O'ziyurar qayiqni qurish (ArduPilot Rover): 10 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Fusion 360 loyihalari »

Bilasizmi, nima ajoyib? Uchuvchisiz o'z-o'zini boshqaradigan transport vositalari. Ular shunchalik ajoyibki, biz (universitetdagi hamkasblarim va men) o'zimizni 2018 yilda qurishni boshlaganmiz. Shu sababli men bo'sh vaqtimda nihoyasiga etkazish uchun bu yil yo'l oldim.

Bu yo'riqnomada men ushbu loyihani siz bilan baham ko'rmoqchiman va sizni o'z-o'zini boshqaradigan transport vositasini yaratishga jalb qilmoqchiman. Men, shuningdek, loyihaning yuzasini chizib, sizga yo'lda sodir bo'lgan barcha baxtsiz hodisalar haqida qisqacha ma'lumot beradigan YouTube -da kichik video tayyorladim. Bu ko'rsatma bu narsa aslida qanday ishlashini tushuntirib beradigan o'zaro bog'liq qo'llanma.

Bu kim uchun ko'rsatma va uni qanday o'qish kerak

Bu ko'rsatma aslida ikkita maqsadga ega. Avvalo, men o'zim yaratgan va o'rgatgan narsalarim bilan bo'lishmoqchiman va sizlarni avtoulovlarni boshqarishga qiziqtirmoqchiman. Ikkilamchi maqsad - bu loyihani hujjatlashtirish va uning tafsilotlari, shuning uchun mening eski universitetimdagi keyingi talabalar guruhi, loyihani tanlagan, nima bo'lganini biladi.

Agar siz bu erda faqat o'yin -kulgi uchun bo'lsangiz, parametrlar ro'yxati va aniq ulanish sxemalari kabi tafsilotlarga e'tibor bermasligingiz mumkin. Men qadamlarni boshida juda oddiy saqlashga harakat qilaman, shuning uchun ularni har qanday ArduPilot RC qayig'iga qo'llash va tafsilotlarni oxiriga qo'yish mumkin.

Loyiha ikki qismdan iborat bo'lib, Instructable xuddi shu tuzilishga amal qiladi. Men birinchi qismni "mushaklar" deb atayman, chunki u barcha elektrotexnika va qayiqlarni o'z ichiga oladi. Keyin men qayiq ustidagi kichik quti bo'lgan "Bosh miyasi" ga o'tmoqchiman, unda asosiy boshqaruvchi va qabul qilgichni uzatuvchi barcha narsalar bor.

Kenterprise -ning kelib chiqishi

To'g'ri, bu loyihaning asosiy tarixi, agar siz buni videoda eshitmagan bo'lsangiz. Bu loyiha men universitetda bo'lganimda, 2018 yilda boshlangan. Biz 4 -semestr oxirida 5 -chi sinfga borardik. Universitetimizda siz taxminan 6 oy davomida jamoaviy loyihani amalga oshirasiz. Siz tayyor loyihalar ro'yxatidan tanlashingiz mumkin (yaxshi baho olish uchun yaxshi imkoniyat) yoki o'zingizning loyihangizni boshlashingiz mumkin (hech kim buni mening bilimimga qadar qilmagan). Shuningdek, siz ushbu loyiha uchun 12 ta kredit balini olasiz, bu esa bakalavrlik dissertatsiyasiga teng. Shunday qilib, muvaffaqiyatsizlikka uchrash sizning umumiy bahoingizni tubdan o'zgartirishi mumkin.

Men, albatta, loyihani noldan boshlashga qaror qildim va 4 ta kambag'al odamni meni sayohatda jamoaviy loyihaning axlat qutisiga kuzatib qo'ydi. Biz 5 kishilik minimal jamoaviy guruh bilan boshladik, lekin keyinroq bizdan 2 kishi ketdi. Bizga 1500 evro ham berildi, lekin biz uni har doim eng yangi va eng zo'r elektronikaga ega bo'lgan xitoy veb -do'konlarida sarflashga ruxsat bermadik. Buning o'rniga biz nemis elektronikasini yaxshi etkazib beruvchilar bilan bog'lanishga majbur bo'ldik. Spoyler: O'z -o'zidan boshqariladigan qayiq komponentlarini bunday yo'l bilan olishning iloji yo'q.

Asl fikr

Loyihaning g'oyasi haqida o'ylaganimizda, biz dron bilan bog'liq biror narsa qilish haqida o'yladik, chunki dronlar - bu eng zo'r narsa. Oddiy uchuvchisiz uchuvchisiz samolyotlar allaqachon mavjud va biz yangi narsalarni yaratmoqchi edik. Shunday qilib, biz uchuvchisiz qayiq qurishga qaror qildik. Biz bu fikrni yaqin atrofdagi ko'l tufayli oldik.

