Official topic: multicotteri con arduino!

forse 20 grammi sembrano pochi, ma in un quadricottero dove tutto è preso al grammo sono importanti XD

per farvi capire 20g su 1000 sono il 2% del peso complessivo, sotto l'1% che per me è trascurabile :P

il peso è stato ottimizzato al massimo e per le sue dimensioni credo di aver fatto un quadri mooolto leggero.

se poi mi metto anche a tagliare i cavi a lunghezza giusta, elimino gli spinotti e saldo tutto con termoretraibile (e qui si guadagnano anche 50g) e vedo che cavi di sezione x sono fin troppo dimensionati e prendo cavi di dimensione x/2 i cavi pesano la metà, e un cavo pesa ;)

volevo farlo SMD ma dovrei fare un circuito doppia faccia che non sono capace e poi non ho un saldatore con l'aria calda giusto per gli smd :sweat_smile:

Scusate se insisto ma non capisco ancora il problema. Cioe' capisco che il peso sia una variabile in gioco, ma ho visto filmati di quadricotteri che portavano magari pesi da 1kg senza problemi... Per quei modelli il peso mi pare di capire non fosse un problema...

superlol: un tricottero è un veivolo che necessita di 3 motori, 3 eliche, 3 regolatori, 1 servo (di coda)

Sul tricottero non occorre nessun servo di coda, semmai serve un algoritmo di controllo vettoriale a 120°, i due rotori anteriori sono destrorsi, quello posteriore sinistrorso e munito di un elica con maggiore passo, il tutto va preventivamente calcolato. Come ho già spiegato, i mezzi con rotori dispari sono instabili mentre quelli con rotori pari sono auto stabili, va da se che è molto meglio realizzare un quadricottero piuttosto che un tricottero.

entrambi i mezzi sempre necessitano di una batteria e di una ricevente nonchè trasmittente e batterie.

Se è un vero UAV non ti serve un radiocomando, serve solo un RTx di bordo per ricevere la telemetria e inviare comandi operativi, ovvero non lo piloti tu.

i motori sono una parte delicata in quanto (come tutto il mezzo) devono essere leggeri, a bassi KV (come ho detto in precendenza si sceglie tra 800-1200KV)

Mi giustifichi tecnicamente questa tua affermazione ?

e a bassi consumi.

La parola "bassi consumi" non ha alcun senso in questo contesto, il consumo dipende dalla potenza necessaria che a sua volta è legata all'efficienza del sistema motore+elica, non esistono motori elettrici a basso consumo, semmai esistono motori con differente efficienza e differente rapporto potenza erogata e peso.

le eliche vanno scelte in base al motore

E' esattamente l'opposto, l'elica si sceglie in base al mezzo e alle prestazioni desiderate e poi si abbina il giusto motore all'elica, tra parentesi l'elica è la parte più importate del mezzo, sbagliare il tipo di elica vuol dire perdere moltissimo in prestazioni e autonomia di volo.

, assorbimenti, payload. intendiamo che maggiore è il diametro e passo di un'elica possimao dire che maggiore è la spinta ma anche i consumi.

Ovvio che la spinta richiede potenza, ma è anche ovvio che se devo sostenere in volo 1kg la potenza sarà la stessa sia che uso un'elica con poco passo e molti giri oppure un'elica con molto passo e pochi giri. Quello che fa la differenza è il rendimento dell'accoppiata motore+elica, ovvero il loro coefficiente totale di efficienza e la relativa curva spinta in funzione dei giri, poi poco importa se la spinta massima ottenibile è poco maggiore del peso totale del mezzo, ovvero decolla a fatica, oppure è molto maggiore del peso complessivo.

per i regolatori ufficialmente dovrebbero reggere i 400Hz per essere compatibili, ad ogni modo la maggior parte dei regolatori va bene,

La stragrande maggioranza degli ESC commerciali per BLDC è già un miracolo se arrivano a poco più di 100 Hz, i 400 HZ te li scordi se non usi regolatori progettati per tale frequenza.

astrobeed:

superlol: un tricottero è un veivolo che necessita di 3 motori, 3 eliche, 3 regolatori, 1 servo (di coda)

