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Topic: Drone avec quelle carte arduino (Read 4129 times) previous topic - next topic

mr_boune

Bonjour, j'aimerais me lancer dans la construction d'un drone mais je ne sais pas quelle carte acheter pour arriver à faire cela.
Je pensais à la Uno pour les 5V mais vu que la 101 est plus puissante, je ne sais pas si elle pourra faire de la retransmission vidéo.

Merci pour vos réponses
 Cordialement,
                    mr_boune

sylvainmahe

La carte arduino uno avec son ATmega328P à bord te permettra de réaliser un programme de gestion du vol type drone sans soucis, par contre tu ne pourras pas retransmettre de vidéo avec, sauf si ta caméra a une résolution de quelques 10ènes de pixels par quelques 10ènes de pixels (fpv low cost lol?).

Par contre la 101 avec son Intel Curie te le permettra certainement en bonne qualité...
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mr_boune

Ok merci pour la réponse.
La tension de la 101 est de combien car j'ai pas bien compris (3.3V , 5V tolerant I/O) ?

spoontoff

Perso je te recommanderais plutot un uno avec un raspberry ou avec un tel si tu veux de la video

sylvainmahe

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La tension de la 101 est de combien car j'ai pas bien compris (3.3V , 5V tolerant I/O) ?
Le microcontrôleur est en 3.3V, mais ses entrées/sorties tolèrent 5V quand même.


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Perso je te recommanderais plutot un uno avec un raspberry ou avec un tel si tu veux de la video
Oui mais non, Raspberry tout seul dans ce cas, ça ne sert à rien de lui mettre une uno à coté, je crois qu'elle est assez puissante pour gérer la vidéo et un programme de vol ! :)
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mr_boune

Ok merci pour la précision sur la tension !
Pour le programme de vol, l'accéléromètre/gyroscope pourrait être utile pour aider à stabiliser.

troisiemetype

Pour moi, je mettrais une Arduino Uno (ou équivalent, nano, mini, etc.) pour la partie du gestionnaire de vol.
et autre chose, dans un deuxième temps, pour la vidéo. Avec éventuellement les commandes qui sont renvoyées par l'Uno vers la carte qui gérerait la vidéo.

sylvainmahe

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l'accéléromètre/gyroscope pourrait être utile pour aider à stabiliser.
Oui c'est d'ailleurs indispensable si ton drone est un multicoptère (tri, quadri, hexa, ou octo, ...).
Par contre un drone ce n'est pas forcément un aéronef, ça peut être un véhicule terrestre, navigant sur l'eau, etc... auquel cas il n'y aura pas forcément besoin de gyroscope.

Mais si c'est un quadricoptère, il faut comprendre que ce type d'aéronef n'a pas de stabilité propre, par opposition un avion auto-stable (de part son profil d'aile, son dièdre, ses divers empennages, son centrage, etc...) aura une stabilité propre (il aura tendance à revenir à plat si on lâche le manche).

Le quadricoptère n'ayant pas de stabilité propre (si rien n'est fait il part au crash direct), il doit alors disposer d'une stabilité commandée (comme les avions de ligne modernes).

Donc le gyroscope donne les ordres aux moteurs pour créer cette stabilité commandée, ordres qui peuvent subir une consigne (les ordres du pilote, du gps, de la boussole, etc...).
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sylvainmahe

#8
Jan 18, 2017, 06:57 pm Last Edit: Jan 18, 2017, 07:01 pm by sylvainmahe
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Pour moi, je mettrais une Arduino Uno (ou équivalent, nano, mini, etc.) pour la partie du gestionnaire de vol.
et autre chose, dans un deuxième temps, pour la vidéo. Avec éventuellement les commandes qui sont renvoyées par l'Uno vers la carte qui gérerait la vidéo.
C'est effectivement ce que ferait une entreprise (j'ai connu ça dans une boite de robotique) faute de savoir vraiment comment créer (ou utiliser) un programme de vol en plus d'un programme de traitement vidéo dans un même Raspberry.

