[Multicotteri] Elettronica : IMU, MCU, Sensori ed algoritmi di controllo

Testato:
Interessante discussione, mi chiedevo pero perche aver fatto esempio a 9600?

perchè è l'impostazione di default sui moduli xbee. il massimo via UART è 57600 , ma forse via API raggiungi cvelocità superiori, visto il massimo rate del modulo è 250Kbit/s. In oltre il joystick non so a quanti baud parla, credo che anche se USB non sfutta tutta la banda ma dipende dalla qualità del micro e dei componenti che gestisce il tutto

Il vero problema è l'impossibilità di guidare un quadri con un normale Joystick per pc, o peggio con i tasti/mouse, provate con un qualunque simulatore per rendervene conto, questo a meno che il quadri, o altro tipo di velivolo, non sia in grado di volo totalmente autonomo, cosa che non rientra nelle possibilità dei più diffusi software/hardware utilizzati su i quadri.

uhm credo di esserci arrivato, con un joystic hai 2 assi (destra/sinistra e avanti/indietro), mentre a noi ne servono almeno 4 (anche su/giù, ruota a destra/ruota a sinistra). volendo si potrebbe aggirare il problema usando un ping/sonar per l'altezza(mi pare che aeroquad abbia almeno un modello supportato) o usando un potenziometro lineare, e un lock della rotazione ma quindi obbligo di magnetometro. Oopure usando un secondo joistic, hai 4 canali, un pò ingombrante ma potrebbe funzionare

lesto:
perchè è l'impostazione di default sui moduli xbee. il massimo via UART è 57600 ,

La massima velocità UART supportata è 115200, però la banda reale massima è circa 80 kbps, gli Xbee tra loro comunicano a 250 kpbs e in questo modo non c'è un reale overhead sulla banda utente, la maggiore velocità consente di far passare i byte aggiuntivi per il protocollo in modo trasparente rispetto alla banda utilizzata dall''UART.

uhm credo di esserci arrivato, con un joystic hai 2 assi (destra/sinistra e avanti/indietro), mentre a noi ne servono almeno 4 (anche su/giù, ruota a destra/ruota a sinistra). volendo si potrebbe aggirare il problema usando un ping/sonar per l'altezza(mi pare che aeroquad abbia almeno un modello supportato)

Il vero problema è che per pilotare un modello volante servono due mani, esattamente come su un vero velivolo, una controlla il gas e il timone, l'altra gli alettoni e il timone di profondità, tradotto per un quadri, o un ely, con una mano controlli la spinta verticale e la rotazione su se stesso, con l'altra il roll e il pitch, esistono anche altri modi di configurare la ripartizione dei comandi sulle due mani, è una cosa molto soggettiva e dipende da come ci si trova meglio.
Anche i Joystick devono essere di qualità superiore rispetto quelli utilizzati su un pc, a meno che non disponi di prodotti specifici per simulatori di volo che offrono una buona precisione/risoluzione, però costano cari, la più scrausa delle radio RC adatta ad un quadri possiede Joystick migliori di quelli medi/standard utilizzati su un pc.
In teoria nulla vieta di realizzare una console di comando utilizzando due Joystick per radio RC collegati ad un micro che provvede ad inviare i dati tramite Xbee, però viene a costare di più di un vero radiocomando RC che oltretutto offre maggiori funzionalità ed è di sicuro funzionamento.
Tutte queste considerazioni si applicano solo a modelli volanti non autonomi, un quadri che può volare da solo, il che include anche l'atterraggio e il decollo, non richiede particolari accorgimenti per il controllo remoto e quasi nessuna abilità di pilotaggio a differenza di un normale quadri RC che tocca pure imparare a pilotarlo.

molto esaustivo tnx, +1

Salve a tutti,
sapreste indicarmi come procedere per implementare l'algoritmo di controllo della stabilità del mio quadricottero?
Il primo goal che vorrei raggiungere è quello della stabilità in volo statico, ossia che resti fermo in aria, senza oscillazioni o rollii.
Ovviamente a bordo ho un gyro-acc-magn con 3 gradi di libertà
ringrazio anticipatamente

è esattamente quello che sto facendo ora, devi leggere i sonsori e fare una sensor fusion. io uso una DCM e un filtro passa via software, attualmente "spara" fuori un quaternione che poi disegno a PC. Stabile come una roccia, (non il quad, per ora uso i sensori da soli)

oggi pomeriggio ci lavoriamo ancora sopra, e magari anche il test di sollevamento.

ti posto il codice, è ben lungi dall'essere perfetto o "leggibile" (ci sono stati vari problemi nel porting java->c), ma sarà ben contento astro che è in puro stile C :slight_smile:

ITG3200ADXL345.ino (8.03 KB)

imu.h (9.64 KB)

Riguardo la leggibilità hai detto una grande verità :grin: in pratica c'ho capito ben poco dal codice...
che sensori utilizzate? che modelli?

è saltato fuori che i collegamenti dei sensori (o meglio della proto-shield) non fanno bene contatto con i pin arduino e in circostanze più o meno rare viene perso il segnale con i sensori, i quali però ricominciano a lavorare se il contatto salta per meno di qualche secondo.

ah, non è stabilissimo ma perchè stavamo ancora giocando con i valori PID, ora rimane praticamente fermo anche mettendo una decina di grammi (un rotolo di scotch bioadesivo) su uno dei bracci mentre è in funzione e in posizione stabile.

