin minimoida ja painopiste säätää mahdollisimman keskelle nostovoimakeskiötä, ettei ohjaintehot lopu kesken. Nyrkkisääntönä voisi olla rajoittaa kokonaislentopainoksi vaikka 75% maksimikuormasta, mielellään alemmaksikin. Tästä kun otat pois vehkeen tyhjäpainon ja hyötykuorman, niin loput kantokyvystä voisi sitten sijoittaa akkujen lennätykseen.

[juza]

Asiasta kukkaruukkuun, osaako joku sanoa miten paljon on järkevää nostaa Gauin tulevalla 500X:llä? Ottaen huomioon että kyydissä olis sellaset akut että lentoaika saataisiin maksimoitua (5000?)

Eikös siinä ole samat sähköt kun 330X, on vain päivitys runko? Omallani 600g oli kyllä aika maksimi. Piti jo lentää tosi varovasti.

[zxiicci]

Isommilla moottoreilla ja säätimillä nostaa kuulma yli kilon. Sitähän saa pelkkänä runkona ja ostaa sitten sähköt itse. Ihan siistin näköinen peli/runko

[Trnquill]

Pistin neljä DualSky:n mottia tilaukseen, tämmöiset: http://www.verticalhobby.com/kauppa/dualsky-xm4240ca-12t-350500-w-p-90.html

Seuraavaksi pitäisi pähkäillä se kontrollielektroniikka ja noparit... Mahtaako Turnigy Plushit olla yhä hyvää kamaa näihin multikoptereihin? Luin jostain että niissä ei ole enää nykyään nopeita prosessoreita ja "virkistystaajuus" on siksi liian hidas multikoptereille. Tiedä sitten pitääkö paikkansa?

[1m4s0_]

Kyllä nuo tuntuu ainaki multiwiissä käyttävän noita, itse kokeilin super simppeleitä.. muuten voisi saada toimimaan muttei voi ohjelmoida just kyseisiä malleja jotka ostin, joitakin voi.. jotku on näitäki saanu ohjelmoitua liekö eri erästä.
Plushit ois tarkotus laittaa seuraavaksi..

[elvis]

.. Mahtaako Turnigy Plushit olla yhä hyvää kamaa näihin multikoptereihin? Luin jostain että niissä ei ole enää nykyään nopeita prosessoreita ja "virkistystaajuus" on siksi liian hidas multikoptereille. Tiedä sitten pitääkö paikkansa?

Nyt menee vähän mutupuolelle, mutta luulisi hitaammassakin noparissa elektroniikan toimivan selvästi nopeammin kuin ison moottorin kiihdyttely/hidastelu potkureineen. Kumpikin aiheuttaa ohjaukseen viivettä, joka on stabiloinnin kannalta aina huono juttu. Jos koelennoilla huomaa vehkeen alkavan heilahdella tästä syystä, voi esim. yrittää lisätä laitteen pyörimisinertiaa jollakin tavalla (hätätilassa vaikka painot moottorivarsien päihin). Tällöinhän kopterin vasteet ohjauksiin ja puuskiin hidastuvat ja ohjaus pysyy "paremmin perässä" viiveestä huolimatta. Jos potkureita pääsee valitsemaan, niin mieluummin kevyempiä.

Hurjana ajatuksena voisi vaikka laittaa jokaiselle moottorille oman pienemmät akkunsa painoksi moottorivarteen, tietysti miinusnavat keskenään maadoittaen. heksa- ja oktokopterilla tästä saataisiin samalla lisää redundanssia yksittäisen akun lennolla menettämisen suhteen. Quadro/trikopterillahan tätä etua ei ole.

[Mattski]

Moi,
Noissa on Atmega8, jonka minimitaajuus on 8MHz, ja niitä ajetaan 16 MHz:lla, uusissa on jätetty ulkoinen kide pois, ja siksi jotkut luulee että niissä on alempi taajuus, sisäinen oscillaattori pystyy ajamaan 16Mhz, eli riittää kevyesti. Tällä hetkellä nopeimmat vastarit päivittää outputtia  noin 10ms välein (100hz). Servojen standardi on 20ms (50Hz).
Arducopterin IMU päivittää säätimiä 300Hz ja servoja 50Hz. Yhtään valitusta en ole nähnyt,että säädin kyykkäis.

Inerttia pitää saada pieneksi kuin mahdollista, jotta gyrojen antama vaste vaikuttaa nopesti. Isoissa moottoreissa on enempi massaa = inerttiaa.
Siirtämällä painopistettä alas potkureiden tasosta, niin siitä tulee vakaampi. Eli sama idea kuin laskuvarjossa. Siirrä  painopiste kuvun yläpuolelle, niin huonosti käy.
Kokeilin siten että kiinnitin moottorit yläpäästä, jolloin sain paremman kiinnityksen ja vähempi värinää. Painopiste siirtyi 3 cm lähemmäksi potkurilinjaa, ja meni tosi epävakaaksi. Kun saan homman lopulliseen kuosiin, aion käyttää kahta 2200mAh/4S, nyt on 3S.

