Как управлять квадрокоптером: учимся делать это правильно

Что такое квадрокоптер?

Уверен, что большинство читающих эту статью уже знают, что такое квадрокоптер. Если нет, привожу краткое описание этих замечательных устройств.

Квадрокоптер – это летающее устройство с четырьмя “ногами”, на каждой из которых установлен мотор с пропеллером. Квадрокоптеры по своей сути схожи с вертолетами, но перемещение, поворот, наклон у них обеспечивается за счет синхронной работы четырех пропеллеров.

Кроме того, у квадрокоптеров существует такое понятие как “pitch” (“тангаж”) – поворот вокруг продольной оси. Для того, чтобы стабилизировать полет квадрокоптера, два пропеллера вращаются в одно направлении (по часовой стрелке), а два – в противоположном направлении (против часовой стрелки).

Благодаря этой возможности – зависать в одном положении в воздухе, квадрокоптеры в первую очередь используются для фотографии с воздуха и видеосъемки. Конечно же, квадрокоптеры и остальные подобные устройства со множеством двигателей, используются в спасательных операциях, полицией, военными и т.п.

В последнее время стоимость компонентов для производства квадрокоптеров значительно уменьшилась и многие компании принялись за их производство. Купить готовое изделие на сегодняшний день не составит проблем.

Итак, вы уже немного сориентировались, что такое квадрокоптер, давайте теперь перейдем к краткому описанию процесса его изготовления.

Первое, что было сделано: гуглинг по магазинам в поисках компонентов, которые нам понадобятся для его изготовления.

В большинстве случаев используются микроконтроллеры и безщеточные (вентильные) моторы. В качестве контроллера было решено использовать Arduino, так как это идеальная платформа с точки зрения цены. Первая проблема, которая возникла – безщеточные двигатели. Помните, мы ведь ориентируемся на бюджет в 60 $.

А стоимость одного безщеточного двигателя, который можно использовать в нашей конструкции квадрокоптера, колеблется в диапазоне от 20 $ до 60 $! Кроме того, использование этих моторов предполагает установку дополнительных контроллеров – speedcontrollers. Так что было решено использовать щеточные двигатели.

Габариты нашего квадрокоптера небольшие, так что были куплены моторы с относительно маленьким крутящим моментом. Гугл подсказал, что квадрокоптеры с подобными приводами существуют. Найденные моторы могут поднять до 55 грамм веса, что нас вполне устроило.

Следующий шаг – решение проблем стабилизации моторов с помощью гироскопов и акселерометров. Гироскоп – это устройство, которое использует гравитацию Земли для определения угла наклона (ориентации) в пространстве. Классическая конструкция гироскопа состоит из свободно вращающегося диска, который называется ротором.

Ротор установлен на оси, которая расположена по центру большего, более стабильного колеса. При вращении оси ротор остается в статичном состоянии, которое соответствует центру гравитации. Акселерометр же представляет из себя компактное устройство, которое используется для измерения ускорения.

Когда объект выходит из состояния покоя (начинает двигаться) акселерометр фиксирует вибрации, которые возникают при этом движении. В акселерометрах используются микроскопические кристаллы, которые генерируют напряжение при ударах. Это напряжение снимается и формируется значение ускорения. Эти два сенсора обязательны в квадрокоптере.

Именно на основании их показаний формируется управляющий сигнал, который регулирует скорость вращения двигателей для обеспечения крена, перемещения или стабилизации нашего квадрокоптера.

Больше никаких вертолетов: как дроны меняют кинематограф

Давно миновало время, когда производителям инди-картин приходилось тратить больше половины бюджета даже на не слишком важные несколько секунд, снятых с воздуха. Теперь новые ракурсы доступны каждому – достаточно обзавестись беспилотником с камерой и, желательно, художественным вкусом.

Несмотря на то, что многие студии и отдельные режиссеры начали применять дроны несколько лет назад, ниша по-прежнему остается не полностью занятой – есть спрос и со-стороны зрителей, и со стороны студий, а значит, есть возможность заработать для тех, кто готов предложить студии более-менее профессиональные услуги.