Sul tricottero non occorre nessun servo di coda, semmai serve un algoritmo di controllo vettoriale a 120°, i due rotori anteriori sono destrorsi, quello posteriore sinistrorso e munito di un elica con maggiore passo, il tutto va preventivamente calcolato. Come ho già spiegato, i mezzi con rotori dispari sono instabili mentre quelli con rotori pari sono auto stabili, va da se che è molto meglio realizzare un quadricottero piuttosto che un tricottero.

io vivo nel mondo del modellismo, tutti i tricotteri hanno un sistema di servo in coda che permette la rotazione del mezzo sull'asse verticale, il così detto yaw. se non ci credi: http://www.baronerosso.it/forum/modelli-multirotori/ http://www.baronerosso.it/forum/modelli-multirotori/210323-guida-alla-scelta-di-motori-elettronica-e-configurazioni.html la prima parte

entrambi i mezzi sempre necessitano di una batteria e di una ricevente nonchè trasmittente e batterie.

Se è un vero UAV non ti serve un radiocomando, serve solo un RTx di bordo per ricevere la telemetria e inviare comandi operativi, ovvero non lo piloti tu.

noi non stiamo parlando di UAV autonomi ma anche fosse io consiglio sempre un sistema manuale in quanto se il software non è programmato perfetto una massa di anche 1kg che ti viene addosso fa male ed è pericolosa

i motori sono una parte delicata in quanto (come tutto il mezzo) devono essere leggeri, a bassi KV (come ho detto in precendenza si sceglie tra 800-1200KV)

Mi giustifichi tecnicamente questa tua affermazione ?

si consigliano bassi KV perchè così il regolatore lavora meglio, permettendolo anche di lavorare a 400Hz, almeno così dice il creatore del software multiwii. http://www.multiwii.com/?page_id=100#Choosing_another_ESCmotorpropeller

e a bassi consumi.

La parola "bassi consumi" non ha alcun senso in questo contesto, il consumo dipende dalla potenza necessaria che a sua volta è legata all'efficienza del sistema motore+elica, non esistono motori elettrici a basso consumo, semmai esistono motori con differente efficienza e differente rapporto potenza erogata e peso.

vero, ma si cerca sempre al rapporto migliore. intendo che in media un quadricottero dovrebbe stare in hovering entro 300W, dicono sui 250W

le eliche vanno scelte in base al motore

E' esattamente l'opposto, l'elica si sceglie in base al mezzo e alle prestazioni desiderate e poi si abbina il giusto motore all'elica, tra parentesi l'elica è la parte più importate del mezzo, sbagliare il tipo di elica vuol dire perdere moltissimo in prestazioni e autonomia di volo.

e qui sbagli, tu scegli il motore per il numero di KV e consumi nonchè il peso, è inutile dire uso una 10x6 ma poi necessito di un motore da 100g perchè è troppo, anche rinunciando a 20g di spinta se prendo un motore che pesa 60g e ci monto un'elica che non avendo massima efficienza arriva a 80g di spinta mi conviene questo. intendo che per ogni motore vi è l'elica giusta che va scelta per payload, consumi ecc.. se necessito un quadricottero per divertirmi o portare 50g è inutile metta un'elica che mi permette 1kg di payload andando ad aumentare anche i consumi. capisci che intendo? io coi miei keda metto una 10x4.5 che è la sua elica e so che ha la maggiore autonomia per il migliore payload (nel mio caso 200g)

, assorbimenti, payload. intendiamo che maggiore è il diametro e passo di un'elica possimao dire che maggiore è la spinta ma anche i consumi.