Ko'l 12km^2 maydonni egallaydi va asosan atigi 1,5 metr chuqurlikda joylashgan. Bu shuni anglatadiki, u yoz oyida isiydi, shu bilan birga suv kamroq bo'ladi. Bilasizmi, qanday hayot shakli iliq suvlarni yaxshi ko'radi: sianobakteriyalar, Germaniyada ko'k algea deb ham ataladi. To'g'ri sharoitda bu narsalar tezda ko'payadi va katta maydonlarni qamrab oladi, shu bilan birga odamlarga ham, hayvonlarga ham zarar etkazadigan toksinlar ishlab chiqaradi. Qayiqning maqsadi muntazam ravishda ko'l yuzasini supurish va algea kontsentratsiyasini o'lchash edi. Keyin to'plangan ma'lumotlar issiqlik xaritasida chop etilishi mumkin, bu algea qanday sharoitda paydo bo'lishini tushunish, shuningdek mahalliy aholi va sayyohlarga real vaqtda ogohlantirishlar berish.

Boshqa buzg'unchi: Biz hech qachon ko'k algea uchun o'lchash moslamasini qura olmadik va uni qayiqqa joylashtira olmadik, chunki bunday yig'ilishlar juda qimmatga tushadi va odatda 1mx1mx2m o'lchamli kema rafida joylashadi, bu uzunligi 1 metrga to'g'ri kelmaydi. qayiq. Yangi yo'nalish - mahalliy biologga vaqt o'tishi bilan ko'l tubining qanday o'zgarishini ko'rish uchun ko'l bo'yidagi chuqurlik xaritalarini avtomatik va arzon narxda yaratish. Qo'l mehnati tufayli skanerlash juda qimmatga tushadi.

Pastga spiral

Hikoyaga qaytish. Dastlabki ikki oylik bilim va rejalarni to'plashda biz bunday qayiqqa nima kerakligini ko'rib chiqdik: korpus, elektr haydovchi poezd, o'z-o'zini boshqarish qobiliyati, Internetga ulanish. O'shanda men avtonom haydashga e'tibor qaratib, deyarli hamma narsani o'zimiz qurishimiz kerak degan qarorga keldim. Bu yomon fikr edi, bu g'oya deyarli muvaffaqiyatsizlikka uchradi va nima qilganini taxmin qildi? Aniqrog'i, 6 oy o'tgach, biz Kenterprise rc qayig'iga vaqt va ter to'kdik (4 -rasmdagi infografika). Yo'lda biz cheklangan pul, elektronika yo'qligi va jamoani yomon boshqarish bilan kurashdik, men bunga katta mas'uliyatni o'z zimmamga olaman.

Demak, Kenterprise avtonom o'lchash vositasi bo'lgan, u na avtonom, na hech narsani o'lchamagan. Ko'rib turganingizdek, muvaffaqiyat unchalik katta emas. Yakuniy taqdimot paytida biz panjara oldik. Yaxshiyamki, bizning professor eshitgan ishlarimizni tan oldi va bizga yaxshi baho berdi, bu o'tgan yillardagi boshqa loyiha guruhlaridan ko'ra yomonroq, lekin yaxshi.

2020 yilgi yangilanish

Men bu talaba loyihasini axlat qutisining mutlaq yong'inlari deb atashni o'ylardim, lekin eski so'zda aytilganidek: "axlat qutisidagi yong'in izlari sizni kuchliroq qiladi". Bu tajriba haqiqatan ham maqsadlarimni to'g'ri o'lchashimga va keyingi barcha loyihalarimda diqqatimni jamlashga yordam berdi. Shuningdek, men hali ham biologlarga ko'llarni tadqiq qilishda yordam beradigan uchuvchisiz transport vositasi g'oyasini yaxshi ko'raman. Mana shuning uchun, bir yil o'tgach, men uni yangi olgan FPV dron bilimlarim, ArduPilot ochiq manbali loyihasi va arzon elektronika saytlarining kuchi yordamida tugatmoqchi bo'ldim.

Maqsad uni to'liq o'lchash qayig'iga aylantirish emas, balki barcha tizimlarni ishga tushirish va avtopilot o'rnatish edi. Bu mukammal bo'lishi shart emas. Men shunchaki bu qayiqni kontseptsiya isboti sifatida ko'rishni xohlardim.

Men kelajakda dengiz tubini xaritalash kabi loyihalar uchun avtonom qayiqni universitetga topshiraman. Aytgancha, men yolg'iz emas edim. 2018 yilda loyiha guruhida bo'lgan do'stim Ammar menga qayiqni sinab ko'rishda yordam berdi.