Конечно, когда мы говорим о кино, речь не идет о банальной съемке с беспилотника, как с мобильного телефона,  – что годится в варианте “глаз с неба”, то не подойдет для требовательных режиссеров.

Благо современные модели даже сравнительно небольших мультикоптеров, например DJI Inspire 1, позволяют дистанционно изменять настройки камеры (апертуру, выдержку и ISO) в режиме реального времени .

В полете можно управлять карданным подвесом, наклоняя камеру или наклонять сам беспилотник – и все это с одного пульта. Разрешение видеосъемки в 4K при 24 кадрах в секунду вполне достаточно для большинства случаев.

На видео представлен ряд примеров того, какие кадры можно получать с использованием БЛА:

Какое влияние появление дронов оказало на кинематограф?

Режиссеры и операторы ищут идеальные кадры. При этом многие инди-разработчики отмечают, что использование БЛА привлекает к съемочной группе излишнее внимание – профессиональные дроны собирают толпу зевак намного большую, нежели операторский кран. Юридические ограничения на съемочные полеты пока действуют лишь в ряде стран, однако кое-где их уже приходится учитывать.

Сколько нужно тренироваться оператору, чтобы преуспеть в пилотировании дрона,  задействованного для профессиональных съемок?

Порядка 200 часов. Впрочем, если вам доводилось управлять камерой, размещенной на операторском кране – период обучения окажется еще меньше: алгоритмы управления схожи.

С другой стороны, обучение чему угодно, становление настоящим мастером – это практически бесконечный процесс.

Даже опытные операторы говорят о том, постепенно движения камеры БЛА становятся все более точными, а получаемые ракурсы все более интересными.

Какие ошибки можно ожидать?

Не стоит переоценивать угрозу, исходящую от вашего БЛА и страховать его на миллионы. Понятно, что начинающий пилот может разбить дрон стоимостью в несколько тысяч долларов (и съемочную аппаратуру) или даже задеть кого-то из “звездного” актерского состава.

Но все же обычно беспилотник используется для плавной съемки пейзажей с высоты, так что он вряд ли с кем-то столкнется. Риск разбить девайс, безусловно, ненулевой, поэтому многие советуют вначале поучиться рулить беспилотником налегке, не устанавливая на него съемочную аппаратуру. Страховка тоже не помешает, но будьте реалистами в оценках возможно ущерба.

И не снимайте с беспилотника над Красной площадью или рядом с аэропортом – если не хотите неприятностей.

Можно ли сэкономить, используя беспилотник вместо вертолета?

Безусловно. Конечно, расценки на аренду вертолета встречаются разные, но примерно аренда вертолета, камеры и подвеса, а также оплата услуг оператора стоила порядка $3 тысяч за час в воздухе.

Купленный за те же деньги беспилотник, при бережном к нему обращении, способен служить годами.

К тому же, его можно подвести намного ближе к людям, животным и другим объектам, – при должной сноровке БЛА пролетит между домами или деревьями, словом, сравнение безусловно в пользу БЛА..

О вкусах не спорят, но…

Конечно, у каждого режиссера, может быть своя точка зрения на то, какие кадры нужно делать с воздуха. Очевидно, что с дрона можно снять замечательные панорамы города. Можно следовать за машиной героя над шоссе.

Всегда эффектен облет героя (этот эффект совсем недавно можно было получить только, используя рельсы или многокамерную систему). Главное – не перебарщивать – пара эффектных кадров зачастую интереснее, чем длительные облеты местности или использованные не к месту спецэффекты.

В ролике ниже представлен подобный подход – кадры с БЛА используются редко, однако находятся “на своих местах”:

В последнее время в “дроностроении” наблюдается еще одна тенденция – беспилотники получают все более качественные камеры. Например, для Inspire 1 недавно появилась новая камера, способная записывать изображение в формате RAW.

Об использовании роботов в кинематографе можно подробнее почитать по ссылке.

