Özüyeriyən Qayıq (ArduPilot Rover): 10 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Fusion 360 Layihələri »

Bilirsən nə gözəl? Pilotsuz idarə olunan nəqliyyat vasitələri. Əslində o qədər sərinlər ki, biz (universitetdəki həmkarlarım və mən) 2018 -ci ildə özümüz tikməyə başladıq. Bu səbəbdən boş vaxtımda nəhayət bitirmək üçün bu il yola çıxdım.

Bu Təlimat kitabında bu layihəni sizinlə bölüşmək və öz sürücüsüz nəqliyyat vasitənizi hazırlamağınızı istəyirəm. Layihənin səthini cızan və sizə yol boyu bütün bədbəxt hadisələr haqqında qısa bir məlumat verən kiçik bir YouTube Video da hazırladım. Bu Təlimat, bu işin əslində necə işlədiyini izah edən əlaqəli bələdçidir.

Bu təlimat kim üçündür və necə oxunur

Bu Təlimatın əslində iki məqsədi var. Hər şeydən əvvəl, qurduqlarımı və öyrəndiklərimi bölüşmək və özünüzü idarə edən nəqliyyat vasitələrinin inşası ilə maraqlanmaq istəyirəm. İkinci məqsəd, layihəni və onun təfərrüatlarını sənədləşdirməkdir, buna görə də layihəni götürən köhnə universitetimdəki növbəti tələbə qrupu nəyin olduğunu bilir.

Yalnız əylənmək üçün buradasınızsa, parametr siyahıları və dəqiq bağlama diaqramları kimi detalları görməzdən gələ bilərsiniz. Başlanğıcda addımları çox ümumi saxlamağa çalışacağam, buna görə hər hansı bir ArduPilot RC qayığına tətbiq oluna və detalları sonuna qoya bilərsiniz.

Layihə iki hissədən ibarət idi və Təlimat eyni strukturu izləyir. Birinci hissəyə bütün güc elektronikası və gəmilərin gövdəsi daxil olduğu üçün "əzələlər" kimi müraciət edəcəyəm. Sonra, qayığın üstündəki kiçik bir qutu olan, əsas nəzarətçi və bütün alıcı verici əşyalarını özündə cəmləşdirən "Beyni" keçəcəyəm.

Kenterprise -in mənşəyi

Tamam, bu layihənin arxa planı budur, hələ videoda eşitməmisinizsə. Bu layihə hələ universitetdə oxuyanda 2018 -ci ildə başladı. 4 -cü semestrin sonunda 5 -ci ilə doğru gedirdik. Universitetimizdə təxminən 6 ay müddətində bir komanda layihəsi həyata keçirə bilərsiniz. Hazırlanmış layihələrin siyahısından birini seçə bilərsiniz (yaxşı qiymət üçün yaxşı şans) və ya öz layihənizə başlaya bilərsiniz (əvvəllər heç kim bunu mənim bildiyimə görə etməmişdi). Bu layihə üçün bakalavr tezisi qədər dəyər verən 12 Kredit balı da əldə edirsiniz. Bu yolla müvəffəqiyyətsizlik ümumilikdə fərqlənə bilər.

Əlbəttə ki, bir layihəyə sıfırdan başlamağa qərar verdim və bir komanda layihəsinin zibil qutusuna bu səyahətdə məni izləyəcək 4 kasıb ruh tapdım. Minimum tələb olunan 5 nəfərlik komanda ölçüsü ilə başladıq, amma sonra 2 nəfər ayrıldıq. Bizə də 1500 avro verdilər, amma bunu həmişə ən son və ən yaxşı elektronikaya sahib olan sevimli Çin web mağazalarında xərcləməyimizə icazə verilmədi. Bunun əvəzinə köhnə alman elektronika təchizatçıları ilə əlaqəli olduq. Spoyler: Özüyeriyən qayıq komponentlərini bu şəkildə əldə etmək qeyri -mümkündür.

Orijinal Fikir

Layihə üçün bir fikir düşündükdə, pilotsuz uçan aparatlarla əlaqəli bir şey etməyi düşündük, çünki dronlar indiyə qədərki ən gözəl şeydir. Ancaq normal uçan dronlar artıq bir şeydir və daha yeni bir şey qurmaq istədik. Buna görə də pilotsuz bir gəmi düzəltmək qərarına gəldik. Bu fikri yaxınlıqdakı göl sayəsində əldə etdik.

Göl 12km^2 sahəni əhatə edir və əsasən yalnız 1,5m dərinlikdədir. Bu o deməkdir ki, yay aylarında istiləşir, içərisində su da azdır. Həyat formasının isti suları sevdiyini bilirsiniz: Almaniyada mavi algea olaraq da adlandırılan siyanobakteriyalar. Doğru şəraitdə bu şeylər qısa müddətdə çoxala bilər və insanlara və heyvanlara zərər verə biləcək toksinlər istehsal edərkən geniş əraziləri əhatə edə bilər. Qayığın məqsədi mütəmadi olaraq gölün səthini süpürmək və yosun konsentrasiyasını ölçmək idi. Daha sonra toplanan məlumatlar, algeanın hansı şəraitdə qurulmağa başladığını başa düşmək və yerli sakinlərə və turistlərə real vaxt xəbərdarlıqları vermək üçün istilik xəritəsinə yazdırıla bilər.

Başqa bir Spoyler: Biz heç vaxt mavi algea üçün bir ölçü qurğusu qurub onu gəmiyə yerləşdirə bilmədik, çünki bu cür qurğular çox baha başa gəlir və adətən 1mx1mx2m ölçülü bir gəmidə 1 metr uzunluğunda praktik olmayan ölçülərdə yerləşdirilir. qayıq. Yeni diqqət, yerli bioloqun göl yatağının zamanla necə dəyişdiyini görmək üçün göldən avtomatik olaraq və ucuz şəkildə dərinlik xəritələri yaratmaqdır. Hal -hazırda lazım olan əl əməyi səbəbindən tarama çox baha başa gəlir.

Aşağıya doğru bir spiral

Hekayəyə qayıt. Ümumi məlumat və planlaşdırma topladığımız ilk iki ayda belə bir gəminin nəyə ehtiyacı olduğunu düşündük: bir gövdə, elektrik sürücüsü qatarı, özünü idarə etmə qabiliyyəti, internet əlaqəsi və s. Demək olar ki, hər şeyi avtonom sürücülük üzərində quraraq özümüz qurmalıyıq. Bu, çox pis bir fikir idi və nəyə nail olduğunu təxmin etməyə məhkum idi? Tam olaraq 6 ay sonra vaxtımızı və tərimizi böyük bir RC gəmisi Kenterprise -ə tökmüşdük (şəkil 4 -də infoqrafik). Yolda məhdud pulla, əlçatan elektronika ilə və ən çox məsuliyyətimi öz üzərimə götürdüyüm pis komanda idarəçiliyi ilə mübarizə apardıq.

Beləliklə, Kenterprise, nə muxtar, nə də heç bir şeyi ölçməyən avtonom bir ölçmə vasitəsi idi. Gördüyünüz kimi çox da uğurlu deyil. Son təqdimat zamanı qızardıq. Xoşbəxtlikdən professorumuz eşitdiyimiz işləri qəbul etdi və hələ də bizə yaxşı bir qiymət verdi, son bir neçə ildə digər layihə qruplarından daha pis idi, amma tamam.

2020 Yeniləmə

Bu tələbə layihəsini mütləq zibil qutusu adlandırmaq istərdim, amma köhnə deyimdə deyildiyi kimi: "zibil qutusunun aldığı yara izləri səni daha güclü edir". Bu təcrübə, məqsədlərimi düzgün şəkildə ölçməyimə və sonrakı bütün layihələrdə diqqətimi cəmləməyimə kömək etdi. Bioloqlara göl tədqiqatları aparmağa kömək edən pilotsuz bir avtomobil ideyasını və özüyeriyən bir qayıq qurmağın ümumi cazibəsini hələ də sevirəm. Bu səbəbdən indi, bir il sonra, yeni qazandığım FPV pilotsuz təyyarə biliklərimi, gözəl Açıq Mənbə Layihəsi ArduPilotu və ucuz elektronika saytlarının gücünü istifadə edərək bitirmək istədim.

Məqsəd onu tam hüquqlu bir ölçmə gəmisinə çevirmək deyil, bütün sistemləri işə salmaq və avtopilot qurmaq idi. Mükəmməl olmaq lazım deyil. Sadəcə bu qayığın özünü bir konsepsiyanın sübutu olaraq görmək istədim.

Daha sonra dəniz dibinin xəritələndirilməsi kimi gələcək layihələr üçün İŞLİ avtonom qayığı universitetə təhvil verəcəyəm. Yeri gəlmişkən, mən tək deyildim. 2018 -ci ildə də layihə qrupunda olan dostum Ammar, gəmini sınamaqda mənə kömək etdi.

