Глоссарий · Clover

Глоссарий · Clover Роботы
Автор На чтение 12 мин Просмотров 130 Опубликовано
Содержание
  1. Apm / ardupilot
  2. Aruco-маркеры
  3. Coex клевер 4 code — конструктор программируемого квадрокоптера
  4. Esc / регулятор двигателя / “регуль”
  5. Estimation
  6. Gps (уличный полет)
  7. Mavlink
  8. Mavros
  9. Optical flow
  10. Raspberry pi
  11. Автономный полет
  12. Акб / аккумулятор / батарея
  13. Арминг
  14. Дополнительное оборудование
  15. Квадрокоптер
  16. Конструктор программируемого квадрокоптера «coex клевер 4 code» |
  17. Мотор
  18. Мультикоптер
  19. Образ sd-карты
  20. Полетный контроллер / автопилот
  21. Прошивка
  22. Пульт / аппаратура радиоуправления / “аппа”
  23. Система позиционирования
  24. Телеметрия
  25. Ячейка / “банка” акб

Apm / ardupilot

Полетный контроллер с открытым исходным кодом, изначально созданный для платы Arduino. Впоследствии был портирован на Pixhawk, Pixracer и другие платы.

Aruco-маркеры

Технология визуальных маркеров позволяет рассчитать позицию дрона относительно распознанных маркеров и передать эту информацию в полетный контроллер.

Читайте цикл статей про ArUco-маркеры для получения подробностей.

Coex клевер 4 code — конструктор программируемого квадрокоптера

Карбоновая рама, защита опор, мощные бесколлекторные двигатели, полетник PX4, Raspberry Pi 4, программируемая светодиодная полоса, камера машинного зрения, лазерный дальномер, навигация в помещении, аккумулятор с увеличенной емкостью.

Данный конструктор был разработан для учеников старших классов и студентов университетов, а также для всех, кто занимается исследовательскими проектами, участвует в соревнованиях, олимпиадах и хакатонах.

Не упустите возможность развить новые навыки:
• Моделирование – создание 3D-моделей дронов и полезных нагрузок.
• Сборка – развитие мелкой моторики, работа с электроникой.
• Пилотирование – управление дроном с помощью пульта дистанционного управления и камеры.
• Программирование –Scratch, Python и
С кодирование с использованием системы Linux.

Esc / регулятор двигателя / “регуль”

Electronic Speed Controller. Специализированная плата, которая управляет скоростью вращения бесколлекторного электродвигателя. Управляется полетным контроллером при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

ESC имеет прошивку, которая определяет особенности его работы.

Estimation

Процесс определения ПО полетного контроллера состояния квадрокоптера: положения в пространстве, скоростей, углов наклона и т. д. Для этого используется смешивание данных с установленных датчиков и различные алгоритмы фильтрации, например фильтр Калмана.

В прошивке PX4 есть два модуля для estimation’а: LPE и ECL EKF (EKF2).

В прошивке APM эту функцию выполняет подсистема EKF2.

Gps (уличный полет)

Использование GPS позволяет также использовать для навигации глобальные координаты – широту и долготу (функция navigate_global).

Основная статья: подключение GPS.

Протокол для взаимодействия дронов, наземных станций и других аппаратов по радиоканалам. Обычно именно этот протокол используется для телеметрии.

Mavros

Библиотека-связующее звено между аппаратом, работающем по протоколу MAVLink, и ROS.

Optical flow

Принцип работы optical flow основан на вычислении сдвигов между соседними кадрами с камеры и передачи этой информации в полетный контроллер для дальнейшего расчета смещения дрона относительно изначальной точки.

Для настройки этой системы позиционирования обращайтесь к соответствующей статье.

Raspberry pi

Популярный одноплатный микрокомпьютер, использующийся в конструкторе Клевер.

Автономный полет

Для изучения языка программирования Python обращайтесь к самоучителю.