Ovvio che la spinta richiede potenza, ma è anche ovvio che se devo sostenere in volo 1kg la potenza sarà la stessa sia che uso un'elica con poco passo e molti giri oppure un'elica con molto passo e pochi giri. Quello che fa la differenza è il rendimento dell'accoppiata motore+elica, ovvero il loro coefficiente totale di efficienza e la relativa curva spinta in funzione dei giri, poi poco importa se la spinta massima ottenibile è poco maggiore del peso totale del mezzo, ovvero decolla a fatica, oppure è molto maggiore del peso complessivo.

per lavorare e giocare in sicurezza bisognerebbe avere una spinta complessiva dei motori circa il doppio di quella del mezzo, un rapporto spinta:peso di 2:1 circa. per la sicurezza e limitare i consumi, poi se vuoi avere un rapporto 1,1:1 cavoli tuoi, per me consumi di più e la sicurezza non la hai. (se a me si rompe un motore avrei la possibilità di sostenere il mezzo comunque, a te se ne rompe uno ciao ciao al veivolo, ho detto avrei perchè le configurazioni attuali non lo permettono)

per i regolatori ufficialmente dovrebbero reggere i 400Hz per essere compatibili, ad ogni modo la maggior parte dei regolatori va bene,

La stragrande maggioranza degli ESC commerciali per BLDC è già un miracolo se arrivano a poco più di 100 Hz, i 400 HZ te li scordi se non usi regolatori progettati per tale frequenza.

questo è un errore in quanto alcuni ESC commerciali prevedono aggiornamenti a 400Hz, i miei per esempio li reggono. sono prove effettuate e si è arrivati a 400Hz con i regolatori in PPM (quelli di hobbyking in particolare).

scusa ma mi pare tu sia in un campo che non conosci benissimo ;)

Federico: Scusate se insisto ma non capisco ancora il problema. Cioe' capisco che il peso sia una variabile in gioco, ma ho visto filmati di quadricotteri che portavano magari pesi da 1kg senza problemi... Per quei modelli il peso mi pare di capire non fosse un problema...

per loro forse ;)

io sto cercando di contenere il peso per contenere i consumi e rendere il volo più lungo.

i mikrokopter completi sono macchine che portano si 500g in volo senza problemi ma sono macchine che costano 1200-1800€ decisamente fuori dal mio budgedt =(

Di questi mikrokopter esistono dei kit? Non vorrei sbagliarmi ma mi pare di averne visto uno all'hackmeeting di roma dell'anno scorso e avevo deciso che era figo... F

https://www.mikrocontroller.com/ store ufficiale, l'esa porta in volo una reflex digitale da 1kg senza alcun problema XD

Quindi sono queste sostanzialmente le cifre che uno deve spendere x avere un risultato decoroso? F

nono, basta mooooolto meno, se vuoi una cosa professionale allora devi pagare un "prezzo professionale" ;)

Io di tutto questo continuo a capirci poco e niente come dal primo topic :-) Seguo con interesse ]:D

secondo me con 250-300€ si vola, compreso radiocomando economico, poi ovviamente se vuoi portare una relfex, vuoi la telemetria, il gps, fpv in hd, i prezzi salgono.... volevo chiedere un radiocomando fino a che distanza arriva di solito?? so che dipende dall' antenna, quindi chiedo uno standard, diciamo a 2.4ghz, può arrivave a un paio di km??

metti che il telecomando ci arriva ma te non vedi più il mezzo.... anche usando una telecamera wireless sono molto costose e pesanti quelle con una buona distanza di trasmissione e sinceraente non credo se ne trovino da 2Km di portata....

superlol: io vivo nel mondo del modellismo, tutti i tricotteri hanno un sistema di servo in coda che permette la rotazione del mezzo sull'asse verticale, il così detto yaw. se non ci credi:

Giusto per chiarire un piccolo dettaglio, io ho 52 anni, il mio primo modello volante, un areo a volo vincolato circolare, me lo regalò mio padre a 13 anni, un anno dopo stavo già facendo le mie prime esperienze con un veleggiatore RC, due anni dopo ho iniziato a volare con un elicottero RC, allora non esistevano ne radiocomandi ne giroscopi, era solo abilità del pilota tenerli fermi in hovering e riuscire a fare un minimo di "svolazzato".

http://www.baronerosso.it/forum/modelli-multirotori/ http://www.baronerosso.it/forum/modelli-multirotori/210323-guida-alla-scelta-di-motori-elettronica-e-configurazioni.html