Как триммировать квадрокоптер. инструкция

В этой статье мы расскажем вам, как триммировать квадрокоптер. Процесс триммирования можно назвать проще и понятнее – по своей сути, это калибровка устройства. 90% моделей выпускается уже откалиброванными и попадает вам в руки в комплектации Ready to Fly, но в ходе транспортировки от ударов эти настройки могут сбиться. Поэтому, если при полёте ваш коптер имеет крен на какую-то из сторон или вовсе летит не туда, куда вы указываете, не спешите сдавать его как брак – просто произведите триммирование.

Смотрите про коптеры:  Робот займов – моментальная выдача микрокредитов

Как триммировать квадрокоптер

Первое, что нужно сделать перед триммированием, — это разобраться с функционалом джойстиков пульта дистанционного управления. Как правило, левый стик отвечает за перемещение дрона в вертикальной оси, а правый – за крены вбок и наклоны вперед. И второе, о чем стоит знать — это то, что процесс триммирования лучше всего производить только в воздухе.

Если устройство не наберет высоту хотя бы в 0,5 метра, то тянуть его будет создаваемая винтами воздушная подушка. Если же он наберет большую высоту, то вы сможете откалибровать его для зависания в воздухе без кренов и наклонов. Триммирование может быть необходимо как левому, так и правому джойстику. Как понять, с каким из рычагов управления проблема у вас?

Триммировать квадрокоптер - что это и как это сделать

  • Если квадрокоптер постоянно кренится на левый или правый бок, то триммировать необходимо правый рычаг и производить регулировку по крену.
  • Если квадрокоптер самостоятельно наклоняется то вперед, то назад – триммирование требуется для левого стика, регулировка которого будет производиться по тангажу.
  • Если квадрокоптер одновременно и кренится на бок, и наклоняется, то вам придется откалибровать оба стика.

Для начала стоит понять, в каком из случаев квадрокоптеру требуется калибровка. Итак, вот поэтапный процесс:

  • Первый этап – включение пульта ДУ и квадрокоптера.
  • На втором этапе квадрокоптер запускается и поднимается на высоту минимум в 50 сантиметров. Уже на этом этапе возможно понять, в какую из сторон кренится дрон. Если на этом этапе вам для зависания приходится выполнять дополнительные маневры, можно сразу сказать, что триммирование квадрокоптеру необходимо.
  • На третьем этапе вам предстоит выбрать между механической калибровкой и автоматической.

Инструкция о том, как откалибровать квадрокоптер

Теперь рассмотрим, чем отличаются механическая и автоматическая калибровка. Механическая используется в случае, когда отклонения значительные. Если же калибровка требует смещения положения триммера максимум на 5 позиций, воспользуйтесь автоматической калибровкой с пульта.

Процесс механической калибровки заключается в повторении одного и того же пункта – постепенного подкручивания регулятора тяги между тарелкой и сервоприводом. Автоматическая же калибровка подразумевает перечень действий со специальными переключателями в зависимости от проблемы. Так, если вертолет постоянно наклоняется вперед, поставьте триммер тангажа в нижнее положение. Повторяйте это несколько раз, пока коптер не достигнет желаемого положения.

Та же процедура необходима и в случае, если коптер наклоняется назад – только триммер ставится в верхнее положение. Аналогичные действия совершаются и в случае, если нужно откалибровать коптер влево или вправо. Если дрон уносит влево, установите триммер в крайнее правое положение, а если вправо, то в крайнее левое. Процесс настройки квадрокоптера для новичков показан на видео ниже.

Letyshops [lifetime]

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

Telegram Viber Vkontakte

или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

Telegram Viber Vkontakte

или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Какие дроны используют в мировом кинематографе

Любительские дроны могут снимать отличные кадры, но их грузоподъемность низка, поэтому они не подходят для профессионального использования. Беспилотники для киносъемок часто уступают своим легким аналогам в длительности полета (обычно она составляет не больше 15-20 минут), но разработчики создают модели, способные продержаться в воздухе до получаса.

Профессиональные дроны может купить любой желающий, цены на них вы найдете в этом посте. Но для крупных кинопроектов квадрокоптеры не покупают и не арендуют отдельно — существуют специальные компании, которые предоставляют услуги съемки вместе с работой команды операторов. Каждый дрон имеет свою специфику и требует умения обращаться с ним.