После настройки системы позиционирования становится возможным написание скриптов для автономных полетов. Для выполнения скриптов подключитесь в Raspberry Pi по SSH. Для того, чтобы запустить Python-скрипт, используйте команду python:

python flight.py

Пример программы для полета (взлет, пролет вперед, посадка):

import rospy
from clover import srv
from std_srvs.srv import Trigger

rospy.init_node('flight')

get_telemetry = rospy.ServiceProxy('get_telemetry', srv.GetTelemetry)
navigate = rospy.ServiceProxy('navigate', srv.Navigate)
navigate_global = rospy.ServiceProxy('navigate_global', srv.NavigateGlobal)
set_position = rospy.ServiceProxy('set_position', srv.SetPosition)
set_velocity = rospy.ServiceProxy('set_velocity', srv.SetVelocity)
set_attitude = rospy.ServiceProxy('set_attitude', srv.SetAttitude)
set_rates = rospy.ServiceProxy('set_rates', srv.SetRates)
land = rospy.ServiceProxy('land', Trigger)


navigate(x=0, y=0, z=1, frame_id='body', auto_arm=True)


rospy.sleep(3)


navigate(x=1, y=0, z=0, frame_id='body')


rospy.sleep(3)


land()

Функция navigate не ожидает, пока дрон долетит до целевой точки; скрипт продолжит выполнение сразу. Для блокирующей версии смотрите пример функции navigate_wait.

Обратите внимание, что параметр auto_arm установлен на True только у первого вызова функции navigate. Этот параметр армит дрон и переводит его в режим автономного полета (OFFBOARD).

Параметр frame_id задает систему координат, относительно которой задаются целевая точка для полета дрона:

  • body связана с корпусом дрона;
  • navigate_target связана с предыдущей целевой точкой полета;
  • map связана с локальной системой координат дрона;
  • aruco_map связана с картой ArUco-маркеров;
  • aruco_N связана ArUco-маркером с ID=N.

Подробности описаны в статье “Системы координат”.

Полное описания API Клевера приведено в статье “Автономный полет”.

В Клевере также доступна поддержка блочного программирования автономных полетов.

Акб / аккумулятор / батарея

Перезаряжаемый источник тока для БПЛА. В квадрокоптерах обычно применяются Li-po (литий-полимерные) аккумуляторы.

Арминг

Armed – состояние коптера готовности к полету. При поднятии стика газа либо при посылке внешней команды с целевой точкой – коптер полетит. Обычно коптер начинает вращать винтами при переходе в состояние “armed” даже если стик газа находится внизу.

Противоположным состоянием является Disarmed.

Дополнительное оборудование

Платформа Клевера также имеет API для работы с периферией. Читайте соответствующие статьи для подробностей:

Квадрокоптер

Беспилотный летательный аппарат с 4-мя винтами и электронной системой стабилизации.

Конструктор программируемого квадрокоптера «coex клевер 4 code» |

Карбоновая рама, защита опор, мощные бесколлекторные двигатели, полетник PX4, Raspberry Pi 4, программируемая светодиодная полоса, камера машинного зрения, лазерный дальномер, навигация в помещении, аккумулутяор с увеличенной емкостью.
Данный конструктор был разработан для учеников старших классов и студентов университетов, а также для всех, кто занимается исследовательскими проектами, участвует в соревнованиях, олимпиадах и хакатонах.

