Quadricottero con Xbee

Ciao ragazzi ho in mente di costruirmi un quadricottero basato su arduino. Ho letto diverse guide online e ho notato che in tutti i progetti vengono usati controlli radio. Mi chiedevo se fosse possibile pilotare il quadricottero con comunicazione xbee, magari xbee pro per avere maggiore portata.
Per fare questo, correggetemi sa sbaglio, ho bisogno di 2 arduino. Uno a bordo per poter gestire i dati del giroscopio e dell’accelerometro e un altro con collegato il modulo xbee per inviare i comandi al quadricottero.
Può funzionare?

si, può funzionare, ma puoi usare anche un solo arduino e una xbee to usb shield lato pc, ovviamente poi programmerai direttamente da pc. Ti avviso che il progetto è lungo e complicato, soprattutto se non parti da codice già ben sviluppato. Ci sono tanti esempi opensource su internet di controllori per quadricottero con arduino, osserva il codice e impara :-)

ci sarebbe multiwii ma poi devi pensare a modificare il lato ricezione dei segnali..

non credocomunque che l'xbee sia abbastanza veloce e il pro in italia viene limitato mentre le trasmittenti che usiamo arrivano anche a 2km senza troppi problemi, se poi vuoi pilotarlo da pc utilizzi un usb to ppm che costa 40€ circa e hai l'interfaccia (se ti preme solo questa parte puoi anch prendere un trasmettitore da 50€ tnato poi viene tutto emulato)

Ragazzi mi inserisco un attimino in questo topic perchè anche a me interesserebbe un progetto del genere, anche se al momento non ho per niente il tempo per una cosa così complicata.

La mia domanda è semplice:

io ho già 2 xbee pro (serie 2 se non erro) usb shield e xbee arduino shield.

Sarebbe possibile comandare solo con questi componenti un quadricottero?

(naturalmente oltre alla IMU, motori etc etc) Sto parlando solo per quanto riguarda il punto di vista della comunicazione per ora!!!

Grazie

f.schiano: Sarebbe possibile comandare solo con questi componenti un quadricottero?

Se, e ripeto se, il quadricottero è autostabile e in grado di gestire le manovre in modo autonomo si, in caso contrario serve il classico radiocomando e l'indispensabile abilità manuale.

Ciao lesto, so che c'è tanto codice che potrei usare, ma voglio farlo tutto da me, incontrare i problemi e cercare di risolverli, solo così potrò capire a fondo come far volare e stabilizzare qualcosa. Comunque magari inizialmente potrei usare il computer, ma poi voglio costruire un vero e proprio telecomando basato su xbee così da essere più comodo. Superlol in che senso non è abbastanza veloce, cioè xbee trasmette a 250 Kbps non è abbastanza per dare semplici comandi?

il tempo impiegato 2km dalle nostre trasmittenti ad arrivare alla ricevete è un tempo di circa 3/4 di secondo (segnale lungo circa 0.1 sec) e questo è fodamentale se pensi che un quadricottero un un secondo cade a terra con una forza direttamente proporzionale alla sua massa XD

con 2 calcoli riesci anche a trovare la velocità al momento dell'impatto ma non è il caso :P

credo che comunque il lavoro sia tanto anche usando un sistema già fatto inoltre il più delle riceventi di modellismo hanno il fail safe ovvero se perdi segnale danno un comando statico ai servi o motori o scheda di controllo. ad esempio io ho impostato lo stable mode e motore poco sotto l'hovering e il resto degli stick centrali così scende delicatamente molto lentamente in caso di problemi o se esce dal raggio o interferenza varie.

se non implementi queste cose un'interferenza imporvvisa di 3 secondi e cade...

astrobeed: Se, e ripeto se, il quadricottero è autostabile e in grado di gestire le manovre in modo autonomo si, in caso contrario serve il classico radiocomando e l'indispensabile abilità manuale.

Si ma infatti io intendevo riferirmi a un velivolo AUTONOMO in cui il "pilota" da terra deve solo impostare (tramite xbee ad esempio) le coordinate del punto di arrivo e/o altri parametri che attivano una certa routine sul microcontrollore a bordo del MAS.

allora ok, prenditi 3 annetti liberi e inizia a studiare i vari filtri e algoritmi vari XD

Per fare quello che dici, non dimenticarti di inserire anche un accelerometro per mantenere il multirotore sempre parallelo al terreno. I soli giroscopi non bastano. La cosa è abbastanza complicata, però se pensi di essere in grado di farlo credo avrai delle gran belle soddisfazioni. Ciao.

superlol: allora ok, prenditi 3 annetti liberi e inizia a studiare i vari filtri e algoritmi vari XD

quoto alla grande!

superlol: allora ok, prenditi 3 annetti liberi e inizia a studiare i vari filtri e algoritmi vari XD

Vabbè, ma non iniziamo sempre a scoraggiare chi ha voglia di fare ed imparare. Magari a lui non interessa niente di vedere il multirotore volare, tanto meno gli interessa di vederlo volare tra 3-4-5 anni; magari gli interessa solo imparare cose nuove. Sono da queste persone che nascono i nuovi progetti, non da chi si accontenta di usare cose già fatte (come ho fatto anch'io :D)

ma a cosa serve un accelerometro su un quadricottero che vorrei comandare io come se fosse un elicottero ?

sciorty: ma a cosa serve un accelerometro su un quadricottero che vorrei comandare io come se fosse un elicottero ?