Əlavə danışmadan, içəri girək

Addım 1: Əzələlər: gövdə

Gəminin ən böyük hissəsi gövdədir. Yalnız böyük ölçüləri (100cm*80cm) sayəsində deyil, həm də bu xüsusi quruluşu qurmaq üçün çox vaxt lazım olduğu üçün. Bir daha təkrarlasaydım, mütləq rəf hissələri üçün gedərdim. Rafda olmayan bir RC gəmisi, bizim üçün kartlarda narahat deyildi, çünki bu gəmilər çox məhdud yükləmə qabiliyyətinə malikdir. Bədən lövhəsi və ya sörf taxtası və ya hardware mağazasından bir neçə PVC boru kimi bir şey, yalnız tövsiyə edə biləcəyim daha sadə bir həll olardı.

Hər halda, gövdəmiz Fusion 360 -da bir 3D modeli ilə başladı. Çox detallı bir model hazırladım və əslində onu qurmağa başlamazdan əvvəl bir neçə dəfə təkrarladım. Modeldəki hər bir komponentə uyğun çəkilər verdiyimə və hətta interyerin modelləşdirilməsinə əmin oldum. Bu, gəmini tikməzdən əvvəl onun təxminən çəkisini öyrənməyə imkan verdi. Bir "su xətti" daxil edərək, vasitəni kəsərək və su altında olan həcmi hesablayaraq bir neçə üzmə kalibrləmə etdim. Qayıq katamarandır, çünki bu cür nəqliyyat vasitələri daha yüksək stabillik vəd edir, sonra tək gövdəli bir gəmi.

Bir ton modelləşdirmə saatından sonra polistirol lövhələrdən iki gövdənin əsas formasını kəsərək gəmini canlandırmağa başladıq. Daha sonra şəklini kəsdilər, deliklər dolduruldu və çox zımpara etdik. İki gövdəni birləşdirən körpü yalnız böyük bir taxta qutudur.

Hər şeyi 3 qat fiber şüşə ilə örtdük. Bu addım təxminən 3 həftə çəkdi və layiqli hamar bir səth əldə etmək üçün günlərlə əllə zımpara etmək lazım idi (0/10 tövsiyə edilməz). Bundan sonra gözəl bir sarı rəngə boyadıq və "Kenterprise" adını əlavə etdik. Adı, batmaq mənasını verən Alman "kentern" sözünün və "USS Enterprise" Star Trek Uzay Gəmisinin birləşməsidir. Hamımız bu adın yaratdığımız canavarlığa tamamilə uyğun olduğunu düşündük.

Addım 2: Əzələlər: Tahrik Sistemi

Mühərrikləri və yelkənləri olmayan bir qayıq sürüşmə ağacının sürüş xüsusiyyətlərinə malikdir. Buna görə boş gövdəyə bir itələmə sistemi əlavə etməliyik.

Başqa bir spoyler vermək istərdim: Seçdiyimiz mühərriklər çox güclüdür. Mövcud həll yolunu və çatışmazlıqlarını təsvir edəcəyəm və alternativ bir hərəkət sistemi təklif edəcəyəm.

Mövcud həll

Gəminin nə qədər itələmə lazım olduğunu bilmirdik, buna görə də özümüzə bu yarış gəmisi mühərriklərindən ikisini verdik. Bunların hər biri 1 m uzunluğunda bir RC yarış gəmisini idarə etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur və müvafiq elektron sürət tənzimləyicisi (ESC) davamlı 90A ötürə bilər (bu istehlak bir saat ərzində böyük bir avtomobilin batareyasını boşaldır).

Suyun soyudulması da lazımdır. Adətən ESC və Motoru bir boru ilə bağlayır, girişini gəminin önünə qoyur və çıxışını pervanenin önünə qoyursunuz. Bu şəkildə pervane göl suyunu soyutma sistemindən çəkir. Bununla belə, sözügedən göl həmişə təmiz olmur və bu həll soyutma sistemini tıxaya bilər və göldə olarkən motorun arızalanmasına səbəb ola bilər. Bu səbəbdən suyu gövdənin üstündəki bir istilik dəyişdiricisindən keçirən bir daxili soyutma döngəsinə getməyə qərar verdik (şəkil 3).

Hal -hazırda gəminin su anbarı kimi iki su şüşəsi var və istilik dəyişdiricisi yoxdur. Su anbarları istilik kütləsini artırır, buna görə mühərriklərin istiləşməsi daha uzun çəkir.

Motor şaftı, suyun xaric olması üçün nəzərdə tutulmuş iki universal birləşmə, bir aksel və qondarma boru vasitəsilə dayağa bağlanır. İkinci görüntüdə bu montajın yan görünüşünü görə bilərsiniz. Motor, 3D çaplı bir montaj ilə bir açı ilə quraşdırılmışdır və rekvizitlər də çap olunur (çünki köhnələrini sındırmışam). Bu rekvizitlərin mühərriklərin qüvvələrinə tab gətirə biləcəyini öyrənəndə çox təəccübləndim. Güclərini dəstəkləmək üçün bıçaqları 2 mm qalınlığında etdim və 100% doldurma ilə çap etdim. Rekvizitlərin dizaynı və çapı, müxtəlif növ rekvizitləri sınamaq və ən səmərəli birini tapmaq üçün əslində olduqca sərin bir işdir. Rekvizitlərimin 3D modellərini əlavə etdim.

Mümkün bir alternativ

Testlər göstərdi ki, qayıq yavaş-yavaş (1m/s-də) hərəkət etmək üçün qaz tənzimləyicisinin yalnız 10-20% -nə ehtiyac duyur. 100% qaza birbaşa getmək, bütün gəmini tamamilə sıradan çıxaran böyük bir cərəyan yaradır. Bir soyutma sisteminə olan tələbat da olduqca əsəbidir.

Daha yaxşı bir həll itələyici adlandırıla bilər. Bir itələyici mühərrikin pervaneye birbaşa bağlı olmasıdır. Sonra bütün qurğu suya batırılır və buna görə də soyudulur. Müvafiq ESC ilə kiçik bir itələyicinin bağlantısı. Bu, daha uyğun bir ölçü kimi görünən maksimum 30 A cərəyanı təmin edə bilər. Yəqin ki, daha kiçik cərəyanlar yaradacaq və qazın bu qədər məhdudlaşdırılmasına ehtiyac yoxdur.

Addım 3: Əzələlər: Sükan

Sürüş sərin, amma bir gəminin də dönməsi lazımdır. Buna nail olmağın bir çox yolu var. Ən çox yayılmış iki həll Rudders və diferensial itələmədir.

Rudders açıq bir həll kimi göründü, buna görə də getdik. Sükan montajını Fusion -da modelləşdirdim və sükanları, menteşələri və servo montajı 3D çap etdim. Nisbətən böyük sükanların suyun sürüklənməsinə tab gətirə biləcəyinə əmin olmaq üçün servolar üçün iki böyük 25 kq Servo seçirik. Sonra servo gövdənin içərisinə yerləşdirildi və nazik tellərdən istifadə edərək çöldəki sükana bağlandı. Sükanların hərəkəti ilə bağlı bir video əlavə etdim. Bu mexaniki montajın hərəkətini izləmək olduqca xoşdur.

Sükanlar möhtəşəm görünsə də, ilk sınaq diskləri, onlarla dönmə radiusunun təxminən 10 m olduğunu göstərir ki, bu da çox qorxuncdur. Bundan əlavə, sükanlar servolardan ayrılmağa meyllidir və bu da gəminin sükan arxasına keçməsinə imkan vermir. Son zəif nöqtə bu tellərin çuxurudur. Bu çuxur suya o qədər yaxın idi ki, tərsinin batması səbəbindən gövdənin içini su basmışdı.

Bu problemləri həll etməyə çalışmaq əvəzinə, sükanların hamısını birlikdə çıxardım, delikləri bağladım və fərqli bir itələmə həllinə getdim. Diferensial vuruşla, iki mühərrik avtomobilin dönməsini təmin etmək üçün əks istiqamətə çevrilir. Gəmi qısa olduğu qədər geniş olduğu üçün və mühərriklər mərkəzdən çox uzaqda yerləşdiyindən yerində dönməyə imkan verir. Yalnız bir az konfiqurasiya işi tələb olunur (ESC və əsas nəzarətçini proqramlaşdırmaq). Mühərriklərdən birinin uğursuz olması halında diferensial itələmə istifadə edən bir gəminin dairələrdə çirklənəcəyini unutmayın. Əvvəlki addımda təsvir olunan mövcud sünbül problemi səbəbiylə bir və ya iki dəfə yaşadım.

Addım 4: Əzələlər: Batareya

Mənə elə gəlir ki, bu qayıqda istifadə edilənlər kimi RC Komponentləri, saat batareyasından tutmuş nüvə elektrik stansiyasına qədər, demək olar ki, hər şeylə təchiz oluna bilər. Aydındır ki, bu bir az abartıdır, lakin kifayət qədər geniş bir gərginlik aralığına malikdirlər. Bu diapazon ən azı Voltda deyil, məlumat səthlərinə yazılmamışdır. S-reytinqdə gizlidir. Bu reytinq, neçə batareya hüceyrəsini ardıcıl idarə edə biləcəyini izah edir. Əksər hallarda Lityum Polimer (LiPo) hüceyrələrinə aiddir. Tam doldurulduqda 4.2V, boş olduqda isə 3V ətrafında bir gərginliyə malikdir.

Qayıqların mühərrikləri 2s -dən 6s -ə qədər idarə edə bildiklərini iddia edirlər ki, bu da 6V -dan 25.2V -ə qədər bir gərginlik aralığına çevrilir. Həmişə yuxarı həddə etibar etməsəm də, bəzi istehsalçıların lövhələrinə yalnız aşağı gərginliyə tab gətirə biləcək komponentlər yerləşdirdikləri məlumdur.

Bu o deməkdir ki, lazımi cərəyanı verə bildikləri müddətdə çox sayda istifadə edilə bilən batareyalar mövcuddur. Və əslində uyğun bir batareya qurmadan əvvəl bir neçə fərqli batareyadan keçdim. Gəminin keçdiyi üç batareya təkrarlamasının qısa bir xülasəsi (indiyə qədər).

1. LiPo Batareya Paketi

Gəmini planlayanda nə qədər enerji sərf edəcəyini bilmədik. İlk batareya üçün, 18650 -ci ildə tanınmış Lityum İon hüceyrələrindən bir paket qurmağı seçirik. Nikel şeritlərdən istifadə edərək onları 4S 10P paketinə lehimlədik. Bu paket 12V ilə 16.8V arasında bir gərginlik aralığına malikdir. Hər bir hüceyrə 2200mAh -a malikdir və maksimum 2C (olduqca zəif) 2*2200mA boşalma dərəcəsi ilə qiymətləndirilir. Paralel olaraq 10 hüceyrə olduğu üçün cəmi 44A pik cərəyanları verə bilir və 22Ah tutuma malikdir. Paketi, şarj balansını təmin edən və cərəyanı 20A ilə məhdudlaşdıran bir batareya idarəetmə lövhəsi (daha sonra BMS haqqında daha sonra) ilə təchiz etdik.

Qayığı sınaqdan keçirərkən məlum oldu ki, 20A maksimum cərəyan, mühərriklərin istehlak etdiyindən daha azdır və qaz çubuğuna diqqətli olmasaq BMS daim gücünü kəsirdi. Buna görə də, 44Amps -i tam əldə etmək üçün BMS -i bağlamağa və Batareyanı birbaşa mühərriklərə bağlamağa qərar verdim. Pis fikir!!! Batareyalar bir az daha çox güc verməyə müvəffəq olsa da, hüceyrələri birləşdirən nikel zolaqlar onu idarə edə bilmirdi. Bağlantılardan biri əriyərək gəminin taxta içindən tüstü çıxarmasına səbəb oldu.

Bəli, bu batareya həqiqətən uyğun deyildi.

2. Avtomobil Akkumulyatoru

2020 -ci il konsepsiyamı sübut etmək üçün daha böyük bir batareya istifadə etməyə qərar verdim. Əlavə pul xərcləmək istəmədiyim üçün köhnə avtomobil akkumulyatorundan istifadə etdim. Avtomobil akkumulyatorlarının tam boşaldılması və yenidən doldurulması nəzərdə tutulmayıb, onlar həmişə tam doldurulmuş vəziyyətdə saxlanılmalı və yalnız mühərriki işə salmaq üçün qısa cərəyan partlaması üçün istifadə edilməlidir. Buna görə də onlara başlanğıc batareyaları deyilir. Onları RC avtomobili üçün batareya kimi istifadə etmək onların ömrünü xeyli azaldır. Tez -tez eyni forma faktoruna malik olan və bir neçə dəfə boşaldılmaq və yenidən doldurulmaq üçün xüsusi olaraq hazırlanan başqa bir qurğuşun batareyası var, Dərin Dövr batareyası.

Batareyamın qısa müddətdə gəldiyini yaxşı bilirdim, amma tez bir zamanda qayığı sınamaq istədim və batareya onsuz da köhnə idi. Yaxşı, 3 dövrədən sağ çıxdı. İndi qazı vuranda gərginlik 12V -dan 5V -a düşür.

3. LiFePo4 Batareya Paketi

"Üçüncü dəfə bir cazibədir" deyirlər. Hələ öz pulumu xərcləmək istəmədiyim üçün universitetimdən kömək istədim. Əlbətdə ki, xəyalımdakı batareyaya sahib idilər. Bizim Uni "Formula Student Electic" yarışmasında iştirak edir və buna görə də elektrikli yarış avtomobili var. Yarış komandası daha əvvəl LiFePo4 hüceyrələrindən daha yüngül olduqları üçün 18650 LiPo hüceyrələrinə keçdi. Beləliklə, artıq ehtiyac duymadıqları çoxlu LiFePo4 hüceyrələri var.

Bu hüceyrələr, gərginlik aralığında LiPo və ya LiIon hüceyrələrindən fərqlənir. 3.2V nominal gərginliyə malikdir və 2.5V ilə 3.65V arasında dəyişir. Bu 60Ah hüceyrələrdən 3 -ü 3S paketinə yığdım. Bu paket 3C aka Peak cərəyanları verə bilər. 180A və maksimum gərginliyi yalnız 11V. Motor cərəyanını azaltmaq üçün daha aşağı bir sistem gərginliyinə getməyə qərar verdim. Bu paket, nəhayət, gəmini 5 dəqiqədən çox sürməyimə və özünü idarə etmə qabiliyyətini sınamağa imkan verdi.

Batareyanın doldurulması və təhlükəsizliyi haqqında bir neçə söz

Batareyalar enerjini cəmləşdirir. Enerji istiyə çevrilə bilər və bu istilik bir batareya atəşi şəklini alarsa, əlinizdə bir problem var. Buna görə batareyalara layiq olduqları hörmətlə yanaşmalı və doğru elektronika ilə təchiz etməlisiniz.

Batareya hüceyrələrinin ölmək üçün 3 yolu var.

1. Onları minimum gərginlik dərəcəsinin altına endirmək (soyuq ölüm)
2. Maksimum nominal gərginlikdən artıq yükləmə (şişkinlik, yanğın və partlayışa səbəb ola bilər)
3. çox cərəyan çəkmək və ya onları qısaltmaq (buna görə bunun niyə pis ola biləcəyini izah etməliyəm)

Batareya idarəetmə sistemi bütün bunların qarşısını alır, buna görə də onlardan istifadə etməlisiniz.

Addım 5: Əzələlər: Bağlama

Əzələ hissəsinin naqilləri ilk şəkildə göstərilmişdir. Aşağıda uyğun bir qoruyucu ilə bağlanmalı olan bir batareya var (hazırda yoxdur). Bir şarj cihazını bağlamaq üçün iki xarici kontakt əlavə etdim. Bunları uyğun bir XT60 konnektoru ilə əvəz etmək yaxşı olardı.

Sonra sistemin qalan hissəsini batareyaya bağlayan böyük bir batareya açarımız var. Bu açarın həqiqi bir açarı var və sizə deyim ki, onu çevirmək və gəminin canlandığını görmək çox məmnundur.

Beyin batareyaları yerə bağlayır, ESC -lər və servolar şant rezistoru ilə ayrılır. Bu, cərəyanın kiçik narıncı əlaqə vasitəsi ilə ölçülməsinə imkan verir, çünki şönt rezistoru üzərində kiçik bir gərginlik düşməsinə səbəb olur. Qalan naqillər qırmızıdan qırmızıya və qara rəngdən qara rəngə qədərdir. Servo əslində artıq istifadə edilmədiyi üçün sadəcə göz ardı edilə bilər. Soyutma nasosları, gəminin tam 12V tələb edən yeganə komponentidir və gərginlik ondan yüksək və ya aşağı olduqda yaxşı işləmir. Buna görə də, batareya gərginliyi 12V -dan yuxarı olduqda bir tənzimləyiciyə və ya bunun altındadırsa bir addım yuxarı çeviriciyə ehtiyac var.

Sükan sükanı ilə hər iki ESC siqnal teli beynin eyni kanalına gedərdi. Halbuki gəmi indi diferensial itələmə metodundan istifadə edir. sürüşmə sükanı, buna görə hər bir ESC -nin ayrıca bir kanalı olmalıdır və servolara ümumiyyətlə ehtiyac yoxdur.

Addım 6: Beyin: Komponentlər

Beyin maraqlı elektronika ilə dolu böyük bir qutudur. Bir çoxu FPV yarış dronlarında tapıla bilər və bəziləri əslində öz dronumdan çıxarıldı. İlk şəkil bütün elektron modulları göstərir. Pirinç PCB dayaqları istifadə edərək bir -birinin üstünə səliqəli şəkildə yığılmışdır. Bu mümkündür, çünki FPV komponentləri yığma yeri olaraq adlandırılan xüsusi forma faktorlarına malikdir. Aşağıdan yuxarıya yığmamızda aşağıdakılar var:

Güc Dağıtım Kartı (PDB)

Bu şey, adın nəzərdə tutduğu şeyi edir və gücü bölüşdürür. Batareyadan iki tel gəlir və fərqli modulları batareyaya bağlamaq üçün birdən çox lehim yastığı təklif edir. Bu PDB 12V və 5V tənzimləyici də təklif edir.

Uçuş İdarəçisi (FC)

Uçuş nəzarətçisi ArduPilot Rover Firmware -ni idarə edir. Müxtəlif işlər görür. Bir neçə PWM Çıxışı vasitəsi ilə motor nəzarətçilərini idarə edir, batareyanın gərginliyini və cərəyanını izləyir, fərqli sensorlar və giriş və çıxış cihazlarına qoşulur və eyni zamanda bir giroskopu da özündə birləşdirir. Bu kiçik modulun əsl beyin olduğunu söyləyə bilərsiniz.

RC Alıcı

Alıcı uzaqdan idarəetməyə qoşulub. Mənim vəziyyətimdə, on kanalı olan və hətta iki tərəfli ünsiyyət quran RC təyyarələri üçün FlySky uzaqdan idarəetmə cihazıdır ki, pult da alıcıdan siqnal qəbul edə bilər. Çıxış siqnalları, I-bus protokolu istifadə edərək bir tel vasitəsilə birbaşa FC-yə gedir.

Video ötürücü (VTX)

Beyin qutusunda kiçik bir analog kamera var. Kameranın video siqnalı, batareyanın gərginliyi kimi məlumatları ehtiva edən video axınına bir ekran görüntüsü (OSD) əlavə edən FC -yə ötürülür. Daha sonra VTX -ə ötürülür və digər tərəfdən xüsusi 5.8GHz alıcıya ötürülür. Bu hissə çox vacib deyil, amma gəminin gördüklərini görmək çox xoşdur.

Qutunun üstündə bir dəstə anten var. Biri VTX -dən, ikisi RC Alıcısından. Digər iki anten aşağıdakı komponentlərdir.

Telemetriya Modulu

433MHz antenna telemetriya moduluna aiddir. Bu kiçik ötürücü, uçuş nəzarətçisini yer stansiyasına bağlayan bir giriş/çıxış cihazıdır (433MHz USB dongle ilə noutbuk). Bu əlaqə operatora parametrləri uzaqdan dəyişdirməyə və daxili və xarici sensorlardan məlumat almağa imkan verir. Bu keçid qayığı uzaqdan idarə etmək üçün də istifadə edilə bilər.

GPS və Pusula

Gəminin üstündəki böyük yuvarlaq şey əslində anten deyil. Yaxşı bir növdür, amma eyni zamanda bütöv bir GPS modulu və kompas moduludur. Gəminin mövqeyini, sürətini və istiqamətini bilməsinə imkan verən budur.

Drone bazarının böyüməsi sayəsində hər bir modul üçün seçim edə biləcəyiniz çox sayda komponent var. Keçmək istəyə biləcəyiniz ən böyük ehtimal FC -dir. Daha çox sensora qoşulmaq və daha çox girişə ehtiyacınız varsa, daha güclü hardware variantları var. Burada ArduPilot -un dəstəklədiyi bütün FC -lərin siyahısı var, hətta orada bir moruq pi var.

Və burada istifadə etdiyim dəqiq komponentlərin kiçik bir siyahısı:

• FC: Aliexpress Omnibus F4 V3S
• RC Alıcısı: Flysky FS-X8B Aliexpress
• Telemetrik ötürücü dəsti: 433MHz 500mW Aliexpress
• VTX: Aliexpress VT5803
• GPS və Pusula: M8N Aliexpress
• Korpus: 200x200x100 mm IP67 Aliexpress
• Uzaqdan idarəetmə: FLYSKY FS-i6X Aliexpress
• Video qəbuledicisi: Skydroid 5, 8 Ghz Aliexpress

Addım 7: Beyin: Kabel çəkmə

Beyin işləmə gərginliyini birbaşa batareyadan alır. Həm də cari şantdan analoq gərginlik alır və hər iki mühərrik üçün nəzarət siqnallarını verir. Beyin qutusunun xaricindən əldə edilə bilən xarici əlaqələrdir.

İçərisi daha qarışıq görünür. Bu səbəbdən ilk şəkildəki kiçik bağlama sxemini hazırladım. Bu, əvvəlki addımda təsvir etdiyim bütün fərqli komponentlər arasındakı əlaqələri göstərir. Həm də PWM çıxış kanalları və USB portu üçün bir neçə uzatma kabeli düzəltdim və onları korpusun arxasına yönləndirdim (şəkil 3 -ə baxın).

Yığını qutuya bağlamaq üçün 3D çaplı bir əsas plitə istifadə etdim. Komponentlər (xüsusən VTX) istilik istehsal etdiyi üçün başqa bir 3D çap adapteri olan 40 mm -lik bir fan da bağladım. Qutunu gəmiyə bağlamaq üçün qapağı açmağa ehtiyac olmadan kənarlarına 4 qara plastik parça əlavə etdim. Bütün 3D çap edilmiş hissələr üçün STL sənədləri əlavə olunur. Hər şeyi yapışdırmaq üçün epoksi və bir az isti yapışqan istifadə etdim.

Addım 8: Beyin: ArduPilot Quraşdırması

Ardupilot Wiki, bir roverin necə qurulacağını ətraflı şəkildə izah edir. Budur Rover sənədləri. Burada yalnız səthi cızacağam. Hər şey düzgün bağlandıqdan sonra ArduPilot Rover -in işə salınması üçün əsasən aşağıdakı addımlar var:

1. Flash ArduPilot Firmware to FC (Tipp: bunun üçün adi bir FPV drone proqramı olan Betaflight istifadə edə bilərsiniz)
2. Mission Planner kimi bir Ground Station proqramını quraşdırın və lövhəni birləşdirin (şəkil 1 -də missiya planlayıcısı UI -yə baxın)

3. Əsas bir hardware qurğusu edin

   • ciros və kompası kalibr edin
   • pultu kalibr edin
   • çıxış kanallarının qurulması

4. Parametr siyahısından keçərək daha inkişaf etmiş bir quruluş qurun (şəkil 2)

   • gərginlik və cərəyan sensoru
   • kanal xəritəsi
   • LEDlər
5. Test sürücüsü edin və qaz və sükan parametrlərini tənzimləyin (şəkil 3)

Və bum, özünü idarə edən bir rover var. Əlbəttə ki, bütün bu addımlar və parametrlər bir az vaxt aparır və kompasın kalibrlənməsi kimi işlər olduqca yorucu ola bilər, ancaq sənədlərin, ArduPilot forumlarının və YouTube dərslərinin köməyi ilə nəticədə ora gedə bilərsiniz.

ArduPilot, ağlınıza gətirə biləcəyiniz demək olar ki, hər hansı bir özünü idarə edən nəqliyyat vasitəsi qurmaq üçün istifadə edə biləcəyiniz çox sayda parametrli oyun meydançası verir. Və bir şey itirmisinizsə, bu möhtəşəm layihə açıq mənbə olduğu üçün onu qurmaq üçün cəmiyyətlə əlaqə qura bilərsiniz. Sizi yalnız sınamağa təşviq edə bilərəm, çünki bu, ehtimal ki, muxtar nəqliyyat vasitələri dünyasına daxil olmağın ən asan yoludur. Ancaq burada kiçik bir məsləhət var: Nəhəng bir RC qayığı qurmadan əvvəl sadə bir vasitə ilə sınayın.

Xüsusi hardware qurğum üçün etdiyim Ətraflı parametrlərin kiçik bir siyahısı:

• RC MAP -da Kanal Xəritəçəkməsi dəyişdirildi

  • Pitch 2-> 3
  • Qaz 3-> 2
• Aktivləşdirilmiş I2C RGB LEDləri
• Çərçivə növü = Qayıq

• Skid Sükan qurmaq

  • Kanal 1 = ThrottleLeft
  • Kanal 2 = ThrottleRight
• Kanal 8 = Uçuş rejimi
• Kanal 5 = Silahlandırmaq/Tərksilah etmək

• Cari və Batareya Monitorunu qurun

  • BATT_MONITOR = 4
  • Sonra yenidən başladın. BATT_VOLT_PIN 12
  • BATT_CURR_PIN 11
  • BATT_VOLT_MULT 11.0

Addım 9: Beyin: Xüsusi LED Nəzarətçisi

Make it Move Yarışması 2020 -də birinci mükafat