1.1. Полетный контроллер Pixracer: наличие 
1.1.1. Технические характеристики: 
1.1.2. Габаритные размеры платы 36 мм на 36 мм 
1.1.3. Тактовая частота процессора 168 МГц 
1.1.4. Наличие вывода питания 5В на серворазъемах 2 шт 
1.1.5. Наличие ЭМИ-фильтров емкостью 2.2 мкф по питанию 7 шт 
1.1.6. Возможность установки прошивки PX4 наличие 
1.1.7. Поддержка интерфейсов UART, I2C, CAN наличие 
1.1.8. Возможность стабилизации в разных полетных режимах по угловой скорости, ориентации, позиции. Наличие 
1.2. Плата распределения питания, PDB BeeRotor наличие 
1.2.1. Технические характеристики: 
1.2.2. Преобразователь напряжения на 5 вольт наличие 
1.2.3. Количество контактных площадок 12 шт 
1.2.4. Датчик напряжения с поддержкой интерфейса UART наличие 
1.3. Регулятор оборотов ESC DYS 30a: наличие 
1.3.1. Технические характеристики: 
1.3.2. Максимальный рабочий ток 30 ампер 
1.3.3. Максимальное напряжение 25,2 Вольта 
1.4. Бесколлекторный электродвигатель, COEX BR2306, 2400 kV наличие 
1.4.1. Технические характеристики: 
1.4.2. Диаметр статора 23 мм 
1.4.3. Высота статора 6 мм 
1.4.4. Мощность двигателя 450 ватт 
1.5. Пропеллер пластиковый 5040×4 (пара) наличие 
1.5.1. Технические характеристики: 
1.5.2. Диаметр пропеллера 125 мм 
1.6. BEC (источник питания) 5V 12V , 3A наличие. 
1.6.1. Технические характеристики: 
1.6.2. Максимальный ток 3 ампер 
1.7. Литиевая аккумуляторная батарея, 3S LiPo 2200 mAh наличие 
1.7.1. Технические характеристики: 
1.7.2. Емкость батареи 2200 мАч 
1.7.3. Напряжение батареи 11,1 вольт 
1.8. Индикатор уровня заряда батареи (пищалка) наличие 
Технические характеристики: 
1.8.2. Диапазон измеряемого напряжения от 7,4 до 29,6 вольт 
1.9. Зарядное устройство B3 наличие 
1.9.1 Технические характеристики: 
1.9.2. Выходная мощность 10 Ватт 
1.9.3. Максимальное напряжение заряда 12,6 Вольт 
1.9.4. Разъем для зарядки JST-XH 4 pin наличие 
1.10. Одноплатный микрокомпьютер Raspberry Pi3 Model B наличие 
1.10.1. Технические характеристики: 
1.10.2. Тактовая частота процессора 1,2 ГГц 
1.10.3. Количество ядер 4 ядра 
1.10.4. Возможность подключения камеры по CSI порту наличие 
1.10.5. Оперативная память 1 Гб 
1.10.6. USB порты 4 шт 
1.10.7. Возможность подключения по bluetooth наличие 
1.11. Камера для однопалатного компьютера, Raspberry Pi 3 Camera (G) наличие 
1.11.1 Технические характеристики: 
1.11.2. Угол обзора камеры 140 градусов 
1.11.3 Разрешение камеры 5 Мп 
1.12. Лазерный дальномер CJMCU-531 наличие 
1.12.1. Технические характеристики: 
1.12.2. Дальность измерения расстояния 400 см 
1.12.3. Возможность подключения по интерфейсу i2c наличие 
1.13. Модуль памяти, MicroSD 16 GB 10 Class с установленным ПО для одноплатного компьютера 
наличие 
1.13.1 Характеристики ПО для одноплатного компьютера: 
1.13.2. Возможность управления полётным контроллером по протоколу MAVLink наличие 
1.13.3. Возможность получение полных показаний телеметрии от полётного контроллера на бортовой компьютер наличие 
1.13.4. Возможность формирования миссии на бортовом компьютере и передача на полётный контроллер наличие 
1.13.5. Число распознаваемых одновременно ArUco-маркеров системой технического зрения 36 шт. 
1.13.6. Функция зависания над ArUco-маркером Наличие 
1.13.7. Максимальное отклонение при зависании над ArUco-маркером 2 см. 
1.13.8. Фреймрейт распознавания ArUco-маркеров 60 кадров/сек кадров/сек 
1.13.9. Возможность трансляции HD-видео на мобильное приложение с задержкой 100 МС 
1.13.10. Программная среда обеспечивает поддержку получения и детерминирования сигналов с контроллера БВС вместо исполнительных механизмов наличие 
1.13.11. Количество доступных показателей телеметрии 30 шт 
1.13.12. Возможность соединения с наземной управляющей станцией QGroundControl по Wi-Fi наличие 
1.13.13 Возможность беспроводной калибровки датчиков наличие 
1.13.14. Возможность строить графики по параметрам телеметрии наличие 
1.13.15. 3D-визулизация позиции, ориентации и скорости коптера на внешнем компьютере наличие 
1.13.16. Возможность программирования автономного полета квадрокоптера на языке программирования Phyton наличие 
1.14. Плата микроконтроллера, Arduino Nano наличие 
1.14.1. Технические характеристики: 
1.14.2. Флэш-память 16Кб 
1.14.3. Тип процессора ATMega 168 наличие 
1.14.4. Тактовая частота 16 МГц 
1.15. Светодиодная лента адресная, 144 led/m 5V IP65, в метрах (Black) наличие 