Se vuoi comandarlo tramite radiocomando in modalità acro non serve a nulla, però se si parte dalla richiesta dell'utente che ha aperto il post, dobbiamo tenere conto che il comandare da un pc un elicottero o multirotore non diventa poi così veloce come muovere gli stick di un radiocomando e di conseguenza, se il modello inizia ad inclinarsi e non riesci a raddrizzarlo in tempo sei già per terra. L'accelerometro lo terrebbe sempre bello dritto anche quando tu ti distrai per guardare una bella gnocca che passa. Ovviamente per bello dritto intendo il multirotore XD

Vabbè, ma non iniziamo sempre a scoraggiare chi ha voglia di fare ed imparare. Magari a lui non interessa niente di vedere il multirotore volare, tanto meno gli interessa di vederlo volare tra 3-4-5 anni; magari gli interessa solo imparare cose nuove. Sono da queste persone che nascono i nuovi progetti, non da chi si accontenta di usare cose già fatte (come ho fatto anch'io smiley-grin)

Non lo stiamo scoraggiando, anzi mi pare che siamo pronti a dargli vari consigli, tra cui quello di non aspettarsi una cosa fatti dall'oggi al domani come un esercizietto con i led. Serve tanto studio, tanta pazienza, e in 1-2-3 anni ti assicuro che ce nè di tempo per scoraggiarsi, anche più di una volta. Comunque prima di tutto bisogna ottenere un quadricottero pilotabile secondo le "comuni" trasmittenti, poi si può passare alla complicazione di volo autonomo.

ma a cosa serve un accelerometro su un quadricottero che vorrei comandare io come se fosse un elicottero ?

No. il quadricottero, per rimanere dritto, è molo difficile da manovrare a mano. Probabilmente senza elettronica ci sono solo 2 o 3 persone al mondo in grado di pilotarli. Poi se ci aggiungi i giroscopi diventa un mezzo fattibile per chi ha già grossa esperienza con questi mezzi. PROBLEMA:

Bisogna distinguere tyra velocità di comunicazione e LAG. Non ho mai provato gli XBEE, ma a quanto ho capito la loro lag (il tempo impiegato al dato per essere pachettizzato, spedito, ricevuto, controllato, richiesto di nuovo se mancante/danneggiato, depachettizzato, letto) è troppo alta, e quindi se dici "destra", il comando arriverà troppo tardi.

Quindi si risolve (sia il problema stabilità "in ritardo" che "niubbi del volo") con un bel accelerometro, che ti aiuta a mantenere l'inclinazione assolutaa con il terreno. Ha questo punto hai una IMU a 6 assi di libertà (3 gyro + 3 accelerometro).

Tanto per capirci qualcosa. Io ho un radiocomando di un elicotterino colibrì non so se lo conoscete , comunque mi pare sia a 2.4 GHz e 4 canali. Potrei usare questo per una cosa del genere o dovrei partire con qualcos'altro ?

Grazie.

P.s. Dalla mia ho una laurea in ing. Dell'Automazione , una tesi sullo stato dell'arte degli algoritmi di swarm intelligence..., e una laurea magistrale in corso d'opera... Speriamo che mi siano utili prima o poi. Come spesso ripeto, molta molta teoria e poca pratica, ed è proprio per questo che sono finito qui. Grazie mille per i consigli!

lesto: No. il quadricottero, per rimanere dritto, è molo difficile da manovrare a mano. Probabilmente senza elettronica ci sono solo 2 o 3 persone al mondo in grado di pilotarli.

Se parli di elicottero normale senza flybar posso pure darti ragione, però di persone al mondo in grado di farlo ce ne sono molte di più di quello che pensi, uno dei tanti sono io :grin: Se parliamo di quadricottero è vero che ci vuole abilità per portarlo senza nessun ausilio elettronico, ma chiunque sa pilotare bene un modello di elicottero, quelli veri non i giocattoli cinesi, non ha problemi per farlo. L'elettronica minima, presente in tutti i modelli commerciali, sono tre giroscopi Head Lock, gli stessi usati sugli elicotteri per la stabilizzazione della coda, grazie ai quali anche chi non ha nessun pratica di volo riesce a farlo volare senza troppi problemi, e questa può essere un'ottima base di partenza per arrivare ad un vero UAV. Un ottimo quadricottero commerciale da utilizzare come base è il GAUI 330X-S, costo circa 400 Euro, il telaio è totalmente in carbonio, 4 BLDC Scorpion ad altissime prestazione, 4 Esc con refresh a 400 Hz (la vecchia versione usava dei normali ESC a 50 Hz), unità elettronica che provvede alle miscelazioni per i motori e contiene tre giroscopi per la stabilizzazione dei movimenti rotatori sui tre assi, peso a vuoto circa 400 gr, peso a pieno carico fino a 1.5 kg.

f.schiano: Tanto per capirci qualcosa. Io ho un radiocomando di un elicotterino colibrì non so se lo conoscete , comunque mi pare sia a 2.4 GHz e 4 canali. Potrei usare questo per una cosa del genere o dovrei partire con qualcos'altro ?