Подробнее о популярных дронах для киносъемок вы узнаете ниже. Квадрокоптеры размещены в последовательности от самых дорогих к более простым моделям.

Цена: $42 000

Первый в мире серийный беспилотный летательный аппарат с 6-ю рамами, предназначенный для профессионального использования в кино. Создан для работы с тяжелыми промышленными камерами и объективами. Участвовал в съемках многих голливудских фильмов, в том числе “Спектр”, “Мстители: эра Альтрона”, “Чем дальше в лес”, “Миссия невыполнима: племя изгоев”, “Охотник”.

Особенности гексакоптера:

  • Максимальный взлетный вес — 23 кг;
  • Общий диаметр — 1510 мм;
  • Вес без батарей — 5.5 кг, с батареями — 11 кг;
  • Минимальная нагрузка составляет 6 кг, максимум 13,4 кг.

Flying-Cam 3.0 SARAH

Цена: $18,000

Этот дрон в 2020 году получил награду “Наука и техника” от Академии кинематографических искусств и наук, после съемок ленты “Skyfall”. Также он участвовал в съемках фильмов “Гарри Поттер и тайная комната”, “Трансформеры”, “Миссия невыполнима” и других высокобюджетных голливудских кинолент.

Особенности дрона:

  • Скорость — до 140 км/час;
  • Время полета — до 60 минут;
  • Максимальный взлетный вес — 10 кг;
  • Максимальная высота полета — 5 км;
  • Работает в диапазоне от -20° до 45°.

Freefly ALTA 8

Цена: $17,500

Удобный и надежный Freefly ALTA 8 способен свободно поднять камеру весом 8 кг. Управлять дроном можно с помощью полетного контроллера SYNAPSE, дрон совместим с ARRI- и RED-камерами. Использовался в фильмах “Сфера”, “Люси”, “Безумный Макс: Дорога ярости” и других.

Особенности октокоптера:

  • Дальность полета — 1,5 км.
  • Быстро настраивается, готов к полету практически с коробки;
  • Складывающаяся рама из углеродного волокна;
  • Камеру можно крепить сверху и снизу;
  • Вес — 19 кг.

AZ 4K UHD Camera Drone Green Bee 1200

Цена: $8,990

Информации о квадрокоптере AZ 4K UHD Camera Drone Green Bee 1200 немного, но известно, что этот тяжелый дрон способен поднять даже самую увесистую камеру.

Особенности квадрокоптера:

  • Максимальный взлетный вес — 20 кг;
  • Максимальное время полета — 20 минут;
  • Стабильность улучшена на 30% по сравнению с предыдущей моделью;
  • Имеет складывающиеся лучи из дюралюминия для устойчивости камеры и компактности при сборке.

DJI Matrice 600

Цена: $6,740

Премьера этого гексакоптера состоялась на National Association of Broadcasters — ежегодной встрече кинематографистов. Новинку представили вместе с совместимым с ним стабилизационным подвесом DJI Ronin-MX.

Особенности гексакоптера:

  • Оснащен 6 моторами;
  • Максимальная высота полета — 2500 метров;
  • Вес — больше 9 кг;
  • Максимальный взлетный вес — 15 кг.

Vulcan UAV Black Widow Black Widow

Цена: $3,600

Мощный, прочный беспилотник, его второе имя — “Черная вдова”. Изогнутые лучи дрона напоминают лапы богомола, шасси можно разводить в стороны, чтобы они не мешали подвесу с камерой. Профессиональный дрон используют не только для киносъемок, но и для инспекции объектов инфраструктуры.

Особенности дрона:

  • Диаметр рамы — 0,9 м;
  • Система против вибрации из силикона, с помощью которой можно быстро установить шасси и камеру;
  • 8 моторов;
  • Распределительная плата питания на 250A.

DJI Inspire 2

Цена: $2,999

Несмотря на относительно низкую цену и компактные размеры, DJI Inspire 2 используют в мировой киноиндустрии, в том числе для съемок голливудских фильмов. В частности, дрон использует компания Aerial Mob, которая участвовала в создании кинолент “Ла Ла Лэнд”, “Конг: Остров Черепа”, “Сфера”.