Uzoq gapirmasdan, unga kiraylik

1 -qadam: Mushaklar: korpus

Korpus - qayiqning eng katta qismi. Nafaqat katta o'lchamlari (100sm*80sm), balki bu maxsus tuzilmani qurishga ko'p vaqt ketganligi uchun ham. Agar men yana shunday qilsam, albatta, javon qismlarini tanlagan bo'lardim. RC -dan tashqarida joylashgan qayiq biz uchun qulay emas edi, chunki bu qayiqlarning yuk ko'tarish qobiliyati juda cheklangan. Badan taxtasi yoki sörf taxtasi yoki apparat do'konidagi PVX quvurlarining bir nechtasi men taklif qila oladigan oddiy echim bo'lardi.

Qanday bo'lmasin, bizning korpusimiz Fusion 360 -dagi 3D model bilan boshlandi. Men juda batafsil modelni yaratdim va biz uni qurishni boshlashdan oldin bir necha marta takrorladim. Men modeldagi har bir komponentga tegishli og'irliklarni berishga va hatto intererni modellashtirishga ishonch hosil qildim. Bu menga qayiqni qurishdan oldin uning taxminiy og'irligini bilish imkonini berdi. Men, shuningdek, "suv chizig'i" ni qo'yish, transport vositasini kesib tashlash va suv ostidagi hajmni hisoblash orqali bir necha suzish kalibrlarini qildim. Qayiq katamarandir, chunki bunday transport vositasi yuqori barqarorlikni va'da qiladi, keyin bitta korpusli qayiq.

Bir necha soatlik modellashtirish soatlaridan so'ng, biz polistirol plitalardan ikkita korpusning asosiy shaklini kesib, qayiqni hayotga qaytarishni boshladik. Keyin ular shakli kesildi, teshiklar to'ldirildi va biz juda ko'p zımpara qildik. Ikki korpusni bog'laydigan ko'prik shunchaki katta yog'och quti.

Biz hamma narsani 3 qatlamli tolali shisha bilan yopdik. Bu qadam taxminan 3 hafta davom etdi va yaxshi silliq yuzaga ega bo'lish uchun bir necha kun qo'lda silliqlashni o'z ichiga oldi (0/10 tavsiya etilmaydi). Shundan so'ng biz uni chiroyli sariq rangga bo'yab, "Kenterprise" nomini qo'shdik. Bu nom nemischa "kentern" so'zining cho'kish degan ma'noni anglatadi va Star Trek kosmik kemasi "USS Enterprise" dan iborat. Biz hammamiz bu nom biz yaratgan dahshatga juda mos keladi deb o'yladik.

2 -qadam: Mushaklar: harakatlanish tizimi

Dvigatellari yoki yelkanlari bo'lmagan qayiq, yog'ochdan yasalgan yog'ochning haydash xususiyatlariga ega. Shuning uchun biz bo'sh korpusga qo'zg'alish tizimini qo'shishimiz kerak edi.

Men sizga yana bir spoyler bermoqchiman: biz tanlagan motorlar juda kuchli. Men hozirgi echimni va uning kamchiliklarini tasvirlab beraman, shuningdek, muqobil qo'zg'alish tizimini taklif qilaman.

Hozirgi yechim

Biz qayiqqa qancha turtki kerakligini bilmas edik, shuning uchun o'zimizga ikkita poygachi motorini oldik. Ularning har biri 1 m uzunlikdagi RC poyga qayig'ini quvvatlantirish uchun mo'ljallangan va mos keladigan elektron tezlikni boshqarish moslamasi (ESC) 90A uzluksiz etkazib berishi mumkin (bu iste'mol bir soat ichida katta avtomobil akkumulyatorini to'kadi).

Shuningdek, ular suvni sovutishni talab qiladi. Odatda siz ESC va Dvigatelni bir nechta quvurlar bilan bog'lab, kirishni qayiqning old qismiga qo'yib, chiqishini pervanel oldiga qo'yasiz. Shunday qilib, pervanel ko'l suvini sovutish tizimi orqali tortadi. Biroq, ko'rib chiqilayotgan ko'l har doim ham toza emas va bu yechim sovutish tizimini tiqib qo'yishi va ko'lda bo'lganida dvigatelning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun biz korpus ustidagi issiqlik almashtirgich orqali suv chiqaradigan ichki sovutish tsikliga o'tishga qaror qildik (3 -rasm).