1.15.1. Технические характеристики: 
1.15.2. Количество светодиодов на метр 144 шт 
1.15.3 Класс пылевлагозащиты IP55 
1.15.4. Длина 40 см 
1.16. Кабель Micro-USB (улитка) наличие 
1.16.1. Технические характеристики: 
1.16.2. Длина 60 см 
1.17. Макетная плата, паячная наличие 
1.17.1. Технические характеристики: 
1.17.2. Количество контактов 270 шт 
1.18. Беспаечная макетная плата наличие 
1.18.1. Технические характеристики: 
1.18.2. Количество контактов 170 точек 
1.19. Набор резисторов наличие 
1.20. Провод медный многожильный с силиконовой изоляцией, 14 AWG красный черный наличие 
1.20.1. Технические характеристики: 
1.20.2. Калибр провода 14 AWG 
1.20.3. Длина 20 см 
1.21. Термоусадка 5мм (черная красная) наличие 
1.21.1. Технические характеристики: 
1.21.2. Термоусадка тип 1 
1.21.3. Диаметр 15 мм 
1.21.4 Коэффициент усадки 2 
1.21.5. Термоусадка тип 2 
1.21.6. Диматер 5 мм 
1.21.7. Коэффициент усадки 2 
1.22. Разъёмы силовые, XT60 plug мама наличие 
1.22.1. Технические характеристики: 
1.22.2. Максимальная токопроводимость 60 ампер 
1.23. Комплект аппаратуры Flysky i6x (10 каналов) с приемником наличие 
1.23.1. Технические характеристики: 
1.23.2. Количество каналов управления 8 шт 
1.23.3. Приемник сигнала наличие 
1.23.4 Рабочая частота 2,4 ГГц 
1.23.5. Протоколы передачи данных PPM, S-bus, I-bus наличие 
1.24. Кабель для симулятора наличие 
1.24.1. Технические характеристики: 
1.24.2. Совместимость с комплектом радиоаппаратуры управления наличие 
1.24.3. Возможность подключения к компьютеру по интерфейсу USB наличие 
1.25. Соединительный кабель для телеметрии и полетных контроллеров наличие 
1.25.1. Технические характеристики: 
1.25.2. Количество пин-соединений для подключения 3 соединения на концах кабеля 
1.25.3. Длина 15 см 
1.26. Комплект соединительных проводов для Arduino и макетных плат мама-мама наличие 
1.26.1. Технические характеристики: 
1.26.2. Длина 20 см 
1.26.3. Тип соединения мама-папа, папа-папа, папа-мама наличие 
1.26.4. Количество проводов каждого типа 10 шт 
1.27. Рама квадрокоптера наличие 
1.27.1. Технические характеристики: 
1.27.2. Материал рамы карбон 
1.27.3. Количество составных частей 7 шт 
1.27.4. Расстояние между центрами моторов 235 мм 
1.27.5. Габаритные размеры рамы квадрокоптера в собранном виде 251×251мм 
1.28. Защита пропеллеров совместимая с рамой квадрокоптера наличие 
1.28.1. Технические характеристики: 
1.28.2. Материал защиты пропеллеров поликарбонат 
1.28.3. Количество составных частей 24 шт 
1.28.4. Габаритные размеры собранной защиты 365х365 мм 
1.29. Комплект крепежа необходимый для сборки квадрокоптера наличие 
1.29.1. Технические характеристики: 
1.29.2. Саморез 2х5 черный 8 шт 
1.29.3. Винт М3х6 ISO 7380 10.9 черный 10 шт 
1.29.4. Винт М3х8 ISO 7380 10.9 черный 45 шт 
1.29.5. Винт М3х10 ISO 7380 10.9 черный 65 шт 
1.29.6. Гайки стальная c нейлоновой вставкой М3 DIN985 50 шт 
1.29.7. Гайка нейлоновая М3 (черная) 20 шт 
1.29.8. Стойки нейлоновая HTS-306 (черная) 15 шт 
1.29.9. Стойки нейлоновая HTS-320 (черная) 5 шт 
1.29.10. Стойки нейлоновая HTP-315 (черная) 10 шт 
1.29.11. Стойки нейлоновая HTP-330 (черная) 15 шт 
1.29.12. Стойки нейлоновая HTP-340 (черная) 20 шт 
1.29.13. Стойка демпферная М3х6 5 шт 
1.29.14. Стойка аллюминиевая L-30мм (черная) 5 шт 
1.29.15. Стойка аллюминиевая L-40мм (черная) 5 шт 
1.29.16. Резиновые проставки для ног (шайбы) 10 шт 
1.29.17. Клейкая лента двусторонняя, 3М (квадрат) 10 шт 
1.29.18. Ремешок для батареи, 150 мм 2 шт 
1.29.19. Велкро-липучка 10см 
1.29.20. Крепеж, стяжка кабелная пластиковая неразъемная 2,5х120мм (черная) 25 шт 
1.30. Комплект ручного инструмента наличие 
1.30.1. Технические характеристики: 
1.30.2. Отвертка под шестигранник 2мм 1 шт 
1.30.3. Ключ шестигранный 2мм 1 шт 
1.30.4. Отвертка торцевая 5.5мм (под м3) 1 шт 
1.30.5. Отвертка PH1 (мал) 1 шт 
1.30.6. Бокорезы (мал) 1 шт 
1.30.7. Ключ для пропеллеров 1 шт 
1.31. USB-флешка COEX с методическими материалами наличие 
1.31.1. Технические характеристики: 
1.31.2. Учебные планы на 72 и 144 часа наличие 
1.31.3. Методические материалы на 72 и 144 наличие 
1.31.4. Учебные видеокурсы по сборке, настройке и программированию от производителя в электронном виде на сайте наличие 
1.32. Комплект ArUco маркеров 6шт 
1.32.1. Технические характеристики: 
1.32.2. Размер 210х210 мм