Смотрите про коптеры:  Как выбрать аккумулятор для квадрокоптера

Особенности квадрокоптера:

  • Камера 360°;
  • Качество видео 6K в CinemaDNG/RAW и 5.2K в Apple ProRes (с Zenmuse X7);
  • Максимальная скорость — 94 км/час;
  • До 80 км/час дрон разгоняется за 5 секунд;
  • Квадрокоптер оснащен двумя самообогревающимися аккумуляторами, поэтому может выдержать температуру до -20, пробыв в воздухе 27 минут;
  • Управлять дроном можно с помощью курсовой FPV-камеры.

Относительно дешевый quadcopter на arduino с управлением от телефона, планшета, пк

Прочитав эту статью, вы узнаете, как построить не дорогой квадрокоптер, управляемый с андроид устройства, дистанционного пульта или с компьютера. В этом проекте много шагов, которые вы можете пропустить. Например, вы можете пропустить строительство квадрокоптера и купить готовый в интернете, но вы все равно будете использовать Arduino, чтобы управлять им с вашего планшета или ноутбука. Однако если вы пойдете этим путем, то вы лишитесь удовольствия от комбинирования китайских бамбуковых палочек и дешевой пластмассы от производителей электронных игрушек. Это дешевый проект, самой затратной частью которого, является ArduinoDUE, хотя, можно использовать и что-нибудь подешевле.

Что вам понадобится для того, чтобы собрать и запустить в воздух свой квадрокоптер:

Ноутбук или компьютер с Processing[/b], скачать можно от сюда. Что такое “Processing”? Вот, что пишет об этом википедия :

Processing — открытый язык программирования, основанный на Java. Представляет собой лёгкий и быстрый инструментарий для людей, которые хотят программировать изображения, анимацию и интерфейсы.Используется студентами, художниками, дизайнерами, исследователями и любителями, для изучения, прототипирования и производства. Он создан для изучения основ компьютерного программирования в визуальном контексте и служит альбомным программным обеспечением (имеется в виду то, что каждый *.pde файл визуальной оболочки Processing’а представляет собой отдельное изображение или анимацию, и т. д.) и профессиональным производственным инструментом.


Arduino Software (IDE)[/b]
Андроид-устройство[/b], которое поддерживает режимUSB-хоста[/b](проверено на MotorolaXoom.
А так же паяльник, прямые руки, ножницы.

Что надо для изготовления рамы

Рама квадрокоптер делается из бамбуковых шашлычных палочек

Крепления двигателей к раме делаются из палочек для коктейля.

Изолента- используется для крепления платы приемника, электродвигателей к раме. Нитки нужны для скрепления деталей перед склейкой. Цианакриловый клей. Резинка для крепления аккумулятора к раме.

Список электроники для квадрокоптера.

Все эти детали могут быть повреждены во время пробных запусков или во время полетов, поэтому заказывайте с запасом. Ссылки даны для примера. Есть много поставщиков.
Лопасти для вертолета
Двигатели. Я не нашел двигатели с размерами 4х7 мм на Алиэкспресс нашел вот такие. Моторы должны быть без щеточные.

Плата приемника эта плата содержит все компоненты- гироскоп, акселометр, ESC (система курсовой устойчивости), CPU который все эти компоненты объединяет. Литий полимерный аккумулятор:1 x 240mah 1S ‘LiPo. Можно использовать разные аккумуляторы с меньшей или большей емкости. Если вы решите построить октакоптер, то вам понадобиться более емкая батарея.

Список аппаратного контроля квадрокоптера.

Это те части вашего будущего вертолета, которые позволят ему принимать ваши команды.
Приемопередатчик Учтите что в комплекте должны быть два модуля. И это не тоже самое что NRF24L01, что бы ни утверждал продаван.

Arduino DUE[/b]или аналогичный, он будет использоваться для связи вашего Андроид-устройства и A7105. Автор использовал именно эту плату Arduino потому, что она имеет USB подключенный к последовательному порту и может работать с 3.3в логикой, хотя можно применить преобразователь уровней 5-3.3в.

Макетная плата-на ней вы будете монтировать радио модуль и подключать его к Arduino. Резистор 22кОм- значение его не особо критично. Провода для соединения радио модуля. OTG переходник для вашего андроид устройства.


OTG
Hubsan-пульт дистанционного управления-это не обязательно, но удобно.

Создание каркаса.

Каркас изготавливается из бамбуковых палочек, скрепленных крест на крест с трубочками от коктейлей. Все это склеивается вместе супер клеем.
1: Распечатайте шаблон SVG в прикрепленном файле. Он сложнее, чем должен быть, но также используется для строительства октокоптера. Шаблон нужен, чтобы сделать правильный квадрат.

2. Отрежьте нитку по длине вашего предплечья.

3 Возьмите две палочки для коктейлей и держите их так, чтобы шашлычная палочка делила их пополам и они находились друг на против друга .


4 Начните оборачивать нитку сначала по одной диагонали , потом по другой, наматывайте равномерно ,пока нитка не кончится. Не беспокойтесь о том, что палочки смещаются, вы их позже приклеите клеем. Нитку возьмите длиной с ваше предплечье. Не волнуйтесь по поводу того, что палочки слишком длинные, позже они будут использоваться как крепления мотора и ноги квадрокоптера.

5. Возьмите еще две палочки для канапе и закрепите их как в предыдущем шаге , только на расстоянии 4 пальцев от ранее прикрепленных. Точное расстояние не важно, вы исправите его далее.


6. Положите шаблон на ровную поверхность, лучше использовать стекло.

7. Разместите ваши связанные вместе палочки, как показано на фото.

На данном этапе важно все сделать как можно точно. Квадрокоптеры не очень чувствительны к распределению веса, но если ваши моторы не будут направлены вертикально, вертолет будет не очень хорошо летать, так что проверьте все два раза. Чтобы крепления моторов были строго вертикальными, а все диагонали одинаковыми.

8 Пропитайте все ваши нити, связывающие палочки, супер клеем. Надо пропитать нити насквозь, стремитесь не сдвигать при этом ваш каркас. Подождите 2 минуты и переверните ваш шаблон, чтобы пропитать нитки клеем с обратной стороны. Еще через две минуты первая квадратный кронштейн будет готов готова.

9. Повторите все тоже самое для второго кронштейна.

10. Далее надо скрепить вместе два кронштейна, как было уже описано. Еще раз убедитесь, что все крепления моторов выставлены вертикально и кронштейны скрепляются строго по середине.

11. Обрежьте палочки примерно на длину 2 см с обеих сторон.


12. Отрежьте 4 палочки по 1.5 см , склейте их вместе квадратом, особо прочная склейка не нужна, это будет кронштейн для платы и батареи питания.

Следующий этап состоит из пайки ваших 4 моторов к плате 4Х приемника. Первое, что надо — это припаять провода питания на нижнюю часть платы. Далее мы будем ссылаться на эту ориентацию (плата лежит на “спине”)

Как подключать моторы.

На Hubsan х 4 платах есть контактные площадки для подключения светодиодов и моторов. Те, что для светодиодов имеют обозначение LED, туда НЕНАДО подключать моторы. Контакты для моторов помечены ve[/b]и–ve.[/b]

Возьмите один из ваших 4 моторов с черным и белым проводами и припаяйте их кЛЕВЫМ НИЖНИМ[/b]контактам платы, белым проводом к левому контакту пары. Возьмите мотор с красным и синим проводами и припаяйте его кЛЕВЫМ ВЕРХНИМ[/b]контактам, красным проводом к левому контакту пары.. Возьмите мотор с черными и белыми проводами и припаяйте их кПРАВЫМ ВЕРХНИМ[/b]контактам, черным проводом к левому контакту. Возьмите мотор с красным и синим проводами и припаяйте его кПРАВЫМ НИЖНИМ[/b]контактам, красным проводом к левому контакту пары.