Hozircha qayiqda ikkita suv idishi bor, suv ombori va issiqlik almashtirgichi yo'q. Suv omborlari shunchaki issiqlik massasini oshiradi, shuning uchun dvigatellarning isishi ancha uzoq davom etadi.

Dvigatel shaftasi suvga kirmasligi uchun mo'ljallangan ikkita universal bo'g'in - aksel va qotiq quvur orqali ulanadi. Ikkinchi rasmda siz ushbu yig'ilishning yon ko'rinishini ko'rishingiz mumkin. Dvigatel 3D bosma moslama bilan burchak ostida o'rnatiladi va rekvizitlar ham bosiladi (chunki men eskilarini sindirdim). Bu rekvizitlar dvigatellar kuchiga bardosh bera olishini bilganimdan juda hayron bo'ldim. Ularning kuchini qo'llab -quvvatlash uchun men pichoqlarni 2 mm qalin qilib yasadim va ularni 100% to'ldirish bilan chop etdim. Rekvizitlarni loyihalash va chop etish, aslida, har xil turdagi rekvizitlarni sinab ko'rish va eng samaralisini topish uchun juda zo'r operatsiya. Men rekvizitlarimning 3D modellarini biriktirdim.

Mumkin bo'lgan alternativa

Sinov shuni ko'rsatdiki, qayiq sekin aylanishi uchun gaz kelebeği oralig'ining atigi 10-20% ni tashkil qiladi (1m/s). To'g'ridan -to'g'ri 100% gazga o'tish katta oqimga olib keladi va bu butun qayiqni butunlay o'chirib qo'yadi. Bundan tashqari, sovutish tizimiga bo'lgan talab juda zerikarli.

Eng yaxshi echimni itargichlar deb atash mumkin. Dvigatel pervanelga to'g'ridan -to'g'ri ulangan dvigatelga ega. Keyin butun yig'ilish suv ostida qoladi va shuning uchun sovitiladi. Bu erda mos keladigan ESC bilan kichik pervanelga havola. Bu 30 A maksimal oqimni ta'minlay oladi, bu esa mos keladigan o'lchamga o'xshaydi. Bu, ehtimol, kichikroq oqim uchlarini hosil qiladi va gazni shu qadar cheklab qo'yishning hojati yo'q.

3 -qadam: Mushaklar: Rulda

Harakat yaxshi, lekin qayiq ham aylanishi kerak. Bunga erishishning bir qancha usullari mavjud. Eng keng tarqalgan ikkita echim - bu Ruders va differentsial tortish.

Ruders aniq echimdek tuyuldi, shuning uchun biz bunga intildik. Men rulni Fusion -da modellashtirdim va rullarni, menteşalarni va servo o'rnatishni 3D -da chop etdim. Servo uchun biz 25 kg og'irlikdagi ikkita katta servo tanlaymiz, shunda nisbatan katta rullar suvning tortilishiga bardosh bera oladi. Keyin servo korpus ichida joylashgan va ingichka simlar yordamida teshik orqali tashqi rulga ulangan. Men rullarning harakatdagi videosini biriktirdim. Mexanik yig'ilishning harakatini kuzatish juda yoqimli.

Rullar ajoyib ko'rinishga ega bo'lsa -da, birinchi sinov drayverlari ular bilan burilish radiusi 10 m atrofida ekanligini aniqladi. Bundan tashqari, rullar servolardan uzilib, qayiqni boshqara olmaydi. Oxirgi zaif nuqta - bu simlar uchun teshik. Bu teshik suvga shunchalik yaqin ediki, orqaga burilish uning suv ostida qolishiga olib keldi, shuning uchun korpusning ichki qismini suv bosdi.

Men bu muammolarni tuzatishga urinishning o'rniga, rullarni birdaniga olib tashladim, teshiklarni yopdim va differentsial surish yechimiga bordim. Differentsial harakat bilan, ikkita dvigatel qarama -qarshi tomonga burilib, mashinani aylantiradi. Qayiq deyarli kengligidayoq qisqa va motorlar markazdan ancha uzoqda joylashganki, bu joyni burish imkonini beradi. Bu ozgina konfiguratsiya ishini talab qiladi (ESC va asosiy boshqaruvchini dasturlash). Shuni yodda tutingki, differentsial harakatlanuvchi qayiq, agar dvigatellardan biri ishlamay qolsa, aylana bo'ylab aylanadi. Men buni bir yoki ikki marta, avvalgi qadamda tasvirlangan hozirgi boshoq muammosi tufayli boshdan kechirishim mumkin edi.