Sähkö ja mekaniikka  on helppo nakki, mutta tää voimien,  mekaniikan mittasuhteiden soveltaminen  ja aerodynamiikka on mun kokemuksella ihan hukassa. Menee ihan periaatteella  try and buy.

/Kimi

[Trnquill]

Ookkei, eiköhän sitä sitten Plusheilla mennä! Pitää vaan tilata riittävän suuret, että on pelivaraa. Virran elektroniikalle ajattelin ottaa erillisestä BECistä, voi sitten tarvittaessa käyttää laitteessa sähköjä ilman että moottorit ovat vaarassa lähteä rullaamaan.

Elvis taisi tarkoittaa laitteen rungon inertiaa, Mattski puolestaan viittasi ainakin aluksi moottoreiden + potkureiden inertiaan. Jälkimmäinen pitää olla ehdottoman pieni, jotta reagointinopeus olisi mahdollisimman suuri.

Elvis, en halua nopeaa noparia siksi että moottorin kierrosnopeus muuttuisi nopeammin. Tämä on mahdottomuus. Syy on se johon Mattski viittasi, eli ArduCopter ohjaa nopareita 300MHz taajuudella, jonka ajattelin olevan ongelma joidenkin nopareiden kohdalla. Jos ja kun näin ei ole, homma on sillä selvä.

[JML]

Turnigyn Plusheja on nykyään myös SIL F334 prossulla! Tuolla SIL prossulla "nopeus" on ainakin kysymysmerkki minulle. On eri asia, että säädin hyväksyy suuremman päivitystaajuuden kuin, että sitä käytetään hyväksi. Atmegan chipillä varustettuja on ajettu yli 400Hz onnistuneesti. Mulla alkukesästä tilatut 25A plushit ja en oo varma kummat prossut niissä on, pitänee aukoo kutistesukat jossain välissä ja kurkata.

Tuolla I2C modaus viestiketjussa on loppupuolella juttua noista säätimistä ja versioiden muuttumisesta:
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=766589&page=80

Tuon taajuuden vaikutuksesta moottorin toimintaan voi katsoa vaikka seuraavan videon, jossa tosin I2C väylälle modattu Plush:
http://aeroquad.com/entry.php?29-Testing-my-new-I2C-ESC-s

Pienenä korjauksena ainakin mulla Arducopterin mosaohjaus toimii vakiona n. 200Hz nopeudella AC2.xx koodilla, joka tsekattiin myös skoopilla. Ardupilot koodista ei ole tietoa, josko siellä olisi tuo 300Hz.

Ajattelin koodata testisoftan arduinolla, joka mittaa kierrosluvun muuttumiseen kuluvan ajan kun ohjaustaajuutta muutetaan. Oon vaan niin surkee koodari, että pitää kattoo saako tuota aikaiseksi loppuviikon aikana;D

-Jani-

[Mattski]

Moi,


Irrota plus johto muista kuin yhdestä säätimestä, niin et tarvitse erillistä BECiä. Arducopterissa on ihan sika hyvä ja toimiva Motor Unarmed systeemi.
Tikku alas ja oikealle, niin menee moottoriohjaus päälle, ja alas vasemmalle, niin pois.
Mulla Ardupirates käytössä, ja se ei tue I2C säätimiä.


/Kimi

[1m4s0_]

Voihan nuo neljän säätimen becit laittaa rinnankin, tarkistaa ensin että jännitteet on samoissa. Saa enemmän virtaa sitten ulos niistä jos tarttee...
Kun samasta akusta kaikki ottavat virrat.

[Mattski]

Moi,
En suosittele kahden virransyötön yhteen liittämistä koskaan, niitä ei ole sitä varten suunniteltu.


Arduino Mega kuluttaa sellanen 80mA ja Arducopter IMU noin 120mA kun kaikki anturit on siinä kiinni, eli  GPS+kompassi.
Ei tarvitse ottaa huomioon kuin mahdollisten kameran stabilointiservojen kulutus.

/Kimi

[Tohtori R]

Moi,
En suosittele kahden virransyötön yhteen liittämistä koskaan, niitä ei ole sitä varten suunniteltu.


Arduino Mega kuluttaa sellanen 80mA ja Arducopter IMU noin 120mA kun kaikki anturit on siinä kiinni, eli  GPS+kompassi.
Ei tarvitse ottaa huomioon kuin mahdollisten kameran stabilointiservojen kulutus.

/Kimi

mikään ei estä ottamasta muulle elektroniikalle yhdestä noparista ja kameran servoille toisesta!
pitää katkoa ja kytkeä uudestaan niitä punasia karvoja ja muistaa että mustat (gnd) pitää olla yhdessä eli samassa potentiaalissa

sillon ei servojen sähkönkulutus tee mitään piikkejä/kuoppia muulle elektroniikalle