Go Down

Topic: [Multicotteri] Elettronica : IMU, MCU, Sensori ed algoritmi di controllo (Read 139589 times) previous topic - next topic

Stefanoxjx

Non per scoraggiarvi, ma eccone un altro: http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=fvwp&v=d1f0SfVoZMU

La cosa non è impossibile da fare, ma mettetevi nell'ordine di idee che se volete fare da soli dovete prepararVi a dare parecchia aria al portafogli.
www.multiwii.it
www.sdmodel.it

astrobeed


Non per scoraggiarvi, ma eccone un altro:


Troppi ne ho visti di crash simili   :D
Infatti uno dei prerequisiti principali per un elicottero RC è un corretto assemblaggio e setup al banco, se non ci sono la possibilità di vederlo andare in pezzi al suolo, o appena decollato, è abbastanza alta.
Basta pensare che il rotore di un elicottero RC di piccole dimensioni, un classe 30 come quello del primo filmato postato da Stefano, ha una forza di impatto alle estremità delle pale superiore al quintale, e la trazione che queste esercitano sull'albero è anche maggiore, basta un piccolo squilibrio per creare forti vibrazioni con tutte le conseguenze del caso.

cavde

Grazie mille, in effetti sospettavo che gli elicotteri fossero più complessi sia da costruire che da settare. Tutta quella meccanica mi fa paura xD
Infatti ho voluto chiedere a voi prima di fare cose azzardate.  Riguardo ai soldi, il progetto è tutto suo, io sto finanziando un'altro splendido hobby al momento, ma l'ho già avvertito dei possibili costi quindi sta a lui. Comunque gli dirò che è meglio prendere un elicottero già assemblato e capire come funziona quello ed imparare a farlo volare...non voglio vedermi scoppiare un elicottero in faccia :-S
avete consigli riguardo un elicottero rc già pronto all'uso per un principiante?
Se gommo tiene,io vince gara! Se gommo non tiene,io come bomba dentro montagna

Stefanoxjx

#1248
Dec 30, 2012, 06:40 pm Last Edit: Dec 30, 2012, 06:46 pm by Stefanoxjx Reason: 1

Grazie mille, in effetti sospettavo che gli elicotteri fossero più complessi sia da costruire che da settare. Tutta quella meccanica mi fa paura xD
Infatti ho voluto chiedere a voi prima di fare cose azzardate.  Riguardo ai soldi, il progetto è tutto suo, io sto finanziando un'altro splendido hobby al momento, ma l'ho già avvertito dei possibili costi quindi sta a lui. Comunque gli dirò che è meglio prendere un elicottero già assemblato e capire come funziona quello ed imparare a farlo volare...non voglio vedermi scoppiare un elicottero in faccia :-S
avete consigli riguardo un elicottero rc già pronto all'uso per un principiante?


Elicotteri già assemblati mi sa che non ne trovi e se li trovi sono quelli cinesi che.........
Anche se trovassi un elicottero "serio" già assemblato, resta il fatto che farlo alzare la prima volta senza nessuna esperienza vuole dire che hai circa l'85% di possibilità di distruggerlo o peggio anche farti male.
Il mio consiglio è un bel simulatore e finchè non si sarà imparato almeno a tenere fermo sul posto (hovering) l'elicottero sul simulatore nemmeno azzardarsi di pensare di alzare il modello reale.
Basta che ti si inclini un po', una pala tocchi terra ed hai già:

Sicuramente:
- ROTTO LE PALE
- PIEGATO LA BARRA DELLE FLYBAR
- PIEGATO L'ALBERO PRINCIPALE

e molto probabilmente:
- SGRANATO LA CORONA PRINCIPALE
- STORTO IL TUBO DI CODA
- AMMACCATO LA CANOPY

Dipende dal modello che vorrai prendere, ma già le voci elencate sopra per ben che ti vada sono circa 100-120 euro di danni e tutto senza nemmeno vedere l'elicottero alzarsi di un centimetro.
Se proprio il tuo amico non vuole perdere tempo davanti al PC, piuttosto digli che si faccia un quadricottero con solo giroscopio (no accelerometro) che è più semplice di un elicottero ma comunque ti obbliga a mantenere manualmente l'assetto e si impara a muovere le dita sul radiocomando.
Sarà comunque una cosa diversa dal quadricottero e qualcosina di nuovo bisognerà imparare.
Ciao.
www.multiwii.it
www.sdmodel.it

cavde

ah okok pensavo esistessero modelli preassemblati...grazie mille dei consigli!
al di là dei possibili danni, che poi sono presenti anche nella costruzione di un quadri, c'è davvero così tanta differenza tra il pilotare un elicottero e un quadricottero con solo il giroscopio??
Se gommo tiene,io vince gara! Se gommo non tiene,io come bomba dentro montagna

Stefanoxjx


ah okok pensavo esistessero modelli preassemblati...grazie mille dei consigli!
al di là dei possibili danni, che poi sono presenti anche nella costruzione di un quadri, c'è davvero così tanta differenza tra il pilotare un elicottero e un quadricottero con solo il giroscopio??


Si! L'elicottero è comunque più instabile e mentre un quadricottero una volta livellato rimane così, un elicottero tende sempre a sdraiarsi da una parte o dall'altra obbligandoti a fare continui aggiustamenti.
Inoltre, l'errore di pilotaggio con un quadri lo si recupera più facilmente e se dovesse cadere i danni rispetto ad un elicottero sono sempre molto più limitati.
Una caduta banale con un elicottero costa dai 100 euro in su, la stessa caduta con un quadricottero può costare da niente a 2 euro di una nuova elica.
www.multiwii.it
www.sdmodel.it

astrobeed


ah okok pensavo esistessero modelli preassemblati...grazie mille dei consigli!


Quelli validi sono tutti in scatola di montaggio, però ci sono diversi rivenditori che offrono il servizio di montaggio e setup, ovviamente a pagamento, in modo da avere in mano un modello montato come si deve e già con le regolazioni di base effettuate.
Un ottimo modello elettrico per iniziare è questo, il kit combo include anche il motore e il regolatore, che da soli costano di più della meccanica, devi aggiungere quattro servo, il giroscopio, il radiocomando e la batteria (+ caricabatteria idoneo).
Costo complessivo per il modello in ordine di volo con una radio Spektrum 6  attorno ai 600 Euro, ed è un dei costi minori possibili per chi comincia.

Quote

c'è davvero così tanta differenza tra il pilotare un elicottero e un quadricottero con solo il giroscopio??


Ti faccio un paragone semplice, se il quadri è una panda l'elicottero è come una vettura sportiva molto grintosa se è settato per un volo tranquillo, è come Formula 1 se è settato per il volo acrobatico, è come un caccia militare se è settato per il volo 3D  :D
L'elicottero è un mezzo altamente instabile, non sta fermo da solo per più di pochi decimi di secondo, per quanto può sembrare strano la manovra più difficile da fare, parlando del volo di base, è proprio l'hovering che è indispensabile per atterrare e decollare, perché richiede continue correzioni molto delicate.
L'elicottero, a differenza dei quadri, è stabilizzato in automatico solo sulla coda tramite un giroscopio, e comunque non sta ferma da sola a meno che non usi un giroscopio di fascia alta, con relativo servo ultraveloce, che costa qualche centinaio di Euro, il quadri ha un giroscopio a tre assi che lo stabilizza nei movimenti rotazionali su questi rendendo il pilotaggio più semplice.
Un quadri è meno reattivo di un elicottero sia perché le manovre sono "filtrate" dal sistema di controllo e stabilizzazione sia perché la variazione delle forze avviene cambiando il  numero di giri dei motori che è un modo relativamente lento per agire sulle forze.
Sugli elicotteri le forze variano grazie ad un sistema meccanico che modifica il passo delle pale del rotore, sia principale che di coda, ad ogni rotazione dello stesso rendendo il tutto molto più reattivo, ma anche molto più delicato e soggetto a guasti se non viene fatta una regolare manutenzione e tutti i controlli prevolo del caso come si fa sugli aeromobili veri.

cavde

wow non sapevo che un elicottero modificasse il passo dell'elica per aumentare o diminuire le forze, grazie della lezioncina :D ho visto un po di video, e in effetti di manutenzione se ne deve fare molta essendoci tutta quella meccanica.
Adesso che mi avete spiegato tutte queste cose però mi sorge un dubbio: perchè non si può utilizzare la stessa elettronica che si usa nei quadri per il controllo dell'assetto?? cioè un elicottero non riuscirebbe a stabilizzarsi da solo avendo a disposizione un accelerometro?
Se gommo tiene,io vince gara! Se gommo non tiene,io come bomba dentro montagna

astrobeed


wow non sapevo che un elicottero modificasse il passo dell'elica per aumentare o diminuire le forze


Escludendo dal discorso i giocattoli con il doppio rotore coassiale, che utilizzano un diverso sistema per volare e governare, tutti gli elicotteri monorotore come minimo hanno il passo ciclico, un sistema che tramite un piatto oscillante permette di cambiare il passo delle pale in modo simmetrico con verso opposto, una aumenta il passo mentre l'altra lo perde, in modo graduale durante una intera rotazione, questo permette all'elicottero di spostare il vettore della spinta all'interno di un cono e di dividerlo tra sostentamento e spinta in una direzione.
Una volta i modelli più semplici di elicotteri usavano la variazione del numero di giri del rotore, combinata al passo ciclico, per variare l'intensità della spinta e di conseguenza la forza che sostiene e spinge l'elicottero permettendo di farlo salire/scendere in verticale e gestire la velocità di spostamento, ora tutti i modelli di elicotteri RC, sempre esclusi i giocattoli, usano il passo collettivo che è la variazione del passo di ambedue le pale di una stessa quantità e con lo stesso verso, questo può avvenire tramite un apposito asse di comando coassiale all'albero del rotore, sistema ormai quasi in disuso, oppure sempre tramite il piatto oscillante che viene alzato e abbassato per variare il collettivo.
Sebbene può sembrare strano utilizzare il piatto oscillante per comandare sia il ciclico che il collettivo permette di semplificare la meccanica e consente comandi più precisi perché il piatto viene azionato direttamente, senza rinvii, tramite tre servo disposti a 120°, si chiama azionamento trilink e richiede uno speciale sistema di miscelazione dei comandi che deve essere presente sul radiocomando, quelli recenti per hely lo hanno tutti.

Quote

Adesso che mi avete spiegato tutte queste cose però mi sorge un dubbio: perchè non si può utilizzare la stessa elettronica che si usa nei quadri per il controllo dell'assetto?? cioè un elicottero non riuscirebbe a stabilizzarsi da solo avendo a disposizione un accelerometro?


Perché l'elicottero è un mezzo molto più instabile del quadricottero e la fisica del suo volo è molto diversa, comunque volendo è possibile stabilizzarlo elettronicamente, esistono appositi sistemi elettronici denominati flybar less, il nome deriva dal fatto che viene eliminato un componente del rotore che si chiama fly bar (è quella specie di piccolo rotore con le due palette che vedi montato a 90° rispetto al rotore), però costano diverse centinaia di Euro nelle versioni base, e non garantiscono la stessa stabilità di un quadri, fino ad arrivare anche a oltre 1000 Euro per quelli veramente efficaci.
Non ultimo tieni presente che se ad un pilota di hely che si diverte a fare volo acrobatico ad alto livello, come me per esempio, viene a proporre un sistema per rendere l'elicottero docile come minimo ti prendi un vaffa, noi l'hely lo vogliamo inc....to nero  :smiley-mr-green:

Per capire cosa intendo volo acrobatico ad alto livello guarda questo video (un quadri non può volare in questo modo).

http://www.youtube.com/watch?v=yTIWKEk9XRM

cavde

esaustivo come sempre e complimenti a quel ragazzino del video!
però non mi attira per niente fare volo acrobatico, mi piace la tranquillità e pacatezza del mio quadricottero, siamo in sintonia ;)
Se gommo tiene,io vince gara! Se gommo non tiene,io come bomba dentro montagna

samu_87

Ciao ragazzi, io sono in procinto di costruire un quadricottero, ho acquistato il necessario e ora sto provando a creare l'algoritmo per bilanciare due motori posti su un'asse (è la base di partenza) con scarsi risultati però.

Lavoro con un Arduino Mega2560 e un sensore giroscopio accelerometro GY-521, riesco a leggere i dati raw (che forse sono un po' ballerini) ma non ci sono dati aberranti. Volevo capire se avete consigli su un filtro semplice da utilizzare sui dati e la logica con la quale essi modificano l'output suoi motori. Se avete esempi consigli vi ringrazio molto anticipatamente.

lesto

Guarda sulla mia firma il progetto quadrilatero completo, ma occhio che non credo sia veramente completo, non ricordo se ho aggiornato il codice. Però è una base di partenza. In pratica ora fai così: invia i dati letti al pc e crea una guida che visualizzi un oggetto 3d che farai muovere con il sensore. Quando questo è ok puoi passare alla fase braccio, poi alla fase quad, ed ifine volo
sei nuovo? non sai da dove partire? leggi qui: http://playground.arduino.cc/Italiano/Newbie

samu_87

Ho fatto qualche passo avanti, vi posto il video del risultato (ancora in beta) che ho ottenuto applicando un PID per cercare di bilanciare un asse: https://www.youtube.com/watch?v=Jo9mfy4mhxg

Ho notato però che l'input del sensore è poco uniforme, quindi per procedere devo assolutamente implementare un filtro di kalman come questo http://www.gioblu.com/tutorials/programmazione/98-filtro-di-kalman-con-arduino ma ho una domanda da niubbo, l'algoritmo nel link mi permette di filtrare solo un asse giusto?! Nel programma finale, avrò bisogno di controllare 2 assi quindi devo implementare 2 kalman e due PID?!

Grazie anticipate!

astrobeed


Ho fatto qualche passo avanti, vi posto il video del risultato (ancora in beta) che ho ottenuto applicando un PID per cercare di bilanciare un asse: https://www.youtube.com/watch?v=Jo9mfy4mhxg


Direi che sei sulla buona strada :)

Quote

Ho notato però che l'input del sensore è poco uniforme, quindi per procedere devo assolutamente implementare un filtro di kalman come questo http://www.gioblu.com/tutorials/programmazione/98-filtro-di-kalman-con-arduino ma ho una domanda da niubbo,


Si ti serve un Kalman, ma non quella cosa che trovi sul tutorial che hai linkato, è tutto meno che un vero Kalman :)
Il Kalman lo applichi a tutto il sistema, ovvero a tutti i d.o.f., e questo richiede un grosso lavoro di analisi matematica e devi anche conoscere in modo abbastanza preciso le funzioni di trasferimento del sistema altrimenti te lo scordi di implementare un Kalman che sia realmente preciso.
Potresti optare per la soluzione di Lesto che utilizza solo la DCM, molto più semplice da implementare e offre lo stesso buoni risultati.
Ovviamente c'è sempre la questione pid, che è tutt'altro che secondaria, e da quello che hai scritto qui direi che non hai le idee molto chiare su cosa sia e come funziona il pid  :)
Ti consiglio di cercare il corso pid di Livio Orsini, lo trovi in formato pdf liberamente scaricabile, è la miglior introduzione possibile al mondo del pid che, dietro l'apparente semplicità della formulazione canonica, nasconde molte insidie e alberga il maligno (come direbbe Bonolis  :smiley-mr-green: ).

astrobeed


Go Up