4 -qadam: Mushaklar: Batareya

Menimcha, RC komponentlari, masalan, bu qayiqda, soat batareyasidan tortib, atom elektr stantsiyasigacha bo'lgan deyarli hamma narsa bilan ta'minlanishi mumkin. Shubhasiz, bu biroz mubolag'a, lekin ular juda keng kuchlanish diapazoniga ega. Bu diapazon hech bo'lmaganda voltda emas, balki ma'lumotlar qatlamiga yozilmagan. U S-reytingida yashiringan. Bu reytingda qancha batareya xujayralari ketma -ket ishlov berilishi tasvirlangan. Ko'p hollarda bu lityum polimer (LiPo) hujayralariga tegishli. Ular to'liq zaryad olganda 4,2 V kuchlanishga ega, bo'sh holatda esa 3 V atrofida.

Qayiq dvigatellari 2s dan 6s gacha ishlashga qodirligini da'vo qiladilar, bu esa 6V kuchlanish diapazonini 25,2Vgacha o'zgartiradi. Garchi men har doim ham yuqori chegaraga ishonmasdim, chunki ba'zi ishlab chiqaruvchilar o'z platalariga faqat past kuchlanishlarga bardosh beradigan komponentlarni joylashtiradilar.

Bu shuni anglatadiki, ular kerakli oqimni etkazib bera oladigan bo'lsalar, foydalanish mumkin bo'lgan batareyalarning keng tanlovi mavjud. Va men mos batareyani qurishdan oldin bir nechta turli xil batareyalardan o'tdim. Bu erda qayiq o'tgan uchta batareya takrorlanishining qisqacha tavsifi (hozirgacha).

1. LiPo batareya to'plami

Qayiqni rejalashtirganimizda, u qancha energiya sarflashini bilmas edik. Birinchi batareya uchun biz taniqli 18650 lityum -ionli hujayralar to'plamini yaratishni tanladik. Biz ularni nikel chiziqlar yordamida 4S 10P paketiga lehimladik. Ushbu to'plam 12V dan 16.8V gacha kuchlanish diapazoniga ega. Har bir kamerada 2200 mA / soat quvvatga ega va maksimal oqim tezligi 2C (juda zaif), shuning uchun 2*2200mA. Parallel ravishda 10 ta hujayra bo'lgani uchun, u faqat 44A maksimal oqimlarni etkazib berishi mumkin va 22Ah quvvatga ega. Shuningdek, biz batareyani boshqarish kartasi bilan jihozladik (BMS haqida keyinroq), u zaryadni muvozanatlash bilan shug'ullanadi va oqimni 20A bilan cheklaydi.

Qayiqni sinovdan o'tkazganimizda, 20A maksimal oqim dvigatellar iste'mol qilgandan ko'ra pastroq ekanligi ma'lum bo'ldi, agar biz gaz tayog'iga ehtiyot bo'lmasak, BMS doimiy ravishda quvvatni uzib qo'yardi. Shuning uchun men to'liq 44Amps olish uchun BMSni ko'prikka o'tkazishga va batareyani to'g'ridan -to'g'ri dvigatellarga ulashga qaror qildim. Yomon fikr !!! Batareyalar bir oz ko'proq quvvatga ega bo'lsa -da, hujayralarni bog'laydigan nikel chiziqlar bunga dosh berolmaydi. Ulanishlardan biri erib ketdi va qayiqning yog'och ichki qismi tutun chiqishiga olib keldi.

Ha, shuning uchun bu batareya mos emas edi.

2. Avtomobil akkumulyatori

2020 yilda kontseptsiyani tasdiqlash uchun men kattaroq batareyani ishlatishga qaror qildim. Ammo men ortiqcha pul sarflashni xohlamadim, shuning uchun eski avtomobil akkumulyatoridan foydalandim. Avtomobil akkumulyatorlari to'liq zaryadsizlanishi va zaryadlanishi uchun mo'ljallanmagan, ular har doim to'liq zaryadda bo'lishi kerak va faqat dvigatelni ishga tushirish uchun qisqa tokning portlashi uchun ishlatiladi. Shuning uchun ularni boshlang'ich batareyalar deb atashadi. Ularni RC avtomashinasi uchun batareya sifatida ishlatish ularning umrini sezilarli darajada qisqartiradi. Qo'rg'oshin batareyasining yana bir turi bor, u ko'pincha bir xil shaklga ega va bir necha marta zaryadsizlanishi va qayta zaryadlanishi uchun mo'ljallangan bo'lib, "Deep Cycle" deb nomlanadi.

Men batareyamning qisqa kelishi haqida yaxshi bilardim, lekin tezda qayiqni sinab ko'rmoqchi edim va baribir batareyasi eskirgan edi. Xo'sh, u 3 tsikldan omon qoldi. Endi gazni bosganimda kuchlanish 12 V dan 5 V gacha pasayadi.