Conosco molto bene quel forum, magari se provi a farci sopra un ricerca, e magari pure su to.flyrc, scopri che sono un'autorità per quanto riguarda gli elicotteri RC, sopratutto sulla parte teorica e su come vanno costruiti e messi a punti, come pilota me la cavo bene, ma ce ne sono tantissimi più bravi di me. Il montare un servo sui tricotteri è solo un modo per "sgattaiolare" via dai problemi di software e meccanica del volo, in realtà non è necessario.

noi non stiamo parlando di UAV autonomi ma anche fosse io consiglio sempre un sistema manuale in quanto se il software non è programmato perfetto una massa di anche 1kg che ti viene addosso fa male ed è pericolosa

Il pericolo sono i rotori ad alta velocità, possono causare ferite molto gravi, comunque lo scopo è realizzare un UAV e non modello radiocomandato visto che per questo non serve certo Arduino o altra elettronica sofisticata.

si consigliano bassi KV perchè così il regolatore lavora meglio, permettendolo anche di lavorare a 400Hz, almeno così dice il creatore del software multiwii.

Dice una bella cavolata perchè il numero di giri del motore non ha nulla a che vedere con la frequenza di carrier del PPM, semmai il problema è la massima frequenza di commutazione delle fasi del regolatore che può portare a consigliare motori con basso kV, però dal punto di vista efficienza del rotore è un scelta sbagliata. Ti sei mai chiesto perché un elicottero per volo 3D con motore a scoppio 90 ha il rotore che al massimo gira a 2000-2200 rpm mentre i piccoli elettrici, classe 450-500, hanno il rotore che gira a oltre 3000 rpm ?

intendo che in media un quadricottero dovrebbe stare in hovering entro 300W, dicono sui 250W

In media su quale base ? Con quella potenza tieni in hovering quasi 2kg se il tutto è fatto bene.

e qui sbagli, tu scegli il motore per il numero di KV e consumi nonchè il peso, è inutile dire uso una 10x6 ma poi necessito di un motore da 100g perchè è troppo, anche rinunciando a 20g di spinta se prendo un motore che pesa 60g e ci monto un'elica che non avendo massima efficienza arriva a 80g di spinta mi conviene questo.

Hai le idee molto confuse, prima si determina il peso del mezzo in base alle dimensioni di progetto, dopo di che si stabilisce il massimo payload e di conseguenza la spinta massima necessaria, poi toccherebbe fare delle considerazioni sulla portanza in volo e altre cosette, solo dopo questi passaggi si sceglie un elica idonea e per ultimo il motore. Purtroppo fate tutti all'incontrario, prima comprate motori ed eliche solo perché avete letto da qualche parte che vanno bene, ma vi guardate bene dal fare un minimo di conti e, sopratutto, usare un software di simulazione come motocalc, per poi cucirgli attorno un qualche telaio.

intendo che per ogni motore vi è l'elica giusta

Questo è un errore, è esattamente l'opposto va messo il giusto motore sull'elica che a sua volta va scelta in base al mezzo. Ovviamente grazie alla grande varietà di eliche disponibili sul mercato è abbastanza facile abbinare un motore ad un certo numero di eliche in modo da ottimizzare la resa del mezzo, ma è modo il sbagliato di procedere.

scusa ma mi pare tu sia in un campo che non conosci benissimo ;)

A questo ti ho già risposto in apertura :)

ratto93:
metti che il telecomando ci arriva ma te non vedi più il mezzo…
anche usando una telecamera wireless sono molto costose e pesanti quelle con una buona distanza di trasmissione e sinceraente non credo se ne trovino da 2Km di portata…

ovviamente in fpv, se arriva il segnale utilizzerei quello per rasmettere anche il video… in fondo sono solo dati :slight_smile:

superlol:
un 7805 pesa mooolto meno, peserà sui 2-3 grammi, uno switching pesa di più.