Mais ça n'engage pas vraiment à véritablement bien comprendre la Raspberry. Bientôt on mettra un microcontrôleur dédié pour faire clignoter une Del... :smiley-roll-sweat:

Je pense que ton message fait référence à la pratique couramment admise mise massivement en exemple et en tutos sur internet qui va en effet vers ce sens la, c'est à dire l'utilisation de deux cartes au lieu d'une faute d'avoir les compétences requises pour gérer ce genre de projet.
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mr_boune

Je vais sûrement faire un quadricoptère mais je ne sais pas quelle portée aura la transmission vidéo en fonction de la fréquence.

troisiemetype

C'est effectivement ce que ferait une entreprise (j'ai connu ça dans une boite de robotique) faute de savoir vraiment comment créer (ou utiliser) un programme de vol en plus d'un programme de traitement vidéo dans un même Raspberry.
En effet, je reconnais que je peut être limité de ce coté-là. Mais pour avoir fait un programme qui gère du temps réel sur un Uno, j'ai perçu que les limites existent, et qu'elles peuvent être vite atteintes. Mais j'avais une interruption à une fréquence bien supérieure à celle nécessaire pour un quadri.

Oui c'est d'ailleurs indispensable si ton drone est un multicoptère (tri, quadri, hexa, ou octo, ...).
Bah, on doit pouvoir, comme c'est le cas pour un hélicoptère, s'en passer, non? Bon, ça devient quelque chose de radicalement différent, mais l'instabilité naturelle du quadri-copter est à peu près la même que celle de l'hélico, non?

sylvainmahe

#11
Jan 19, 2017, 10:58 am Last Edit: Jan 19, 2017, 11:08 am by sylvainmahe
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En effet, je reconnais que je peut être limité de ce coté-là. Mais pour avoir fait un programme qui gère du temps réel sur un Uno, j'ai perçu que les limites existent, et qu'elles peuvent être vite atteintes. Mais j'avais une interruption à une fréquence bien supérieure à celle nécessaire pour un quadri.
Oui je comprend ton point de vue, après je ne parlais pas d'utiliser une seule carte type UNO, mais bien une seule carte type 101 (ou raspberry) par exemple. Ce qui permet bien la vidéo + le logiciel de vol.

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Bah, on doit pouvoir, comme c'est le cas pour un hélicoptère, s'en passer, non? Bon, ça devient quelque chose de radicalement différent, mais l'instabilité naturelle du quadri-copter est à peu près la même que celle de l'hélico, non?
Alors non c'est complètement différent en fait. Le quadri sans gyroscope à une stabilité propre quasiment proche de zéro, en effet dans un aéronef en vol stationnaire "suspendu" par une ou des hélices, il ne faut justement pas considérer qu'il est tenu (suspendu) par des hélices, c'est tout bonnement faux car les hélices ne sont pas un point tenu par quelque chose dans l'espace sur les 3 axes.

En comparaison, un hélicoptère de modélisme à rotors classique à barre de bell (un rotor principal et un rotor anti-couple) a une complexité qu'il est difficile d'imaginer pour un novice.

Le premier point important, la barre de bell (dans une certaine mesure) reste fixée dans l'espace du fait de sa rotation (et de divers effets), donc comme elle est reliée aux pieds de pale du rotor principal par l'intermédiaire d'un mixeur et de biellettes, si le fuselage de l'hélicoptère bouge sur un axe, la barre de bell étant restée sur son plan de rotation (effet gyroscopique) va donner exactement le bon ordre de compensation au rotor principal pour rétablir l'assiette de l'hélicoptère, encore une fois dans une certaine mesure, faut pas que les différents systèmes aillent en butée mécanique non plus ni en décrochage aérodynamique.

D'autres choses interviennent sur l'hélico à barre de bell comme le fait que les ordres au cyclique sont décalés de 180° (2 fois 90°) du fait qu'une force appliquée à un objet en rotation sur lui même se voit décalée de 90° (retard d'un quart de tour). Tout ceci participe à certains effets un peu compliqués dont il faudrait des pages pour expliquer.

Ensuite les pieds de pales principaux sont montés sur des amortisseurs de battements, qui fait qu'ils peuvent débattre sur le sens vertical, autrement dit quand l'hélicoptère effectue une translation, il se trouve qu'il y a une pale qui avance à une certaine vitesse + la vitesse de translation (par exemple la pale qui passe à gauche du rotor pour un rotor tournant en sens horaire), et une pale qui avance à une certaine vitesse - la vitesse de translation (coté droit dans ce cas). S'en suis un déséquilibre des portances, déséquilibre des forces, les pales et pieds de pales ne tournent plus sur un plan perpendiculaire à l'axe du rotor principal, mais comme ces mêmes pieds de pales sont solidaires à la mécanique par l'intermédiaire de biellettes, leur seul mouvement possible dans ce cas est la rotation sur leur propre axe (l'axe de pied de pale). Il s'en suit donc une variation différentielle (cyclique) du pas qui compense très exactement les forces en jeu pour les rééquilibrer, et éviter que l'hélicoptère ne parte en tonneau (et peut être au crash).