3. LiFePo4 batareya to'plami

"Uchinchi marta - bu joziba", deyishadi. Men hali ham o'z mablag'imni sarflashni xohlamaganim uchun, universitetimdan yordam so'radim. Albatta, ularda mening orzuim batareyasi bor edi. Bizning Uni "Formula Student Electic" tanlovida qatnashadi va shuning uchun elektr poyga mashinasi bor. Musobaqa jamoasi ilgari LiFePo4 hujayralaridan 18650 LiPo hujayralariga o'tdi, chunki ular engilroq edi. Shunday qilib, ular endi kerak bo'lmagan bir nechta ishlatilgan LiFePo4 hujayralariga ega.

Bu hujayralar kuchlanish diapazonida LiPo yoki LiIon hujayralaridan farq qiladi. Nominal kuchlanish 3,2 V va 2,5 V dan 3,65 V gacha. Men 60A soatlik 3 ta hujayrani 3S to'plamiga yig'dim. Bu to'plam 3C aka cho'qqisi oqimlarini etkazib berishi mumkin. 180A va maksimal kuchlanish faqat 11V. Dvigatel oqimini pasaytirish uchun tizimning past kuchlanishiga o'tishga qaror qildim. Bu to'plam nihoyat menga 5 daqiqadan ko'proq vaqt davomida qayiqni boshqarishga va o'z -o'zini boshqarish qobiliyatini sinab ko'rishga imkon berdi.

Batareyani zaryadlash va xavfsizlik haqida bir necha so'z

Batareyalar energiyani jamlaydi. Energiya issiqlikka aylanishi mumkin va agar bu issiqlik batareyaning olovi shakliga ega bo'lsa, sizda muammo bor. Shuning uchun siz batareyalarga munosib hurmat bilan munosabatda bo'lishingiz va ularni to'g'ri elektronika bilan jihozlashingiz kerak.

Batareya xujayralarida o'lishning 3 usuli mavjud.

1. Ularni minimal kuchlanish darajasidan pastga tushirish (sovuq o'lim)
2. ularni maksimal nominal kuchlanishdan yuqori zaryadlash (shish, yong'in va portlashlarga olib kelishi mumkin)
3. juda ko'p oqim chizish yoki ularni qisqartirish (shuning uchun men nima uchun bu yomon bo'lishi mumkinligini tushuntirishim kerak)

Batareyani boshqarish tizimi bularning barchasini oldini oladi, shuning uchun ulardan foydalanish kerak.

5 -qadam: Mushaklar: simlar

Mushaklar qismining simlari birinchi rasmda ko'rsatilgan. Pastki qismida bizda tegishli sug'urta bilan birlashtirilishi kerak bo'lgan batareya bor (hozirda u yo'q). Men zaryadlovchini ulash uchun ikkita tashqi kontaktni qo'shdim. Ularni tegishli XT60 ulagichi bilan almashtirish yaxshi bo'lardi.

Keyin bizda katta batareya tugmasi bor, u tizimning qolgan qismini batareyaga ulaydi. Bu kalitda haqiqiy kalit bor va sizga aytamanki, uni burish va qayiqning hayotga qaytishini ko'rish juda mamnun.

Miya batareyalarga ulangan, ESC va servolar esa rezistor bilan ajratilgan. Bu oqimni kichik to'q sariq rangli ulanish orqali o'lchash imkonini beradi, chunki u rezistor rezistor ustida kichik kuchlanish pasayishiga olib keladi. Qolgan simlar qizildan qizilga va qoradan qoragacha. Servo endi ishlatilmagani uchun ularga e'tibor bermaslik mumkin. Sovutish nasoslari qayiqning 12V kuchlanishini talab qiladigan yagona komponentidir va agar kuchlanish undan yuqori yoki past bo'lsa, ular yaxshi ishlamaydi. Batareya quvvati 12 V dan yuqori bo'lsa, ularga regulyator yoki agar u pastda bo'lsa, konvertor kerak.

Rulda boshqarilganda, ESC signal simlarining ikkalasi ham miyaning bir kanaliga o'tadi. Biroq, qayiq hozirda aka differentsial harakatidan foydalanadi. skid rul, shuning uchun har bir ESC o'z alohida kanaliga ega bo'lishi kerak va servolar umuman kerak emas.

6 -qadam: miya: komponentlar

Miya - qiziqarli elektronika bilan to'la katta quti. Ularning ko'pini FPV poygachi dronlarida topish mumkin, va ularning ba'zilari aslida o'zim uchuvchisiz uchuvchisiz olib tashlangan. Birinchi rasmda barcha elektron modullar ko'rsatilgan. Ular bir -birining ustiga guruchli PCB tayanchlari yordamida yaxshilab yig'ilgan. Bu mumkin, chunki FPV komponentlari stek sayt deb ataladigan maxsus shakl omillariga kiradi. Pastdan yuqoriga bizning to'plamimizda quyidagilar mavjud:

Quvvat tarqatish kengashi (PDB)

Bu narsa faqat ism nimani anglatadi va kuchni taqsimlaydi. Batareyadan ikkita sim keladi va u turli modullarni batareyaga ulash uchun bir nechta lehim yostiqchalarini taklif qiladi. Ushbu PDB shuningdek 12V va 5V regulyatorni taklif qiladi.

Parvoz boshqaruvchisi (FC)

Parvoz boshqaruvchisi ArduPilot Rover dasturiy ta'minotini boshqaradi. U har xil narsalarni qiladi. U bir nechta PWM chiqishlari orqali dvigatel boshqaruvchilarini boshqaradi, batareyaning kuchlanishini va oqimini kuzatadi, turli sensorlarga, kirish va chiqish qurilmalariga ulanadi, shuningdek, giroskopga ega. Siz ayta olasizki, bu kichik modul haqiqiy miya.

RC qabul qiluvchisi

Qabul qilgich masofadan boshqarish pultiga ulangan. Menimcha, bu RC samolyotlari uchun FlySky pulti bo'lib, u o'n kanalga ega va hatto ikki tomonlama aloqani o'rnatadi, shuning uchun masofadan boshqarish pulti ham qabul qiluvchidan signallarni qabul qilishi mumkin. Chiqish signallari I-protokoli yordamida bitta sim orqali to'g'ridan-to'g'ri FCga o'tadi.

Video uzatuvchi (VTX)

Miya qutisida kichik analog kamera mavjud. Kameraning video signali FCga uzatiladi, u video oqimiga batareyali kuchlanish kabi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan displeyli displeyni (OSD) qo'shadi. Keyin u VTX -ga uzatiladi, u boshqa chetidagi 5,8 gigagertsli maxsus qabul qiluvchiga uzatiladi. Bu qism mutlaqo kerak emas, lekin qayiq nimani ko'rganini ko'rish juda yoqimli.

Qutining tepasida bir nechta antenna bor. Biri VTX, ikkitasi RC qabul qiluvchisidan. Boshqa ikkita antenna quyidagi komponentlardir.

Telemetriya moduli

433 MGts chastotali antenna telemetriya moduliga tegishli. Bu kichik transmitter - bu parvoz boshqaruvchisini yer stantsiyasiga ulaydigan kirish/chiqish qurilmasi (433 MGts chastotali USB dongleli noutbuk). Bu ulanish operatorga parametrlarni masofadan o'zgartirish va ichki va tashqi datchiklardan ma'lumotlarni olish imkonini beradi. Bu havola qayiqni masofadan boshqarish uchun ham ishlatilishi mumkin.

GPS va kompas

Qayiq ustidagi katta dumaloq narsa aslida antenna emas. Bu shunday, lekin bu butun GPS moduli va kompas moduli. Bu qayiqqa o'z pozitsiyasini, tezligini va yo'nalishini bilishga imkon beradi.

Dronlar bozorining o'sishi tufayli har bir modul uchun tanlash mumkin bo'lgan komponentlarning keng assortimenti mavjud. O'zgartirishni xohlashingiz mumkin bo'lgan eng katta ehtimol bu FC. Agar siz ko'proq sensorlarni ulashni xohlasangiz va qo'shimcha kirishni talab qilsangiz, turli xil kuchli apparat variantlari mavjud. Bu erda ArduPilot qo'llab -quvvatlaydigan barcha FC -larning ro'yxati, u erda hatto malina pi ham bor.

Va men ishlatgan aniq komponentlarning kichik ro'yxati:

• FC: Omnibus F4 V3S Aliexpress
• RC qabul qiluvchisi: Flysky FS-X8B Aliexpress
• Telemetrik uzatgichlar to'plami: 433 MGts 500 mVtli Aliexpress
• VTX: Aliexpress VT5803
• GPS va kompas: M8N Aliexpress
• Qoplama: 200x200x100 mm IP67 Aliexpress
• Masofadan boshqarish pulti: FLYSKY FS-i6X Aliexpress
• Video qabul qiluvchisi: Skydroid 5, 8 Ghz Aliexpress

7 -qadam: miya: simlar

Miya ish kuchlanishini to'g'ridan -to'g'ri batareyadan oladi. U, shuningdek, joriy manevrdan analog kuchlanishni oladi va ikkala dvigatel uchun ham boshqaruv signallarini chiqaradi. Bu miya qutisining tashqarisidan kirish mumkin bo'lgan tashqi aloqa.

Ichki qismi ancha chalkashroq ko'rinadi. Shuning uchun men birinchi rasmdagi kichik ulanish sxemasini tuzdim. Bu men oldingi bosqichda tasvirlab bergan har xil komponentlar orasidagi aloqalarni ko'rsatadi. Men, shuningdek, PWM chiqish kanallari va USB porti uchun bir nechta uzatma simlarini yasadim va ularni korpusning orqa tomoniga yo'naltirdim (3 -rasmga qarang).

Stackni qutiga o'rnatish uchun men 3D bosilgan taglik plastini ishlatardim. Komponentlar (ayniqsa, VTX) issiqlik ishlab chiqarar ekan, men 40 mmli fanatni boshqa 3D bosilgan adapter bilan biriktirdim. Qopqoqni ochmasdan qutini qayiqqa burab qo'yish uchun qirralarga 4 ta qora plastmassa bo'lak qo'shdim. Barcha 3D bosilgan qismlar uchun STL fayllari biriktirilgan. Men hamma narsani yopishtirish uchun epoksi va issiq elim ishlatardim.

8 -qadam: Miya: ArduPilot -ni sozlash

Ardupilot Wiki roverni qanday sozlash kerakligini batafsil tasvirlab beradi. Mana Rover hujjatlari. Men bu erda faqat sirtni qirib tashlayman. Hamma narsa to'g'ri ulanganidan so'ng ArduPilot Rover -ni ishga tushirish uchun asosan quyidagi qadamlar mavjud:

1. Flash ArduPilot Firmware to FC (Tipp: buning uchun siz FPV dronlari uchun oddiy dastur Betaflight -dan foydalanishingiz mumkin)
2. Mission Planner kabi Ground Station dasturini o'rnating va taxtani ulang (1 -rasmdagi missiya rejalashtiruvchi interfeysiga qarang).

3. Asosiy uskuna sozlamalarini bajaring

   • gyro va kompasni sozlang
   • masofadan boshqarish pultini sozlang
   • chiqish kanallarini sozlash

4. Parametrlar ro'yxatidan o'tish orqali yanada rivojlangan sozlamalarni bajaring (2 -rasm)

   • kuchlanish va oqim sensori
   • kanal xaritasi
   • LEDlar
5. Sinov drayverini bajaring va gaz va rulda parametrlarini sozlang (3 -rasm)

Va bum, sizda o'z-o'zini boshqaradigan rover bor. Albatta, bu qadamlar va sozlashlarning barchasi biroz vaqt talab etadi va kompasni kalibrlash kabi ishlar juda zerikarli bo'lishi mumkin, lekin hujjatlar, ArduPilot forumlari va YouTube qo'llanmalari yordamida siz oxir -oqibat o'sha erga borishingiz mumkin.

ArduPilot sizga o'zingiz o'ylaydigan har qanday avtotransport vositasini ishlab chiqarish uchun ishlatishingiz mumkin bo'lgan juda ko'p parametrli o'yin maydonini beradi. Va agar biror narsa etishmayotgan bo'lsa, uni qurish uchun hamjamiyat bilan bog'lanishingiz mumkin, chunki bu ajoyib loyiha ochiq manbali. Men sizni faqat sinab ko'rishga undashim mumkin, chunki bu avtonom avtotransportlar olamiga kirishning eng oson yo'li. Ammo bu erda bir oz maslahat bor: ulkan RC qayig'ini qurishdan oldin oddiy transport vositasida harakat qilib ko'ring.

Mana, men o'zimning maxsus uskuna sozlamalari uchun qilgan Kengaytirilgan sozlamalarning kichik ro'yxati:

• RC MAP -da kanal xaritasi o'zgartirildi

  • 2-> 3-qadam
  • Gaz kelebeği 3-> 2
• Faollashtirilgan I2C RGB LEDlari
• Ramka turi = qayiq

• Skid rulini sozlash

  • 1 -kanal = ThrottleLeft
  • 2 -kanal = ThrottleRight
• 8 -kanal = FlightMode
• 5 -kanal = Qurollanish/Qurolsizlantirish

• Oqim va batareya monitorini sozlash

  • BATT_MONITOR = 4
  • Keyin qayta ishga tushiring. BATT_VOLT_PIN 12
  • BATT_CURR_PIN 11
  • BATT_VOLT_MULT 11.0

9 -qadam: Miya: Maxsus LED tekshirgich

"Make it Move" tanlovining birinchi mukofoti - 2020