Un 7805 pesa circa 2.5 grammi se lo puoi usare senza aletta di raffreddamento, altrimenti il tutto può diventare pesante oltre 50 grammi, però partendo da 12V hai una rilevante perdita di potenza in calore, 7V di caduta su 200 mA sono 1.4 W.
Uno switching da 3A pesa meno di 10 grammi, quindi circa 7.5 grammi in più, però ha un’efficienza prossima al 95% e non sprechi energia per scaldare l’aria, se in uscita hai 200 mA in ingresso hai solo 86 mA (rendimento 95%), tenuto conto che è un assorbimento costante per tutto il tempo che il mezzo è acceso sicuramente è meglio risparmiare 110 mA che 7.5 grammi.

non voglio far polemica, io ti vedo un esperto in elettronica ma in modellismo non ti ho mai visto, sia chiaro ti rispetto moltissimo ;)

tuttavia nonostante tu stai dicendo cose giuste dici che tutti fanno le cose all'incontrario.

non credo sia vero in quanto io per esempio contavo di arrivare sul 1,2kg di multirotore senza payload, sono arrivato a 1,156, non tanto lontano insomma. mi sono fatto un progetto al cad, preso densità di vetronite, ecc e calcolato da li (cad in 3D) il peso del telaio, avevo calcolato 220gr approssimativi, così è stato (poi andavano aggiunte viti ecc). poi mi sono detto devo metterci dei motori, calcolando che devono essere leggeri e potenti, tenendo il più basso possibile i consumi (voglio volare 15 minuti a batteria), ho cercato e ricercato ed ho trovato i keda, ho letto recensioni ecc e letto soprattutto i consumi con una 10x4.5 in funzione della spinta. l'assorbimento era basso e la spinta di circa 650g. sapevo di voler portare in volo una gopro quindi mi sono detto con quei motori vanno questi regolatori, quindi sono 850gr finali, poi con le batterie arrivo a 1100 contando 200g di gopro arrivo a 1300g di multirotore da protare su, ho un rapporto spinta:peso di circa 2:1? si allora mi sono detto prendo quei motori con quelle eliche quei regolatori e una batteria che fosse leggera e capiente.

per me deve essere scelto tutto insieme, poi sapevo che quei regolatori andavano bene con tutte le schede di controllo testate, di multiwii non hanno mai avuto problemi ecc quindi li ho presi.

poi comunque faccio prove e metto dell 8x5, 9x6, 10x4.5-4.7 10x6 e vedo quanto ci guadagno.

il dato di 250W era dato da gente che ha provato ed ha notato che con quella potenza arrivava a stare in hovering preciso o quasi. conta che tu dici 250W si portano in volo 2kg, non è detto, dipende sempre dai motori ed elica che hai a mio avviso.

il fatto di mettere arduino tra la ricevente e i motori è perchè rende più facile il pilotaggio, poi esistono UAV autonomi, il mikrokopter ha navigazione per waypoint, atterraggio e decollo automatici, metti un trasmettitore GPS sulla spalla e questo di segue o punta comunque la videocamera su di te (punti di interesse).

ovvio ha un'altro costo rispetto ai 300€ che io vorrei spendere

per il 7805 allora vedo cosa fare grazie del consiglio ;)

astrobeed:

superlol: un 7805 pesa mooolto meno, peserà sui 2-3 grammi, uno switching pesa di più.

Un 7805 pesa circa 2.5 grammi se lo puoi usare senza aletta di raffreddamento, altrimenti il tutto può diventare pesante oltre 50 grammi, però partendo da 12V hai una rilevante perdita di potenza in calore, 7V di caduta su 200 mA sono 1.4 W. Uno switching da 3A pesa meno di 10 grammi, quindi circa 7.5 grammi in più, però ha un'efficienza prossima al 95% e non sprechi energia per scaldare l'aria, se in uscita hai 200 mA in ingresso hai solo 86 mA (rendimento 95%), tenuto conto che è un assorbimento costante per tutto il tempo che il mezzo è acceso sicuramente è meglio risparmiare 110 mA che 7.5 grammi.

Quello che dicevo io ;)

con lo stesso budget, e lauto costruzione possiamo fare un allunaggio :D kissa che gia sia venuto in mente a qualcuno :D

milvusmilvus: secondo me con 250-300€ si vola, compreso radiocomando economico, poi ovviamente se vuoi portare una relfex, vuoi la telemetria, il gps, fpv in hd, i prezzi salgono.... volevo chiedere un radiocomando fino a che distanza arriva di solito?? so che dipende dall' antenna, quindi chiedo uno standard, diciamo a 2.4ghz, può arrivave a un paio di km??

confermo la cifra, i sensori della wii hanno abbattuto molto i prezzi. Sui 300€ per partire da 0. Io ho speso 200 dollari se non erro per motori, ricevente esc.. insomma tutto tranne arduino e la scocca.