Процесс сборки квадрокоптера

Мотор

Электродвигатель, который вращает винты мультикоптера. Обычно используются бесколлекторные электродвигатели. Такие двигатели подключаются к ESC.

Мультикоптер

Беспилотный летательный аппарат с электронной системой стабилизации и числом винтов, равным 3 (трикоптер), 4 (квадрокоптер), 6 (гексакоптер), 8 (октокоптер) или более.

Образ sd-карты

Полная копия содержимого SD-карты, представленная в виде файла. Такой файл можно зазгрузить на SD-карту, воспользовавшись специальной утилитой, например Etcher. SD-карта, вставленная в Raspberry Pi является единственным его долговременным хранилищем и полностью определяет, что он будет делать.

Конструктор Клевер включает в себя рекомендованный образ для SD-карты.

Полетный контроллер / автопилот

1. Специализированная плата, спроектированная для управления мультикоптером, самолетом или другим аппаратом. Примеры:
Pixhawk, ArduPilot, Naze32, CC3D.

2. Программное обеспечение для платы управления мультикоптером. Примеры: PX4, APM, CleanFlight, BetaFlight.

Прошивка

Программное обеспечение, управляющее работой какого-либо устройства, например, полетного контроллера или регулятора мотора (ESC).

Пульт / аппаратура радиоуправления / “аппа”

Пульт для управления квадрокоптером, работающий по радиоканалу. Для работы пульта к полетном контроллеру необходимо подключить ресивер.

Клевером, также, можно управлять со смартфона.

Система позиционирования

Для того, чтобы дрон мог зависать на месте или летать между точками, необходимо использование системы позиционирования. Такая система должна вычислять и сообщать дрону, где он находится. Клевер предполагает использование нескольких систем позиционирования: optical flow (используется камера и лазерный дальномер), визуальные маркеры (используется камера и маркеры, наклеенные на пол или потолок), GPS и других.

Телеметрия

1. Передача данных о состоянии квадрокоптера или другого аппарата на расстояние.

2. Совокупность данных о состоянии аппарата, так таковая (высота, ориентация, глобальные координаты и т. д.).

3. Система для передачи данных о состоянии аппарата или команд для него по воздуху. Примеры: радиомодемы (RFD900, 3DR Radio Modem), Wi-Fi модули (ESP-07). Raspberry Pi на Клевере также может быть использован в качестве модуля для телемерии: использование QGroundControl через Wi-Fi.

Ячейка / “банка” акб

Составная часть АКБ, непосредственный источник тока. Обычно АКБ для БПЛА состоят из нескольких (2–6) ячеек, соединенных последовательно. Максимальное напряжение одной Li-po ячейки – 4.2 В; общее напряжение АКБ равно суммарному напряжению ячеек. Количество ячеек обозночается буквой S, например: 2S, 3S, 4S.

В Клевере обычно применяются аккумуляторы 3S.

Смотрите про коптеры:  Мечтаю о роботах-пылесосах
COEX Clever 4 Code educational quadcopter quadcopter constructor kit
Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

© 2024 Радиокоптер.ру