Grazie.

P.s. Dalla mia ho una laurea in ing. Dell'Automazione , una tesi sullo stato dell'arte degli algoritmi di swarm intelligence..., e una laurea magistrale in corso d'opera... Speriamo che mi siano utili prima o poi. Come spesso ripeto, molta molta teoria e poca pratica, ed è proprio per questo che sono finito qui. Grazie mille per i consigli!

sì, 4 canali sono sufficenti (su/giù, destra/sinistra, avanti/indietro, ruota dx/sx) immagino sia una ppm... dovresti fare una discussione apposta per il reverse engineering.

astrobeed: Se parliamo di quadricottero è vero che ci vuole abilità per portarlo senza nessun ausilio elettronico, ma chiunque sa pilotare bene un modello di elicottero, quelli veri non i giocattoli cinesi, non ha problemi per farlo.

l'ho scitto perchè sinceramente non ho mai visto nessuno pilotare un quad completamente senza elettronica, al massimo solo con i giroscopi.

per pilotare un quadri sono necessari 4 canali minimo, poi un 5 con alcuni software per attivare lo stable mode.

io gli ho detto di comincuare da multiwii perchè gli lascia spazio per comprendere e fare senza metterci tanto tempo, il software che ho citato è in sviluppo da non so quanti anni e ha fatto passi da gigante per farti capire (e ora stressa fin troppo il micro).

io ti direi: inizia a far volare un quadri normale con stick normali che ti può sempre tornae utile, io come radio ho una multiplex cockpit sx, ma ci sono le optic 6 ottime per iniziare.

se cominci da proprio 0 metti in conto un 600€ di tutta la roba (radiocomando, telaio, motori, regolatori, pacchi batterie e caricabatterie) e su alcune cose non elemosinare.

io la trasmittente l’ho pagata 200€ con ricevente 7 canali (tramsittente da 7 canali, 4 modalità di volo, compiuterizzata, 12 memorie ecc…) poi quella è una cosa fissa, la uso per aerei elicotteri quadri auto ecc… invece le batterie, motori e regolatori li ho presi da honk kong, circa 200$ di roba più altri 45$ di spedizione, telaio da 20€ e ho un quadri completo di tutto pronto al volo (più 50€ arduino e sensori della wii), poi altri 90€ di caricabatterie vanno ma anche questo rimane.

batterie lipo, magari le usi anche su altri modelli, io le uso sull’easy glider per capirci. l’argomento modellismo è vasto e non è il posto per parlarne ma conta che anche quello che vuoi fare tu senza trasmittente sono:
90€ di GPS (raggio 2m circa, mi pare giusto) sensori accellerometri 40€, giroscopi 60€, arduino 25€, xbee 50€ (la coppia), tempo impiegato, beh dipende.

ne vale la pena?

se vuoi imparare allora ok altrimenti ti ocnsiglio la multipilot32 cheusa un arm cortex per gestire tutto e ha anche la navigazione autonoma

Io non ho la minima esperienza in fatto di quadricotteri ecc... ma ho tanta voglia di farmelo da solo per poter imparare a fondo cosa ci sta dietro quelle cose chiamate volo e stabilità; è questo il punto. Vederlo alzare da terra per la prima volta sarà qualcosa di incredibile. So che ci vorrà un pò di tempo, ma essendo ignorante riguardo queste cose forse non mi rendo conto al meglio dei problemi. La mia idea è quella di impartire, tramite xbee, solo i comandi per modificare la rotta, per il resto dovrebbe mantenersi il più stabile possibile nella posizione dell'ultimo comando. Cioè lui autonomamente si alza fino a tipo 1,5m da terra e poi io tramite un altro arduino con collegato l'xbee darei i seguenti comandi con 2 stick analogici. 1) aumenta potenza a tutti i motori (così da aumentare l'altezza da terra) 2) aumenta potenza motori 1 e 2 (così da farlo spostare in avanti) 3) aumenta potenza motori 2 e 3 (così da farlo spostare a dx) 4) aumenta potenza motori 3 e 4 (così da farlo spostare indietro) 5) aumenta potenza motori 4 e 1 (così da farlo spostare a sx)

Ho detto della vaccate? Oppure si può fare