Bref un hélicoptère rc c'est beaucoup plus complexe (au premier abord) a appréhender comme aérodynamique qu'un quadricoptère, j'ai parlé de seulement 3 effets principaux qui interviennent mais il y en a au moins une dizaine qu'il faudrait expliquer et approfondir pour bien maîtriser la compréhension du vol de l'hélicoptère à rotors classiques.

Il existe également des hélicoptères sans barre de bell, sur des grandeurs c'est pilotable du fait de l'inertie énorme de l'ensemble, mais sur hélicoptère rc à notre échelle, l'inertie est moindre et c'est extrêmement difficile à piloter, c'est pourquoi tous les hélicoptères rc (de voltige ou maquette) sans barre de bell (flybarless) sont équipés de gyroscopes électroniques pour créer une stabilité commandée (puisqu'il y a quasi absence de stabilité propre).


Sur mon quadricoptère pour m'amuser j'avais fait une version de mon programme ou je pouvais via un potard contrôler le pourcentage de stabilisation allouée au gyroscope, je pouvais la laisser à 100%, ou même la désactiver (0%) ce qui dans ce cas laisse entièrement la main aux ordres du pilote.

Et bien je peux te dire qu'arrivé à même pas 50%, on arrive même plus à décoller d'un cm sans aller au crash tellement c'est instable ! Pourtant je ne pense pas ne pas savoir piloter un hélicoptère rc...

Bref, j'espère que tu comprends un peu mieux les enjeux du vol d'un hélicoptère rc, qu'il soit qualifié de drone ou pas.


A noter encore une fois que pour qu'un quadricoptère soit qualifié de drone, il doit être complètement ou semi-autonome avec un retour d'informations de son environnement (capteurs de température, caméra, etc...), ou dans un moindre cas ne pas être autonome mais être au minimum équipé d'une caméra avec retour vidéo. Sinon ce type de quadricoptère est dans la catégorie des multicoptères c'est à dire hélicoptère rc avec la seule particularité que d'avoir 4 rotors au lieu de 2.

Le terme drone est en fait mal utilisé aujourd'hui ceci à cause des médias, de toute la vulgarisation autour de ce sujet, des publicités de vente des magasins pour attirer les clients, etc...
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sylvainmahe

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quelle portée aura la transmission vidéo en fonction de la fréquence.
Plus la fréquence augmente, et donc la longueur d'onde diminue, plus il faut augmenter la puissance pour avoir la même portée.

Mais de toute façon je pense que tu va être assez limité en terme de choix (sauf si tu décides de pratiquer en dehors des lois) puisque tout cela est très réglementé en terme de fréquence et de puissance d'émission.
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troisiemetype

J'aurais dû préciser que je parlais du pilotage pour la question de la stabilité... Pour ce qui est de la mécanique, je vois assez bien comment ça fonctionne, pour avoir eu un petit hélico (je n'ai jamais eu assez de patience pour apprendre vraiment, et puis surtout il pouffait des pignons d'anticouple à une fréquence folle!), et pour avoir aussi eu l'occasion de décortiquer une Alouette II lorsque j'étais en DUT. Deux systèmes différents, le rotor tri-pale a un équilibre que n'a pas le bi-pale, d'où les barres de bell dont tu parlais.

Ok, donc l'hélico malgré son instabilité naturelle a une stabilité propre que n'a pas le quadricoptère, induite par les masses en rotation. Et le quadri s'apparente en fait plus à un aéroglisseur qui pourrait quitter le sol. :)

sylvainmahe

J'ai un ami qui a une alouette 2 rc tête tripale et réacteur dessus, assez lourde donc, mais pour l'avoir piloté c'est assez la même chose au final, je parierais pas grand chose de ce truc la sans avoir de gyroscope...

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le quadri s'apparente en fait plus à un aéroglisseur qui pourrait quitter le sol
Oui encore que non, car quand un coté de l'aéroglisseur se soulève la pression à cet endroit la diminue, c'est ça qui créé la stabilité de l'aéroglisseur entre autre.

Par contre quand un quadri sans gyro penche d'un coté, il n'y a absolument rien pour le retenir.

Quote
induite par les masses en rotation
La barre de bell est véritablement un gyroscope mécanique au sein même de la tête de rotor.
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