Per il bec fatevi pochi problemi, di solito gli ESC lo incorporano e di tipo switching (UBEC), quindi ti ritrovi con 20g * (numero esc -1) di grammi inutili...

nonostante ciò che dica astro è corretto teoricamente (peso -> elica -> motore) c'è anche il problema vibrazioni. su rcforum un tizio aveva misurato le vibrazioni per vari tipi di motore, molto utile soprattutto con l'elettronica economica :), per questo noi ignoranti della fisica del volo partiamo dal motore. Poi se qualcuno ha le capacita per scrivere quattro formule che magari i più smaliziati riescono ad usare... io non ho mai trovato nulla la riguardo.

che i regolatori viaggiano a 400Hz dubito, so che per esempio quelli HK sono MODIFICABILI per arrivare a quelle frequenze, se ne parla sul sito aeroquad ma la scoperta mi pare fossi di qualcun'altro. Comunque io vorrei vedere a banco questa efficenza migliorata, perchè il motore deve essere in grado di battere l'inerzia della pala.

e quì torniamo ad un altro problema: l'inerzia della pala. Più la pala è veloce, più l'inerzia è maggiore. Quindi di solito si scelgono motori a basso kV (< 1000) per "alleviare" il problema. Non a caso i multicotteri on superano certe dimensioni: non ho fatto calcoli ne ho esperienza, ma credo che sia per via del fatto che il cambiamento di velocitàù dei motori è troppo lento, e quindi diventa necessario il passo varibile sulle eliche

lesto: nonostante ciò che dica astro è corretto teoricamente (peso -> elica -> motore) c'è anche il problema vibrazioni. su rcforum un tizio aveva misurato le vibrazioni per vari tipi di motore

Verissimo, però le vibrazioni non sono dovute al motore, sono bilanciati alla perfezione in fabbrica, ma alle eliche che vanno equilibrate a mano una per una, e qui toccherebbe aprire un capitolo dedicato perché questo è un punto molto importante.

che i regolatori viaggiano a 400Hz dubito, so che per esempio quelli HK sono MODIFICABILI per arrivare a quelle frequenze

Esatto, i regolatori commerciali, sopratutto quelli economici, al massimo arrivano a 100 Hz, solo pochissimi sono modificabili per aumentare questa frequenza, del resto tutti i radiocomandi lavorano a 50 Hz, al massimo 100 Hz alcune radio digitali di ultima generazione, quindi è normale che i produttori non si spingano oltre.

, se ne parla sul sito aeroquad ma la scoperta mi pare fossi di qualcun'altro. Comunque io vorrei vedere a banco questa efficenza migliorata, perchè il motore deve essere in grado di battere l'inerzia della pala.

La pala ha pochissima inerzia perché dipende dalla massa e non certo dalla sua velocità, semmai vorrai dire dalla resistenza aerodinamica che aumenta col quadrato della velocità. Proprio per questo motivo è preferibile usare eliche piccole e veloci piuttosto che eliche grosse e lente. L'elica piccola ha una velocità tangenziale minore di un'elica grossa, inoltre il fatto di usare un passo minore riduce il coefficiente di resistenza aerodinamica, alla fine è facilmente verificabile che a parità di spinta l'elica piccola veloce e con meno passo produce meno resistenza dell'elica grossa più lenta e con più passo, ovvero meno potenza a parità di spinta e maggiore reattività nella risposta. Da notare che i 400 Hz per il controllo sono il "minimo sindacale", sarebbe meglio lavorare a 1000 Hz, tale frequenza deriva dal solito discorso che la velocità del controllo deve essere almeno 10 volte maggiore del reciproco della costante di tempo elettrica del motore, e questa è di gran lunga minore di quella meccanica dell'accoppiata motore ed elica.