В схеме подключения белый провод это черная пунктирная линия. Провода надо закрепить каплей горячего клея. Закрепите моторы двумя полосками изоленты шириной 5мм. Не стоит особо волноваться по поводу одинакового расположения моторов по высоте. После того,как моторы закреплены, надо надеть на оси пропеллеры. Используйте белый пропеллер для «переда»с противоположной стороны от проводов батареи) и чёрный пропеллер для»зада». Это не так просто, как кажется, так. как одни лопасти сделаны для вращения по часовой стрелке, а другие , для вращения против часовой стрелки. На лопастях есть обозначения. Используйте лопасти с буквой «А[/b]» для левого верхнего и правого нижнего моторов. С буквой «В[/b]«, соответственно, для правого верхнего и левого нижнего моторов. Теперь вы можете прикрепить батарею к нижней части платы, автор использует для этой части резинку. Если у вас есть оригинальный hubsan контроллер, вы сможете поднять квадро в воздух. Если вертолёт трясёт в воздухе, значит, моторы стоят не строго вертикально. Подкладывая кусочки свернутой бумаги, можно выравнять моторы.

Смотрите про коптеры:  Лучшие современные военные роботы

Сборка радиоуправления на arduino.

Этот пункт проекта расскажет как управлять вертолетом с помощью Андроид устройства,через последовательный порт Arduino.

Вам нужны 6 контактов на плате А7105. Слева GND. Справа-SDIO, SCK, SCS, GND, VCC.


Припаяйте жесткий одножильный провод, длиной 2 см, к каждому указанному выводу. Вставьте А7105 в макетную плату, так как показано на фото. Соедините выводы GND на плате arduino и два на А7105. Соедините вывод 3.3V на Arduino c выводом VCC на плате А7105. На разъеме SPI Arduino, соедините вывод MOSI с одним из выводов резистора , другой конец резистора соедините с пином SIDO на А7501.

По этой ссылке можно посмотреть где находится вывод MOSI
Вывод SCK Arduino c выводом SCK А7105 , SCS с платы А7105 на пин 10 Arduino . Синий резистор на фото не является частью проекта.

Arduino софт

Нижеследующий скетч использует хакнутую версию PhracturedBlue’s hubsan X4 и A7105 оригинал кода можно посмотреть здесь.

Подключить Ваш DUO к компьютеру через ‘Programming Port’. Скачайте зип фаил, загрузите скетч в Arduino и выгрузите его в DUO. Этот скетч обрабатывает команды с последовательного порта и преобразует их в команды платы управления вашего квадрокоптера. Этот скетч связывается с платой Hubsan по радио без последовательного порта, так что, если включите ваш коптер, а затем Arduino, и огни на коптере перестанут моргать, значит все в порядке.

Программное обеспечение для Андроид

Это программноеобеспечениедает вам простой контролер полета на базе андроид устройства. Для управления используется акселерометр и сенсорный экран вашего устройства. Планшет или телефон будет обмениваться данными с Arduino через порт USB.

Установка софта:
1 Надо разрешить отладку по USB и разрешить установку приложений не google play. Скачать приложение можно здесь
2Подключитесвое устройство через переходник OTG к Arduino, он будетзапитыватьсяот вашего телефона или планшета, поэтому проверьте, чтобы аккумулятор был полностью заряжен.
3 Подключите аккумулятор к коптеру и положите его на плоскую поверхность. Если огни перестали моргать, значит все в порядке.
4 Большой палец левой руки медленно сдвиньте по экрану, пропеллеры должны начать вращаться. Уберите палец и пропеллеры остановятся.
5 Проделайте все тоже самое, только разместите большой палец правой руки тоже на экране. Это позволит вам управлять вертолетом с помощью акселерометра, наклоняя ваше устройство вперед/назад, влево/вправо. Перемещая большой палец правой руки влево или вправо, вы будете закручивать вертолет влево или вправо вокруг оси. Если убрать правую руку с экрана, вертолет должен выровняться, не зависимо от положения акселерометра. Попробуйте. Перемещайте палец левой руки до тех пор, пока вертолет не взлетит. Помните — если убрать оба пальца- моторы остановятся.

Программное обеспечение для ПК
В архиве программа, которая управляет коптером через последовательный порт. Управляется коптер с помощью курсорных кнопок, и кнопок “A”/”Z”- дроссель. Автор сделал попытку заставить следовать коптер за объектом определенного цвета, но это пока не работает. Обещал выкладывать обновления.

Первые прототипы квадрокоптеров

Прежде чем углубляться в историю этих аппаратов, необходимо разобраться в их специфике. Под квадрокоптером понимается вертолет, имеющий четыре несущих винта, разнесенных с помощью балок относительно центра корпуса.

Каждый из них оснащен собственным двигателем, а работа всех приводов контролируется микропроцессорной системой и тремя гироскопами, обеспечивающими стабильное положение аппарата в воздухе.

В зависимости от модели конструкция квадрокоптера может также включать акселерометр, датчик давления, сонар и GPS-приемник. Чтобы исключить поворот аппарата в воздухе, одна половина винтов вращается по часовой стрелке, а вторая – против, тем самым компенсируя крутящий момент.

Полет коптера может управляться радиокомандным способом посредством пульта или проходить в автономном режиме по заранее записанному в бортовой компьютер маршруту.

История создания квадрокоптеров началась еще на заре вертолетостроения, а именно в 1920-х годах.

Тогда независимо друг от друга над подобной идеей работали американский конструктор российского происхождения Георгий Ботезат и французский инженер Этьен Эмишен – каждый из них придумал пилотируемый аппарат с четырьмя разнесенными винтами, которые приводились в действие одним двигателем через сложную систему трансмиссии.

Во время испытаний их вертолеты смогли подняться на небольшую высоту (от 5 до 15 м) и пролететь определенное расстояние (модель Эмишена преодолела 1100 м), однако дальше тестовых полетов дело не пошло. На то имелось 3 причины:

  • слишком сложная трансмиссия, передающая крутящий момент с одного двигателя на все роторы, была крайне ненадежной и постоянно выходила из строя;
  • для поперечного и курсового управления модель Омишена использовала целых 8 пропеллеров, а аппарат Ботезата мог двигаться только с попутным ветром;
  • аппараты не имели системы стабилизации в воздухе, из-за чего были крайне неустойчивым в полете, особенно в ветреную погоду.

Последующее изобретение автомата перекоса и рулевого винта дало зеленый свет вертолетам классической и соосной схемы, и о четырехвинтовых на время забыли.

Лишь в 1950-х годах интерес к ним стал возрождаться, некоторые компании разработали опытные образцы подобных машин. Более совершенный квадрокоптер изобрел тот же Георгий Ботезат в 1956 году – новый вариант его машины уже управлялся с помощью несущих винтов.

В качестве весьма успешного примера можно также привести пилотируемый аппарат VZ-7 компании Curtiss-Wright, который в 1958 году прошел летные испытания, показал хорошую стабильность и управляемость, но был отвергнут Армией США из-за недостаточных эксплуатационных характеристик.

На этом разработка квадролетов снова затормозилась, и к данной идее вернулись лишь спустя полвека, уже в следующем тысячелетии.

Параллельно развивалась технология создания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), управляемых дистанционно или в автономном режиме. Особенно это было востребовано военными, которые заинтересовались подобными машинами еще в Первую Мировую войну.

Сложно сказать, кто изобрел первый дрон, так как подобные разработки проводились во всех развитых странах того времени, но одним из самых ранних аппаратов этого типа в мелкосерийное производство поступил немецкий беспилотный бомбардировщик Fliegermaus, способный нести бомбовую нагрузку и управляемый по радио.

Другой пример такой техники – созданный в 1917 году «Автоматический аэроплан Хьюитта-Сперри», оснащенный двумя гироскопами для полностью автономного полета по заданному курсу.

В межвоенный период и во Вторую мировую войну бурное развитие получили самолеты-снаряды (в частности, немецкий Фау-1), являющиеся прототипами современных крылатых ракет, а также переоборудованные из обычных моделей беспилотники-разведчики и бомбардировщики.

Однако из-за несовершенства технологии (прежде всего контрольного оборудования) все эти и последующие системы были спроектированы в виде самолетов, ракет или вертолетов обычной схемы.

Их боевое применение хоть и не было абсолютно удачным, однако поспособствовало тому, что история развития дронов продолжилась дальше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector