Оглавление:

Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover): 10 шагов (с изображениями)
Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover): 10 шагов (с изображениями)

Видео: Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover): 10 шагов (с изображениями)

Видео: Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover): 10 шагов (с изображениями)
Видео: Сбросил лодку с прицепа и чуть не попал под нее! 2024, Ноябрь
Anonim
Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover)
Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover)
Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover)
Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover)
Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover)
Строительство самоходной лодки (ArduPilot Rover)

Проекты Fusion 360 »

Знаете, что круто? Беспилотные беспилотные автомобили. На самом деле они настолько классные, что мы (мои коллеги по универе и я) начали строить его сами еще в 2018 году. Именно поэтому я решил в этом году наконец закончить его в свободное время.

В этом руководстве я хочу поделиться с вами этим проектом и научить вас создавать свой собственный беспилотный автомобиль. Я также сделал небольшое видео на YouTube, которое поверхностно описывает проект и дает вам краткое изложение всех неудач на его пути. Это руководство представляет собой соответствующее руководство, которое объясняет, как эта вещь на самом деле работает.

Для кого это руководство и как его читать

Эта инструкция на самом деле имеет две цели. Прежде всего, я хочу поделиться тем, что я построил и чему научился, и заинтересовать вас, ребята, в создании самоуправляемых транспортных средств. Второстепенная цель - задокументировать проект и большинство его деталей, чтобы следующая группа студентов в моем старом университете, которая возьмется за проект, знала, в чем дело.

Если вы здесь просто для развлечения, вы можете игнорировать такие детали, как списки параметров и точные схемы подключения. Я постараюсь сделать шаги вначале очень общими, чтобы их можно было применить к любой лодке ArduPilot RC, а подробности изложить в конце.

Проект был разделен на две части, и Instructable следует той же структуре. Я буду называть первую часть «мускулами», поскольку она включает в себя всю силовую электронику и корпус лодки. Затем я собираюсь пройтись по «Мозгу», который представляет собой маленькую коробку наверху лодки, в которой находится главный контроллер и все приемники-передатчики.

Истоки Kenterprise

Хорошо, вот предыстория этого проекта, если вы еще не слышали ее в видео. Этот проект стартовал в 2018 году, когда я еще учился в университете. Мы были в конце 4-го семестра, приближаясь к 5-му. В нашем университете у вас есть возможность заниматься командным проектом около 6 месяцев. Вы можете выбрать из списка подготовленных проектов (хорошие шансы получить хорошую оценку) или начать свой собственный проект (насколько мне известно, раньше этого никто не делал). Вы также получаете 12 кредитных баллов за этот проект, что делает его равноценным дипломной работе бакалавра. Таким образом, неудача может действительно повлиять на вашу общую оценку.

Я, конечно, решил начать проект с нуля и нашел 4 бедняги, которые последовали за мной в этом путешествии в мусорный бак командного проекта. Мы начали с минимально необходимого размера команды в 5 человек, но потом двое из нас ушли. Нам также дали 1500 евро, НО нам не разрешили потратить их на какие-либо из этих прекрасных китайских интернет-магазинов, в которых всегда есть новейшая и лучшая электроника. Вместо этого мы были привязаны к старым добрым немецким поставщикам электроники. Спойлер: Получить таким образом компоненты самоуправляемой лодки невозможно.

Оригинальная идея

Когда мы думали об идее для проекта, мы думали о том, чтобы сделать что-нибудь, связанное с дронами, потому что дроны - это самая крутая вещь на свете. Однако обычные летающие дроны уже в ходу, и мы хотели создать что-то более новое. Поэтому мы решили построить лодку-дрон. Мы пришли к этой идее из-за близлежащего озера.

Озеро занимает площадь 12 км2 и в основном имеет глубину всего 1,5 м. Это значит, что летом он нагревается, а воды в нем тоже меньше. Вы знаете, какая форма жизни любит теплую воду: цианобактерии, также называемые в Германии голубыми водорослями. При правильных условиях эти вещи могут воспроизводиться в кратчайшие сроки и покрывать большие площади, производя токсины, которые могут нанести вред как людям, так и животным. Судно предназначалось для регулярного подметания поверхности озера и измерения концентрации водорослей. Затем собранные данные можно распечатать на тепловой карте, чтобы понять, при каких обстоятельствах начинает накапливаться algea, а также для выдачи предупреждений в реальном времени местным жителям и туристам.

Другой спойлер: нам так и не удалось построить измерительную сборку для голубой водоросли и установить ее на лодку, поскольку такие сборки очень дороги и обычно размещаются на корабле в стойке размером 1 x 1 x 2 м, что является непрактичным размером для 1 м длины. лодка. Новая цель - автоматическое и дешевое создание карт глубины озера, чтобы местный биолог мог увидеть, как дно озера меняется с течением времени. Сейчас сканирование стоит очень дорого из-за необходимости ручного труда.

Нисходящая спираль

Вернемся к истории. В первые два месяца сбора базовых знаний и планирования мы подумали, что может понадобиться такой лодке: корпус, электропривод, возможности автономного вождения, возможность управления через Интернет,… Именно тогда я решил, что мы должны строить практически все самостоятельно, делая упор на автономное вождение. Это была плохая идея, идея, которая была обречена на провал, и угадайте, что она сделала? Ровно, 6 месяцев спустя мы потратили время и пот на огромную лодку RC, Kenterprise (инфографика на изображении 4). По дороге мы боролись с ограниченными деньгами, отсутствием доступной электроники и плохим управлением командой, за что я беру большую часть ответственности.

Итак, это был Kenterprise, автономный измерительный автомобиль, который не был ни автономным, ни что-либо измеряющим. Как видите, не очень удачно. Нас поджарили во время финальной презентации. К счастью, наш профессор признал нашу услышанную работу и все же поставил нам оценку «хорошо», хуже, чем у любой другой проектной группы за последние несколько лет, но хорошо.

Обновление 2020 года

Я бы назвал этот студенческий проект абсолютным пожаром из мусорного контейнера, но, как гласит старая пословица, «шрамы от пожара в мусорном контейнере делают вас сильнее». Этот опыт действительно помог мне правильно масштабировать мои цели и сосредоточиться на всех моих следующих проектах. Мне также по-прежнему нравится идея беспилотного автомобиля, который может помочь биологам в обследовании озер, и общая привлекательность постройки самоуправляемой лодки. Вот почему сейчас, год спустя, я хотел закончить его, используя недавно полученные знания о FPV дронах, прекрасный проект с открытым исходным кодом ArduPilot и мощь сайтов с дешевой электроникой.

Целью было не превратить его в полноценную измерительную лодку, а запустить все системы и установить автопилот. Он не обязательно должен быть идеальным. Я просто хотел увидеть этот лодочный привод как доказательство концепции.

Затем я передам РАБОЧУЮ автономную лодку университету для будущих проектов, таких как картографирование морского дна. Кстати, я был не один. Мой друг Аммар, который также был в проектной группе в 2018 году, помог мне с тестированием лодки.

Без лишних слов, давайте перейдем к этому.

Шаг 1: Мышцы: корпус

Мышцы: Корпус
Мышцы: Корпус
Мышцы: Корпус
Мышцы: Корпус
Мышцы: Корпус
Мышцы: Корпус

Корпус - самая большая часть лодки. Не только из-за его огромных размеров (100 см * 80 см), но и потому, что на создание этой нестандартной конструкции ушло много времени. Если бы я сделал это снова, я бы определенно выбрал полочные детали. К сожалению, серийная радиоуправляемая лодка нам не подошла, так как у этих лодок очень ограниченная грузоподъемность. Что-то вроде бодиборда, доски для серфинга или пары трубок из ПВХ из хозяйственного магазина было бы гораздо более простым решением, которое я могу только порекомендовать.

В любом случае, наш корпус начался с 3D-модели в Fusion 360. Я сделал очень подробную модель и прошел через несколько итераций, прежде чем мы фактически начали ее строить. Я позаботился о том, чтобы каждому компоненту модели был придан соответствующий вес, и даже смоделировал интерьер. Это позволило мне узнать приблизительный вес лодки перед ее постройкой. Я также сделал несколько калибровок плавучести, вставив «ватерлинию», разрезав ею транспортное средство и вычислив объем, находящийся под водой. Лодка представляет собой катамаран, поскольку этот вид транспорта обещает более высокую устойчивость, чем лодка с одинарным корпусом.

После тонны часов моделирования мы начали воплощать лодку в жизнь, вырезая основную форму двух корпусов из полистирольных пластин. Затем они были вырезаны по форме, отверстия были заполнены, и мы выполнили много шлифовки. Мост, соединяющий два корпуса, представляет собой просто большой деревянный ящик.

Мы покрыли все 3 слоями стекловолокна. Этот шаг занял около 3 недель и включал несколько дней ручного шлифования, чтобы получить прилично гладкую поверхность (0/10 не рекомендовал бы). После этого мы покрасили его в красивый желтый цвет и добавили название «Kenterprise». Название представляет собой комбинацию немецкого слова «kentern», которое переводится как тонущий, и космического корабля Star Trek «USS Enterprise». Все мы думали, что это имя абсолютно подходит для созданного нами чудовища.

Шаг 2: Мышцы: двигательная система

Мышцы: двигательная система
Мышцы: двигательная система
Мышцы: двигательная система
Мышцы: двигательная система
Мышцы: Двигательная система
Мышцы: Двигательная система

Лодка без моторов и парусов имеет ходовые качества плавучей древесины. Поэтому нам нужно было добавить двигательную установку в пустой корпус.

Я хотел бы дать вам еще один спойлер: двигатели, которые мы выбрали, слишком мощные. Я собираюсь описать текущее решение и его недостатки, а также предложить альтернативную силовую установку.

Текущее решение

Мы действительно не знали, какая тяга нужна лодке, поэтому купили два таких гоночных лодочных мотора. Каждый из них предназначен для питания гоночного катера с дистанционным управлением длиной 1 м, а соответствующий электронный регулятор скорости (ESC) может непрерывно выдавать 90 А (такое потребление разряжает большую автомобильную батарею за час).

Также им требуется водяное охлаждение. Обычно вы просто соединяете ESC и двигатель с помощью трубок, помещаете входное отверстие в переднюю часть лодки и размещаете выходное отверстие перед гребным винтом. Таким образом пропеллер протягивает озерную воду через систему охлаждения. Однако озеро, о котором идет речь, не всегда чистое, и это решение может засорить систему охлаждения и вызвать отказ двигателя на озере. Вот почему мы решили использовать внутренний охлаждающий контур, который прокачивает воду через теплообменник в верхней части корпуса (изображение 3).

На данный момент на лодке есть две бутылки с водой в качестве резервуаров и нет теплообменника. Резервуары просто увеличивают тепловую массу, поэтому двигателям требуется гораздо больше времени для нагрева.

Вал двигателя соединен с винтом через два универсальных шарнира, ось и так называемую кормовую трубу, которая предназначена для защиты от воды. Вы можете увидеть вид сбоку этой сборки на втором изображении. Мотор установлен под углом к креплению, напечатанному на 3D-принтере, и реквизит также напечатан (потому что я сломал старые). Я был очень удивлен, узнав, что эти стойки выдерживают силу двигателей. Чтобы поддержать их силу, я сделал лезвия толщиной 2 мм и напечатал их со 100% заполнением. Разработка и печать реквизита - это на самом деле довольно крутая возможность опробовать различные виды реквизита и найти наиболее эффективный. Я прикрепил 3D модели своего реквизита.

Возможная альтернатива

Тестирование показало, что лодке нужно всего 10-20% диапазона дроссельной заслонки, чтобы медленно двигаться (со скоростью 1 м / с). Переход прямо к 100% дроссельной заслонке вызывает огромный всплеск тока, который полностью выводит из строя всю лодку. Также довольно раздражает требование системы охлаждения.

Лучшим решением могут быть так называемые подруливающие устройства. Двигатель подруливающего устройства напрямую соединен с гребным винтом. Затем вся сборка погружается в воду и, следовательно, охлаждается. Вот ссылка на небольшой двигатель с соответствующим ESC. Это может обеспечить максимальный ток 30 А, что кажется более подходящим размером. Это, вероятно, создаст намного меньшие всплески тока, и дроссельная заслонка не должна быть так сильно ограничена.

Шаг 3: Мышцы: рулевое управление

Мышцы: рулевое управление
Мышцы: рулевое управление
Мышцы: рулевое управление
Мышцы: рулевое управление

Ходовая часть - это круто, но лодке тоже нужно поворачивать. Есть несколько способов добиться этого. Двумя наиболее распространенными решениями являются рули направления и дифференциальная тяга.

Руль казался очевидным решением, поэтому мы пошли на него. Я смоделировал сборку руля направления в Fusion и напечатал на 3D-принтере рули, шарниры и крепление сервопривода. В качестве сервоприводов мы выбрали два больших сервопривода по 25 кг, чтобы убедиться, что относительно большие рули направления выдерживают сопротивление воды. Затем сервопривод помещался внутри корпуса и соединялся с рулем снаружи через отверстие с помощью тонких проводов. Прикрепил видео, как рули в действии. Наблюдать за движением этого механического узла довольно приятно.

Хотя рули выглядели великолепно, первые тест-драйвы показали, что радиус поворота с ними составляет около 10 метров, что просто ужасно. Кроме того, рули имеют тенденцию отсоединяться от сервоприводов, в результате чего лодка не может поворачиваться. Последнее слабое место - отверстие для этих проводов. Эта дыра находилась так близко к воде, что при движении задним ходом она была затоплена, что привело к затоплению внутренней части корпуса.

Вместо того, чтобы пытаться исправить эти проблемы, я полностью снял рули направления, закрыл отверстия и выбрал решение для дифференциальной тяги. При дифференциальной тяге два двигателя вращаются в противоположном направлении, заставляя автомобиль вращаться. Поскольку лодка почти такая же широкая, как и короткая, а моторы расположены далеко от центра, это позволяет поворачивать на месте. Это требует лишь небольшой работы по настройке (программирование регуляторов скорости и главного контроллера). Имейте в виду, что лодка, использующая дифференциальную тягу, будет двигаться по кругу, если один из двигателей выйдет из строя. Я мог испытать это один или два раза из-за текущей проблемы с пиками, описанной в предыдущем шаге.

Шаг 4: Мышцы: батарея

Мышцы: Аккумулятор
Мышцы: Аккумулятор
Мышцы: Аккумулятор
Мышцы: Аккумулятор
Мышцы: Аккумулятор
Мышцы: Аккумулятор

Мне кажется, что компоненты RC, такие как те, что используются в этой лодке, могут питаться практически от чего угодно, от батарейки для часов до атомной электростанции. Очевидно, это немного преувеличение, но у них довольно широкий диапазон напряжений. Этот диапазон не записывается в блоки данных, по крайней мере, не в вольтах. Он скрыт в S-рейтинге. Этот рейтинг описывает, сколько ячеек батареи последовательно он может выдержать. В большинстве случаев это относится к литий-полимерным (LiPo) элементам. Они имеют напряжение 4,2 В при полной зарядке и около 3 В. в пустом состоянии.

Двигатели лодок утверждают, что могут выдерживать от 2 до 6 с, что соответствует диапазону напряжения от 6 В до 25,2 В. Хотя я не всегда доверяю верхнему пределу, поскольку некоторые производители, как известно, размещают на своих платах компоненты, которые могут выдерживать только более низкие напряжения.

Это означает, что существует широкий спектр используемых батарей, если они могут обеспечивать требуемый ток. И я действительно перебрал пару разных аккумуляторов, прежде чем собрать нормальную. Вот краткое изложение трех итераций батареи, через которые прошла лодка (до сих пор).

1. Аккумулятор LiPo

Когда мы планировали лодку, мы не имели ни малейшего представления о том, сколько энергии она будет потреблять. Для первой батареи мы решили собрать батарею из хорошо известных литий-ионных элементов 18650. Мы впаяли их в пакет 4S 10P с помощью никелевых полосок. Этот пакет имеет диапазон напряжения от 12 В до 16,8 В. Каждая ячейка имеет 2200 мАч и рассчитана на максимальную скорость разряда 2C (довольно слабая), поэтому 2 * 2200 мА. Поскольку параллельно подключено 10 ячеек, он может выдавать пиковые токи всего 44 А и имеет емкость 22 А · ч. Мы также оснастили блок платой управления батареей (подробнее о BMS позже), которая заботится о балансировке заряда и ограничивает ток до 20 А.

При тестировании лодки выяснилось, что максимальный ток 20 А - это намного меньше, чем потребляют двигатели, и BMS постоянно сокращала мощность, если мы не были осторожны с рычагом троттлинга. Вот почему я решил соединить BMS и подключить батарею прямо к двигателям, чтобы получить полные 44 ампер. Плохая идея!!! В то время как батареям удалось выдать немного больше энергии, никелевые полоски, соединяющие элементы, не справились с этим. Одно из соединений расплавилось, и в деревянной внутренней части лодки появился дым.