Ho deciso che prima di volare apetterò la nuova board che dovrebbe arrivare, e nel frattempo iniziare a stimare lo spostamento usando i dati di accelerometro e inclinazione stimata.

farei in oltre notare come il centro di massa sia molto distante dal baricentro per via della batteria.

Infine i testi di sollevamento hanno dato esisti positivi con un PPM di 1400 su un range 1200-2300 (anche se qui lo nego, ho l'atroce sospetto che gli ESC autosettino il range, ma se lo fanno devo ancora capire la logica con cui lo fanno. l'importante è che si sollevi con i motori non al massimo e di parecchio, ad orecchio)

ciao a tutti.

ho comprato questa board rtf multiwiihttps://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__27109__MultiWii_Lite_V1_0_Flight_Controller_w_FTDI.html.

siccome i motori che ho intenzione di usare funzionano a 1 cella,e la board funziona a 5 v, ho deciso di usare un bec smd alimentato 2s,con una tensione di uscita di 4,5 volt che alimenta esc e board.

secondo voi ci sono problemi se uso la board con 0,5 volt in meno rispetto ai 5 volt consigliati???

ciao

ciao, auguri a tutti i multicotteristi! ieri ho fatto un volo dopo un po di tempo che il mio quadri era parcheggiato sulla scrivania, regala sempre grandi soddisfazioni :smiley:
Ma oggi vi scrivo perchè ho bisogno di consigli: ad un mio amico è venuta voglia di costruirsi un elicottero elettrico e mi ha chiesto aiuto. Ebbene io gli ho consigliato di fare un multicottero in quanto avrei potuto aiutarlo meglio, avendone fatto uno, ma lui preferisce un elicottero standard.
Quello che non so è cosa devo considerare di diverso da un multicottero? magari tutto, ma magari sono solo poche cose...
Per esempio se mi affido a questa lista di componenti? Google Code Archive - Long-term storage for Google Code Project Hosting.
grazie

cavde:
Quello che non so è cosa devo considerare di diverso da un multicottero? magari tutto,

Buona la seconda, un elicottero è molto diverso da un multicottero sia come meccanica che come elettronica e sistema di controllo.
Il mio consiglio da esperto di elicotteri rc è di acquistare un prodotto commerciale di buona qualità, evitate assolutamente le cineserie e l'autocostruzione perché oltre a buttare i soldi c'è il rischio di farsi seriamente male.
Poi in base a quello che vuole il tuo amico e quanto vuole spendere, ti dico subito che ci vogliono molti Euro, vediamo di indirizzarlo verso il giusto prodotto.
Tieni pure presente che un elicottero è decisamente più difficile da pilotare di un quadricottero, sopratutto è molto più facile fare danni molto costosi.

da quel poco che so sugli elicotteri RC in genere tra i primi modelli vedo girare i t-rex.

però astro è molto più informato di me su questo argomento.

comunque un elicottero rispetto ad un quadricottero è completamente diverso, i costi partono da 300€ solo frame per un prodotto i qualità in primis, poi conta che devi distinguere tra la velocità di rotazione del rotore ed il passo delle eliche che devono essere miscelati correttamente, come trasmittente devi quindi prenderne subito una di fascia media (io ho la cockpit sx della multiplex e vedevo che 2 anni fa girava niente male per gli elicotteri, poi sono saltate fuori le spektrum...) con almeno 6 canali direi..
poi l'elicottero ha un frame che è necessario comprare perchè vi è una parte meccanica che non è per niente facile da ricostruire a casa (parliamo di ingranaggi di precisione, conta solo che con 2 servi devi riuscire a variare il passo delle pale mentre ovviamente il rotore sta girando) e poi necessiti di un componente giroscopico (nei negozi di modellismo lo chiamano semplicemente giroscopio) che ti consente di gestire la rotazione del veivolo sull'asse del rotore..

questo è quello che so e capisci quindi perchè non faccio elimodellismo :stuck_out_tongue:

Concordo pienamente con quanto detto da Astro.
Aggiungo anche che un elicottero deve essere assemblato a regola d'arte; mi è già capitato di vedere degli elicotteri smontarsi in aria perchè l'assemblaggio non era fatto bene.
Tanto per darti l'idea, questo potrebbe essere uno dei casi: Raptor 50 explosion - YouTube
Quello del video è un Raptor della TT che se assemblato bene vola benissimo, in questo caso sicuramente non era stato assemblato bene.
La progettazione e costruzione in casa, la sconsiglio assolutamente, sopratutto se non avete la più pallida idea di come sia fatto un elicottero.
Inoltre, per l'autocostruzione servono torni/frese e molta conoscenza dei materiale e di meccanica.
I settaggi di un elicottero sono ben più complessi rispetto a quelli che si fanno su un multirotore.
In poche parole, se non conoscete qualche elicotterista esperto che vi possa dare una mano sull'assemblaggio e messa a punto, oltre che sui primi voli, direi prima che forse gli conviene investire un po' di soldi su un simulatore ed imparare a pilotare l'elicottero sul PC.
Di danni ne farà sicuramente molti, ma almeno saranno virtuali :slight_smile:
Ciao.

Non per scoraggiarvi, ma eccone un altro: Boom! 12s T-Rex 600 Explodes! - YouTube

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.

Stefanoxjx:
Non per scoraggiarvi, ma eccone un altro:

Troppi ne ho visti di crash simili :smiley:
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.

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?

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?

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.

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??

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??

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.

cavde:
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.

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 :smiley:
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.