Ага, значит, эта батарея не особо подходила.

2. Автомобильный аккумулятор

В качестве доказательства концепции 2020 года я решил использовать батарею большего размера. Однако я не хотел тратить лишние деньги, поэтому использовал старую автомобильную батарею. Автомобильные аккумуляторы не предназначены для полной разрядки и перезарядки, они всегда должны быть полностью заряжены и использоваться только для коротких всплесков тока для запуска двигателя. Именно поэтому их называют стартерными батареями. Использование их в качестве аккумулятора для радиоуправляемого автомобиля значительно сокращает срок их службы. Существует еще один тип свинцовой батареи, который часто имеет тот же форм-фактор и специально разработан для многократной разрядки и перезарядки, называемой батареей глубокого цикла.

Я хорошо знал о недостатках моей батареи, но я хотел быстро проверить лодку, а батарея все равно была старой. Что ж, он пережил 3 цикла. Теперь напряжение падает с 12В до 5В, когда я нажимаю на педаль газа.

3. Аккумулятор LiFePo4

«Третий раз - очарование» - вот что они говорят. Поскольку я все еще не хотел тратить собственные деньги, я обратился за помощью в свой университет. Конечно же, у них все это время была батарея моей мечты. Наш университет принимает участие в соревнованиях Formula Student Electic и поэтому имеет электромобиль. Ранее гоночная команда перешла с элементов LiFePo4 на элементы 18650 LiPo, поскольку они легче. Таким образом, у них есть запас нескольких использованных ячеек LiFePo4, которые им больше не нужны.

Эти элементы отличаются от элементов LiPo или LiIon своим диапазоном напряжения. Номинальное напряжение 3,2 В и диапазон от 2,5 до 3,65 В. Я собрал 3 из этих ячеек 60 Ач в пакет 3S. Этот пакет может обеспечить пиковые токи 3C, иначе говоря. 180 А и максимальное напряжение всего 11 В. Я решил использовать более низкое напряжение в системе, чтобы уменьшить ток двигателя. Этот пакет, наконец, позволил мне управлять лодкой более 5 минут и проверить возможности самостоятельного вождения.

Несколько слов о зарядке аккумулятора и безопасности

Батареи концентрируют энергию. Энергия может превращаться в тепло, и если это тепло принимает форму огня батареи, у вас проблемы с рукой. Вот почему вы должны относиться к аккумуляторам с уважением, которого они заслуживают, и оснащать их правильной электроникой.

Батарейные элементы умирают тремя способами.

  1. Разрядка до уровня ниже минимального номинального напряжения (холодная смерть)
  2. заряжая их выше максимального номинального напряжения (может вызвать вздутие, возгорание и взрывы)
  3. потребляют слишком много тока или замыкают их (так что мне действительно нужно объяснить, почему это может быть плохо)

Система управления батареями предотвращает все эти вещи, поэтому вы должны их использовать.

Шаг 5: Мышцы: проводка

Мышцы: проводка
Мышцы: проводка

Схема подключения мышечной части показана на первом изображении. Внизу у нас есть аккумулятор, который должен быть вставлен в соответствующий предохранитель (на данный момент его нет). Я добавил два внешних контакта для подключения зарядного устройства. Было бы неплохо заменить их подходящим разъемом XT60.

Затем у нас есть большой переключатель батареи, который соединяет остальную часть системы с батареей. У этого переключателя есть настоящий ключ, и позвольте мне сказать вам, как приятно повернуть его и увидеть, как лодка оживает.

Мозг подключен к заземлению батарей, в то время как ESC и сервоприводы разделены шунтирующим резистором. Это позволяет измерять ток через маленькое оранжевое соединение, поскольку это вызывает небольшое падение напряжения на шунтирующем резисторе. Остальная проводка просто от красного к красному и от черного к черному. Поскольку сервоприводы больше не используются, их можно просто игнорировать. Насосы охлаждения - единственный компонент лодки, которому требуется ровно 12 В, и они, похоже, не работают должным образом, если напряжение выше или ниже этого. Поэтому им нужен регулятор, если напряжение батареи выше 12 В или повышающий преобразователь, если оно ниже.

При рулевом управлении оба сигнальных провода ESC будут идти к одному и тому же каналу в мозгу. Однако теперь в лодке используется дифференциальная тяга, также известная как. скользящее рулевое управление, поэтому каждый ESC должен иметь свой собственный отдельный канал, а сервоприводы вообще не нужны.

Шаг 6: Мозг: компоненты

Мозг: компоненты
Мозг: компоненты
Мозг: компоненты
Мозг: компоненты

Мозг - это большая коробка, полная интересной электроники. Многие из них можно найти в гоночных дронах FPV, а некоторые из них были взяты из моего собственного дрона. На первом изображении показаны все электронные модули. Они аккуратно уложены друг на друга с помощью латунных стоек для печатных плат. Это возможно, потому что FPV-компоненты имеют особый форм-фактор, именуемый местом стека. Снизу вверх наш стек содержит следующее:

Плата распределения питания (PDB)

Эта штука делает именно то, что подразумевает название, и распределяет силу. Входят два провода от батареи, и он предлагает несколько паяных площадок для подключения различных модулей к батарее. Эта PDB также предлагает стабилизатор на 12 В и 5 В.

Контроллер полета (FC)

На полетном контроллере установлена прошивка ArduPilot Rover. Он делает множество вещей. Он управляет контроллерами двигателей через несколько выходов PWM, контролирует напряжение и ток батареи, подключается к различным датчикам и устройствам ввода и вывода, а также имеет гироскоп. Можно сказать, что этот маленький модуль и есть настоящий мозг.

RC-приемник

Ресивер подключен к пульту дистанционного управления. В моем случае это пульт FlySky для самолетов RC, который имеет десять каналов и даже устанавливает двустороннюю связь, поэтому пульт также может принимать сигналы от приемника. Его выходные сигналы идут прямо к FC по одному проводу с использованием так называемого протокола I-bus.

Видео передатчик (VTX)

В мозговой коробке есть небольшая аналоговая камера. Видеосигнал камеры передается на FC, который добавляет к видеопотоку экранное меню (OSD), содержащее такую информацию, как напряжение батареи. Затем он передается на видеопередатчик, который передает его на специальный приемник 5,8 ГГц на другом конце. Эта часть не является обязательной, но замечательно иметь возможность видеть то, что видит лодка.

Сверху на коробке куча антенн. Один от видеопередатчика, два от приемника RC. Две другие антенны - это следующие компоненты.

Модуль телеметрии

Антенна 433 МГц относится к модулю телеметрии. Этот небольшой передатчик представляет собой устройство ввода / вывода, которое соединяет полетный контроллер с наземной станцией (ноутбук с USB-ключом 433 МГц). Это соединение позволяет оператору удаленно изменять параметры и получать данные от внутренних и внешних датчиков. Эту ссылку также можно использовать для удаленного управления лодкой.

GPS и компас

Большая круглая штука на крыше лодки на самом деле не антенна. Ну, это вроде как, но это также целый модуль GPS и модуль компаса. Это то, что позволяет лодке знать свое положение, скорость и ориентацию.

Благодаря росту рынка беспилотных летательных аппаратов, каждый модуль предлагает широкий выбор компонентов. Скорее всего, вы захотите переключиться на FC. Если вы хотите подключить больше датчиков и вам нужно больше входов, существует множество более мощных аппаратных опций. Вот список всех FC, которые поддерживает ArduPilot, там даже есть raspberry pi.

И вот небольшой список компонентов, которые я использовал:

  • FC: Омнибус F4 V3S Алиэкспресс
  • Радиоуправляемый ресивер: Flysky FS-X8B Aliexpress
  • Комплект передатчика телеметрии: 433 МГц 500 мВт Aliexpress
  • Видеопередатчик: VT5803 Aliexpress
  • GPS и компас: M8N Aliexpress
  • Корпус: 200x200x100 мм IP67 Aliexpress
  • Пульт дистанционного управления: FLYSKY FS-i6X Aliexpress
  • Видеоприемник: Skydroid 5, 8 ГГц Aliexpress

Шаг 7: Мозг: проводка

Мозг: проводка
Мозг: проводка
Мозг: проводка
Мозг: проводка
Мозг: проводка
Мозг: проводка
Мозг: проводка
Мозг: проводка

Мозг получает рабочее напряжение прямо от батареи. Он также получает аналоговое напряжение от токового шунта и выводит управляющие сигналы для обоих двигателей. Это внешние связи, доступные извне мозговой коробки.

Внутри он выглядит гораздо более запутанным. Вот почему я сделал небольшую электрическую схему на первом рисунке. Это показывает связи между всеми различными компонентами, которые я описал на предыдущем шаге. Я также сделал пару удлинителей для выходных каналов ШИМ и порта USB и проложил их к задней части корпуса (см. Изображение 3).

Чтобы прикрепить стопку к коробке, я использовал опорную пластину, напечатанную на 3D-принтере. Поскольку компоненты (особенно видеопередатчик) выделяют тепло, я также прикрепил 40-миллиметровый вентилятор с еще одним адаптером, напечатанным на 3D-принтере. Я добавил 4 черных пластиковых куска по краям, чтобы прикрутить коробку к лодке без необходимости открывать крышку. Файлы STL для всех деталей, напечатанных на 3D-принтере, прилагаются. Я использовал эпоксидную смолу и немного горячего клея, чтобы приклеить все к.

Шаг 8: Мозг: настройка ArduPilot

Мозг: настройка ArduPilot
Мозг: настройка ArduPilot
Мозг: настройка ArduPilot
Мозг: настройка ArduPilot
Мозг: настройка ArduPilot
Мозг: настройка ArduPilot

Вики Ardupilot очень подробно описывает, как настроить ровер. Вот документация Rover. Я собираюсь здесь лишь поцарапать поверхность. В основном есть следующие шаги, чтобы настроить и запустить ArduPilot Rover после того, как все будет правильно подключено:

  1. Прошивка прошивки ArduPilot в FC (совет: для этого вы можете использовать Betaflight, обычное программное обеспечение для FPV дронов)
  2. Установите программное обеспечение наземной станции, такое как Mission Planner, и подключите плату (см. Пользовательский интерфейс планировщика миссий на изображении 1).
  3. Выполните базовую настройку оборудования

    • откалибровать гироскоп и компас
    • откалибровать дистанционное управление
    • настроить выходные каналы
  4. Выполните более сложную настройку, просмотрев список параметров (изображение 2).

    • датчик напряжения и тока
    • отображение каналов
    • Светодиоды
  5. Сделайте тест-драйв и настройте параметры дроссельной заслонки и рулевого управления (изображение 3).

И бум, у вас есть беспилотный вездеход. Конечно, все эти шаги и настройки занимают некоторое время, и такие вещи, как калибровка компаса, могут быть довольно утомительными, но с помощью документации, форумов ArduPilot и руководств на YouTube вы в конечном итоге сможете это сделать.

ArduPilot предоставляет вам расширенную площадку с сотнями параметров, которые вы можете использовать для создания практически любого беспилотного автомобиля, о котором вы только можете подумать. И если вам чего-то не хватает, вы можете взаимодействовать с сообществом, чтобы создать это, поскольку этот замечательный проект имеет открытый исходный код. Я могу только посоветовать вам попробовать, так как это, вероятно, самый простой способ попасть в мир автономных транспортных средств. Но вот небольшой совет профессионала: попробуйте это на простом транспортном средстве, прежде чем строить гигантскую радиоуправляемую лодку.

Вот небольшой список расширенных настроек, которые я сделал для конкретной настройки оборудования:

  • Изменено отображение каналов в RC MAP

    • Шаг 2-> 3
    • Дроссель 3-> 2
  • Активированные светодиоды I2C RGB
  • Тип рамы = Лодка
  • Настройка бортового рулевого управления

    • Канал 1 = ThrottleLeft
    • Канал 2 = ThrottleRight
  • Канал 8 = Режим полета
  • Канал 5 = Постановка / Снятие с охраны
  • Настройка монитора тока и батареи

    • BATT_MONITOR = 4
    • Затем перезагрузитесь. BATT_VOLT_PIN 12
    • BATT_CURR_PIN 11
    • BATT_VOLT_MULT 11.0

Шаг 9: Мозг: настраиваемый светодиодный контроллер

Первый приз конкурса Make it Move 2020

Рекомендуемые: