Kuunda Boti ya Kujiendesha (ArduPilot Rover): Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Miradi ya Fusion 360 »

Unajua ni nini kizuri? Magari ya kujiendesha yasiyo na majina. Wao ni baridi sana kwa kweli kwamba sisi (wenzangu na wenzangu) tulianza kujijenga tena mnamo 2018. Ndio sababu pia niliamua mwaka huu kumaliza kumaliza wakati wangu wa bure.

Katika Agizo hili ninataka kushiriki mradi huu na wewe na kukufanya ujenge gari lako la kujiendesha. Nilitengeneza pia Video ndogo ya YouTube ambayo inakuna uso wa mradi na kukupa upunguzaji wa haraka wa mabaya yote njiani. Hii inaweza kufundishwa ni mwongozo wa kuoanisha ambao unaelezea jinsi jambo hili linafanya kazi kweli.

Ni nani huyu anayefundishwa na jinsi ya kuisoma

Hii ya kufundisha ina malengo mawili. Kwanza kabisa, nataka kushiriki kile nilichojenga na kujifunza na kupata ninyi watu hamu ya kujenga magari ya kujiendesha. Madhumuni ya sekondari ni kuandika mradi huo na maelezo yake mengi kwa hivyo kikundi kijacho cha wanafunzi katika chuo kikuu changu cha zamani, ambacho kinachukua mradi huo unajua ni nini.

Ikiwa uko hapa tu kwa raha, unaweza kupuuza maelezo kama orodha za vigezo na michoro sahihi za wiring. Nitajaribu kuweka hatua kawaida sana mwanzoni, ili ziweze kutumika kwa mashua yoyote ya ArduPilot RC na kuweka maelezo mwisho.

Mradi ulikamilishwa katika sehemu mbili na inayoweza kufundishwa inafuata muundo huo. Nitarejelea sehemu ya kwanza kama "misuli" kwani inajumuisha umeme wote wa nguvu na boti. Halafu nitaenda juu ya "Ubongo" ambao ni sanduku kidogo juu ya mashua, ambayo ina mdhibiti mkuu na vitu vyote vya mpokeaji.

Asili ya Kenterprise

Sawa, hapa sio historia ya mradi huu, ikiwa haujasikia kwenye video tayari. Mradi huu ulianza mnamo 2018 wakati nilikuwa bado chuo kikuu. Tulikuwa mwishoni mwa muhula wa 4 kwenda kuelekea 5. Katika chuo kikuu chetu unapata kufanya mradi wa timu kwa karibu miezi 6. Unaweza kuchagua kutoka kwenye orodha ya miradi iliyoandaliwa (nafasi nzuri ya daraja nzuri) au anza mradi wako mwenyewe (hakuna mtu aliyewahi kufanya hivyo hapo awali kwa ufahamu wangu). Pia unapata alama 12 za Mkopo kwa mradi huu, ambayo inafanya kuwa na thamani kama thesis ya bachelors. Kwa njia hii kutofaulu kunaweza kuleta mabadiliko katika daraja lako la jumla.

Kwa kweli niliamua kuanza mradi kutoka mwanzoni na nikapata roho 4 masikini kunifuata katika safari hii kwenda kwenye moto wa dampo wa mradi wa timu. Tulianza na kiwango cha chini kinachohitajika cha timu ya watu 5 lakini 2 wetu baadaye tuliacha. Tulipewa pia € 1500, LAKINI hatukuruhusiwa kuitumia kwa yoyote ya wavuti hizi nzuri za Kichina ambazo kila wakati zina vifaa vya elektroniki vya hivi karibuni na vikubwa. Badala yake tulikuwa tumefungwa kwa wauzaji wazuri wa zamani wa vifaa vya elektroniki vya ujerumani. Spoiler: Ni aina ya haiwezekani kupata vifaa vya mashua ya kuendesha gari kwa njia hii.

Wazo La Asili

Wakati tulifikiria wazo la mradi huo, tulifikiria juu ya kufanya kitu kinachohusiana na drone kwa sababu drones ndio kitu baridi kabisa. Walakini drones za kawaida za kuruka tayari ni jambo na tulitaka kujenga riwaya zaidi. Kwa hivyo tuliamua kujenga mashua ya drone. Tulipata wazo hili kwa sababu ya ziwa karibu.

Ziwa lina eneo la 12km ^ 2 na lina urefu wa 1.5m tu. Hii inamaanisha kuwa inawaka katika mwezi wa majira ya joto, wakati pia kuna maji kidogo ndani yake. Unajua aina gani ya maisha inapenda maji ya joto: Cyanobacteria, pia inajulikana kama algea ya bluu huko ujerumani. Chini ya hali inayofaa vitu hivi vinaweza kuzaa kwa wakati wowote na kufunika maeneo makubwa wakati vinazalisha sumu ambazo zinaweza kudhuru wanadamu na wanyama sawa. Kusudi la mashua ilikuwa kufagia uso wa ziwa mara kwa mara na kupima mkusanyiko wa algea. Halafu data iliyokusanywa inaweza kuchapishwa kwenye ramani ya joto kuelewa ni kwa hali gani algea huanza kujenga na pia kutoa maonyo ya wakati halisi kwa wenyeji na watalii.

Spoiler nyingine: Hatukuweza kamwe kujenga mkutano wa kupimia algea ya hudhurungi na kuiweka kwenye mashua, kwani mikusanyiko kama hiyo ni ya gharama kubwa na kawaida huwekwa kwenye rafu ya 1mx1mx2m kwenye meli, ambayo ni saizi isiyowezekana kwa urefu wa 1m mashua. Mtazamo mpya ni kuunda moja kwa moja na kwa bei rahisi ramani za kina mbali na ziwa ili kumwezesha mwanabiolojia wa eneo kuona jinsi kitanda cha ziwa kinabadilika kwa muda. Hivi sasa skanning ni ya gharama kubwa sana kwa sababu ya kazi ya mikono ya mwongozo.

Spir ya chini

Rudi kwenye hadithi. Katika miezi miwili ya kwanza ya kukusanya maarifa na mipango ya nyuma tulizingatia ni nini boti kama hiyo itahitaji: Hull, treni ya gari ya umeme, uwezo wa kujiendesha, udhibiti wa mtandao,…. Hapo ndipo nilipoamua kwamba tunapaswa kujenga karibu kila kitu sisi wenyewe kwa kuzingatia dereva wa uhuru. Hili lilikuwa wazo mbaya, wazo ambalo lilikuwa limepotea sana na kudhani ilifanya nini? Hasa, miezi 6 baadaye tulikuwa tumemwaga wakati wetu na jasho kwenye mashua kubwa ya RC, Kenterprise (Infographic katika picha 4). Tukiwa njiani tulipambana na pesa chache, hakukuwa na vifaa vya elektroniki na usimamizi mbaya wa timu, ambayo ninawajibika zaidi.

Kwa hivyo ilikuwepo, Kenterprise, gari la kupimia lenye uhuru ambalo halikuwa na uhuru wala kupima chochote. Sio mafanikio mengi kama unaweza kuona. Tuliwashwa wakati wa uwasilishaji wetu wa mwisho. Kwa bahati nzuri profesa wetu anakubali kazi yetu ya kusikia na bado alitupa daraja la sawa, mbaya kuliko kikundi chochote cha mradi katika miaka michache iliyopita lakini sawa.

Kuboresha kwa 2020

Ningefikiria kuita mradi huu wa mwanafunzi moto wa dampo kabisa, lakini kama msemo wa zamani unavyosema: "makovu ya moto wa dampo hukufanya uwe na nguvu". Uzoefu huu ulinisaidia sana kuweka sawa malengo yangu na kukaa umakini katika miradi yangu yote ifuatayo. Bado ninapenda wazo la gari isiyo na mtu ambayo inaweza kusaidia wanabiolojia kufanya uchunguzi wa ziwa na rufaa ya jumla ya kujenga mashua ya kujiendesha. Ndio sababu sasa, mwaka mmoja baadaye, nilitaka kuimaliza kwa kutumia ujuzi wangu mpya wa FPV wa drone, Mradi Mzuri wa Chanzo cha Open ArduPilot na nguvu ya tovuti za bei rahisi za elektroniki.

Lengo halikuwa kuibadilisha kuwa mashua ya kupimia kamili, lakini kupata mifumo yote na kuendesha na kufunga autopilot. Sio lazima iwe kamilifu. Nilitaka kuona mashua hii ikijiendesha kama uthibitisho wa dhana.

Basi nitapita boti ya uhuru inayofanya kazi kwenda chuo kikuu kwa miradi ya baadaye kama ramani ya bahari. Kwa njia, sikuwa peke yangu. Rafiki yangu Ammar, ambaye pia alikuwa kwenye kikundi cha mradi huko 2018 alinisaidia kujaribu mashua.

Bila ado zaidi, wacha tuingie ndani

Hatua ya 1: Misuli: Hull

Hull ni sehemu kubwa ya mashua. Sio tu kwa sababu ya ukubwa mkubwa (100cm * 80cm) lakini pia kwa sababu ilichukua muda mwingi kujenga muundo huu wa kawaida. Ikiwa ningefanya tena, hakika ningeenda kwa sehemu za rafu. Mbali na rafu mashua ya RC haikuwa kwa kadi yetu kwa bahati mbaya, kwani boti hizo zina uwezo mdogo sana wa malipo. Kitu kama bodi ya bodi ya bodi au surfboard au Bomba kadhaa za PVC kutoka duka la vifaa zingekuwa suluhisho rahisi sana ambalo ninaweza kupendekeza tu.

Kwa vyovyote vile, kibanda chetu kilianza na modeli ya 3D katika Fusion 360. Nilitengeneza mfano wa kina sana na nikapita mara kadhaa kabla hatujaanza kuijenga. Nilihakikisha kutoa kila sehemu kwa mfano uzani unaofaa na hata kuiga mambo ya ndani. Hii iliniwezesha kujua uzani wa mashua kabla ya kuijenga. Pia nilifanya hesabu chache za kuchakachua kwa kuingiza "laini ya maji", kukata gari nayo na kuhesabu kiasi kilichokuwa chini ya maji. Boti ni katamaran kwani gari la aina hii linaahidi utulivu wa hali ya juu, halafu mashua iliyo na ganda moja.

Baada ya tani ya masaa ya modeli tulianza kuileta mashua kwa kukata sura ya kimsingi ya hull mbili kutoka kwa sahani za polystyrene. Kisha zilikatwa kwa umbo, mashimo yakajazwa na tulifanya mchanga mwingi. Daraja linalounganisha viunzi viwili ni sanduku kubwa tu la mbao.

Tulifunikwa kila kitu na tabaka 3 za glasi ya nyuzi. Hatua hii ilichukua takriban wiki 3 na kuhusisha siku za mchanga wa mwongozo kupata uso mzuri (0/10 haingependekeza). Baada ya hapo tuliipaka rangi ya manjano nzuri na tukaongeza jina "Kenterprise". Jina ni mchanganyiko wa neno la Kijerumani "kentern" ambalo linatafsiri kuzama na Star Trek Spacehip "USS Enterprise". Sisi sote tulifikiri kwamba jina hili linafaa kabisa kwa monstrosity ambayo tumeunda.

Hatua ya 2: Misuli: Mfumo wa Uendeshaji

Boti bila motors au sails ina sifa ya kuendesha gari ya kipande cha kuni. Kwa hivyo tulihitaji kuongeza mfumo wa msukumo kwenye ganda tupu.

Ningependa kukupa nyara nyingine: Motors tunazochagua zina nguvu sana. Nitaelezea suluhisho la sasa na ni mapungufu na pia nipendekeza mfumo mbadala wa kusukuma.

Suluhisho la sasa

Hatukujua kwa kweli ni kiasi gani cha mashua inahitajika ili tujipatie mbili za motors hizi za mbio za mashua. Kila moja ya hizo inamaanisha kuwezesha mashua ya mbio za RC 1m na mdhibiti wa kasi wa elektroniki (ESC) anaweza kutoa 90A kwa kuendelea (matumizi haya yatatoa betri kubwa ya gari kwa saa moja).

Wanahitaji pia baridi ya maji. Kawaida ungeunganisha tu ESC na Motor na neli, weka gombo mbele ya mashua na uweke plagi mbele ya propela. Kwa njia hii propela huvuta maji ya ziwa kupitia mfumo wa baridi. Walakini, ziwa linalozungumziwa sio safi kila wakati na suluhisho hili linaweza kuziba mfumo wa kupoza na kusababisha kufeli kwa gari wakati uko nje ya ziwa. Ndio sababu tuliamua kwenda kwa kitanzi cha ndani cha kupoza ambacho hupompa maji kupitia mchanganyiko wa joto juu ya mwili (picha 3).

Kwa sasa mashua ina chupa mbili za maji kama mabwawa na hakuna mchanganyiko wa joto. Hifadhi huongeza tu misa ya mafuta kwa hivyo motors huchukua muda mrefu zaidi kuwasha.

Shaft ya motor imeunganishwa na prop kupitia viungo viwili vya ulimwengu, axel na bomba inayoitwa kali, ambayo inamaanisha kuzuia maji nje. Unaweza kuona maoni ya upande wa mkutano huu kwenye picha ya pili. Pikipiki imewekwa pembeni na mlima uliochapishwa wa 3D na vifaa pia vimechapishwa (kwa sababu nilivunja zile za zamani). Nilishangaa sana kujua kwamba vifaa hivi vinaweza kuhimili nguvu za motors. Ili kusaidia nguvu zao nilifanya unene wa 2mm na kuzichapisha kwa ujazo wa 100%. Kubuni na kuchapisha props ni kweli fursa nzuri ya kujaribu aina tofauti za vifaa na kupata bora zaidi. Niliunganisha vielelezo vya 3D vya vifaa vyangu.

Njia mbadala inayowezekana

Upimaji ulionyesha kuwa mashua inahitaji 10-20% tu ya safu ya kukaba ili kuzunguka polepole (kwa 1m / s). Kwenda moja kwa moja kwa 100% kaba husababisha mwamba mkubwa wa sasa, ambao unalemaza kabisa mashua nzima. Pia mahitaji ya mfumo wa baridi ni ya kukasirisha sana.

Suluhisho bora linaweza kuitwa watukuzaji. Thruster ina motor iliyounganishwa moja kwa moja na propela. Mkutano wote unazama ndani na kwa hivyo umepozwa. Hapa kuna Kiungo cha mkusanyiko mdogo na ESC inayofanana. Hii inaweza kutoa sasa ya juu ya 30 A, ambayo inaonekana kama saizi inayofaa zaidi. Labda itaunda spikes ndogo za sasa na kaba haipaswi kuwa na kikomo sana.

Hatua ya 3: Misuli: Uendeshaji

Propulsion ni baridi, lakini mashua pia inahitaji kugeuka. Kuna njia nyingi za kufanikisha hilo. Suluhisho mbili za kawaida ni Rudders na kutofautisha.

Rudders walionekana kama suluhisho dhahiri kwa hivyo tulienda kutafuta. Niliunda mkutano wa usukani huko Fusion na 3D nilichapisha viunzi, bawaba na mlima wa servo. Kwa servos tunachagua Servos mbili kubwa 25kg ili kuhakikisha kuwa watambaji wakubwa waliweza kuhimili kuvuta kwa maji. Kisha servo ilikuwa imewekwa ndani ya mwili na kuunganishwa na usukani kwa nje kupitia shimo kwa kutumia waya nyembamba. Niliambatanisha video ya watunzaji katika hatua. Inapendeza kutazama kusanyiko hili la mitambo.

Ingawa wizi walikuwa wakionekana wazuri, majaribio ya kwanza ya jaribio yalifunua kuwa eneo la kugeuka nao liko karibu 10m ambayo ni mbaya tu. Kwa kuongezea, vibanda huamua kukata huduma, na kuifanya boti ishindwe kuelekeza. Jambo la mwisho dhaifu ni shimo kwa waya hizo. Shimo hili lilikuwa karibu sana na maji, kwamba kugeuza kulisababisha kuzama, kwa hivyo kufurika mambo ya ndani ya mwili.

Badala ya kujaribu kurekebisha shida hizo, niliondoa viunga kwa pamoja, nilifunga mashimo na kwenda kupata suluhisho la kutofautisha. Kwa msukumo wa kutofautisha, motors mbili zinageukia upande mwingine kufanya gari ligeuke. Kwa kuwa mashua iko karibu kama pana na fupi na motors zimewekwa mbali mbali na hii inaruhusu kugeukia papo hapo. Inahitaji tu kazi ndogo ya usanidi (programu za ESC na mdhibiti mkuu). Kumbuka kwamba mashua inayotumia msukumo wa kutofautisha itakua kwenye miduara ikiwa moja ya motors inashindwa. Huenda nilipata hiyo mara moja au mbili kwa sababu ya shida ya sasa ya spike iliyoelezewa katika hatua kabla.

Hatua ya 4: Misuli: Betri

Kwangu inaonekana kama Vipengele vya RC, kama vile vilivyotumiwa katika boti hii, vinaweza kutumiwa na kitu chochote, kuanzia betri ya saa hadi kwenye kiwanda cha nguvu za nyuklia. Kwa wazi hii ni kidogo ya kutia chumvi lakini wana anuwai ya upana wa voltage. Masafa haya hayajaandikwa kwenye sheats za data, angalau sio katika Volts. Imefichwa katika ukadiriaji wa S. Ukadiriaji huu unaelezea seli ngapi za betri katika safu inayoweza kushughulikia. Katika hali nyingi inahusu seli za Lithium Polymere (LiPo). Hizo zina voltage ya 4.2V wakati imeshtakiwa kabisa na voltage ya karibu 3V wakati haina kitu.

Motors za boti zinadai kuwa na uwezo wa kushughulikia 2s hadi 6s ambayo inatafsiri kwa kiwango cha voltage ya 6V hadi 25.2V. Ingawa sikuamini kila wakati kikomo cha juu, kama wazalishaji wengine wanajulikana kuweka sehemu kwenye bodi zao ambazo zinaweza tu kuhimili viwango vya chini.

Hii inamaanisha kuwa kuna anuwai ya betri zinazoweza kutumika kwa muda mrefu kama zinaweza kutoa sasa inayohitajika. Na kwa kweli nilipitia betri kadhaa tofauti kabla ya kujenga sahihi. Hapa kuna upungufu wa haraka wa mageuzi matatu ya betri ambayo mashua ilipitia (hadi sasa).

1. Kifurushi cha Betri ya LiPo

Wakati tulipanga mashua hatukuwa na dalili yoyote ni nguvu ngapi itatumia. Kwa betri ya kwanza tunachagua kujenga pakiti kutoka kwa seli zinazojulikana za 18650 Lithium Ion. Tuliwauza kwenye kifurushi cha 4S 10P kwa kutumia vipande vya nikeli. Pakiti hii ina anuwai ya voltage ya 12V hadi 16.8V. Kila seli ina 2200mAh na imepimwa kwa kiwango cha juu cha kutokwa kwa 2C (dhaifu dhaifu) kwa hivyo 2 * 2200mA. Kwa kuwa kuna seli 10 sambamba inaweza kutoa mikondo ya kilele cha 44A tu na ina uwezo wa 22Ah. Tuliandaa pia kifurushi na bodi ya usimamizi wa betri (zaidi kwenye BMS baadaye) ambayo inachukua huduma ya kusawazisha malipo na kupunguza sasa hadi 20A.

Baada ya kujaribu mashua ilibainika kuwa 20A ya sasa ya juu ni waaaaay chini ya motors hutumia na BMS ilikuwa ikikata umeme kila wakati ikiwa hatukuwa makini na fimbo ya trottle. Ndio sababu niliamua kufunga BMS na kuunganisha Battery moja kwa moja kwa motors kupata 44Amps kamili. Wazo Mbaya !!! Wakati betri zilifanikiwa kutoa nguvu kidogo zaidi, vipande vya nikeli, vinavyounganisha seli haziwezi kushughulikia. Uunganisho mmoja uliyeyuka na kusababisha mambo ya ndani ya mbao ya mashua kutoa moshi.

Ndio, kwa hivyo betri hii haikufaa.

2. Betri ya Gari

Kwa uthibitisho wangu wa dhana ya 2020, niliamua kutumia betri kubwa. Walakini, sikutaka kutumia pesa yoyote ya ziada kwa hivyo nilitumia betri ya zamani ya gari. Betri za gari hazikusudiwa kutolewa kabisa na kuchajiwa, zinapaswa kuwekwa kila wakati kwa malipo kamili na zinatumika tu kwa kupasuka kwa sasa kwa muda mfupi kuanza injini. Ndio sababu huitwa betri za kuanza. Kuzitumia kama betri kwa gari la RC hupunguza sana maisha yao. Kuna aina nyingine ya betri ya risasi ambayo mara nyingi ina sababu ya fomu hiyo na imeundwa maalum kutolewa na kuchajiwa mara nyingi inaitwa betri ya Mzunguko wa Kina.

Nilijua vizuri ujio mfupi wa betri yangu, lakini nilitaka kujaribu mashua haraka na betri ilikuwa ya zamani hata hivyo. Kweli, ilinusurika mizunguko 3. Sasa voltage inazama kutoka 12V hadi 5V wakati wowote ninapopiga kaba.

3. Kifurushi cha Betri ya LiFePo4

"Mara ya tatu ni hirizi" ndio wanasema. Kwa kuwa bado sikutaka kutumia pesa yangu mwenyewe, niliuliza chuo kikuu changu msaada. Hakika walikuwa na betri yangu ya ndoto wakati wote. Umoja wetu unashiriki katika mashindano ya "Mfumo wa Wanafunzi wa Elektroniki" na kwa hivyo ina gari la mbio za umeme. Timu ya mbio hapo awali ilibadilisha kutoka seli za LiFePo4 hadi seli za LiPo 18650 kwani ni nyepesi. Kwa hivyo wana stash ya seli nyingi za LiFePo4 ambazo hazihitaji tena.

Seli hizo hutofautiana na seli za LiPo au LiIon katika anuwai ya voltage. Ina voltage ya nominella ya 3.2V na ni kati ya 2.5V hadi 3.65V. Nilikusanya seli 3 kati ya hizo 60Ah kwenye kifurushi cha 3S. Pakiti hii inaweza kutoa mikondo ya Peak ya 3C aka. 180A na ina voltage kubwa ya 11V tu. Niliamua kwenda kwa mfumo wa chini wa voltage kupunguza sasa motor. Pakiti hii mwishowe iliniruhusu kuendesha mashua kwa zaidi ya dakika 5 na kujaribu uwezo wa kujiendesha.

Neno kwenye usalama wa kuchaji betri

Betri huzingatia nishati. Nishati inaweza kugeuka kuwa joto na ikiwa joto hili linachukua sura ya moto wa betri, una shida mkononi mwako. Ndio sababu unapaswa kutibu betri kwa heshima inayostahili na kuwapatia vifaa vya elektroniki sahihi.

Seli za betri zina njia 3 za kufa.

1. Kuwaondoa chini ya kiwango cha chini cha voltage (kifo baridi)
2. kuchaji juu ya kiwango cha juu cha voltage iliyokadiriwa (inaweza kusababisha uvimbe, moto na milipuko)
3. kuchora sasa nyingi au kufupisha (kwa hivyo lazima nifafanue kwanini hii inaweza kuwa mbaya)

Mfumo wa usimamizi wa betri unazuia vitu hivi vyote, ndiyo sababu unapaswa kuzitumia.

Hatua ya 5: Misuli: Wiring

Wiring kwa sehemu ya misuli imeonyeshwa kwenye picha ya kwanza. Chini tuna betri ambayo inapaswa kuchanganywa na fuse inayofaa (hivi sasa hakuna). Niliongeza anwani mbili za nje kuunganisha sinia. Itakuwa wazo nzuri kuchukua nafasi ya hizo kwa kontakt sahihi ya XT60.

Kisha tuna kubadili kubwa ya betri, ambayo inaunganisha mfumo wote na betri. Kitufe hiki kina ufunguo halisi na wacha nikuambie, inaridhisha kugeuza na kuona mashua inakuwa hai.

Ubongo umeunganishwa na ardhi ya betri wakati ESCs na Servos zimetenganishwa na kontena la shunt. Hii inaruhusu sasa kupimwa kupitia unganisho kidogo la rangi ya machungwa kwani husababisha kushuka kwa voltage kidogo juu ya kontena la shunt. Wiring iliyobaki ni nyekundu tu kwa nyekundu na nyeusi hadi nyeusi. Kwa kuwa servos haitumiki tena, zinaweza kupuuzwa tu. Pampu za kupoza ndio sehemu pekee ya mashua ambayo inahitaji haswa 12V na haionekani kufanya kazi vizuri ikiwa voltage iko juu au chini kuliko hiyo. Kwa hivyo wanahitaji Mdhibiti ikiwa voltage ya betri iko juu ya 12V au kigeuzi cha kuongeza ikiwa iko chini ya hiyo.

Kwa uendeshaji wa usukani waya zote za ishara za ESC zinaweza kwenda kwenye kituo kimoja kwenye ubongo. Walakini mashua sasa hutumia kutia tofauti aka. uendeshaji skid, kwa hivyo kila ESC inahitaji kuwa na kituo chake tofauti na servos hazihitajiki kabisa.

Hatua ya 6: Ubongo: Vipengele

Ubongo ni sanduku kubwa lililojaa umeme wa kupendeza. Mengi ambayo yanaweza kupatikana katika drones za mbio za FPV, na zingine zilichukuliwa kutoka kwa drone yangu mwenyewe. Picha ya kwanza inaonyesha moduli zote za elektroniki. Zimewekwa vizuri juu ya kila mmoja kwa kutumia kusimama kwa PCB ya shaba. Hiyo inawezekana kwa sababu vifaa vya FPV vinakuja katika hali maalum za fomu kama tovuti ya stack. Kutoka chini hadi juu stack yetu ina yafuatayo:

Bodi ya Usambazaji wa Umeme (PDB)

Jambo hili hufanya tu kile jina linamaanisha na kusambaza nguvu. Waya mbili kutoka kwa betri huja na hutoa pedi nyingi za solder kuunganisha moduli tofauti na betri. PDB hii pia inatoa mdhibiti wa 12V na 5V.

Mdhibiti wa Ndege (FC)

Mdhibiti wa ndege anaendesha Firmware ya ArduPilot Rover. Inafanya vitu anuwai. Inadhibiti watawala wa gari kupitia PWM kadhaa, inaangalia voltage ya betri na ya sasa, inaunganisha kwa sensorer tofauti na vifaa vya kuingiza na kutoa na pia ina gyroscope. Unaweza kusema kwamba moduli hii ndogo ni ubongo halisi.

Mpokeaji wa RC

Mpokeaji ameunganishwa na udhibiti wa kijijini. Kwa upande wangu ni kijijini cha FlySky kwa ndege za RC ambazo zina njia kumi na hata huanzisha mawasiliano ya njia mbili ili kijijini pia kiweze kupokea ishara kutoka kwa mpokeaji. Ishara za pato huenda moja kwa moja kwa FC kupitia waya moja kwa kutumia itifaki inayoitwa I-basi.

Transmitter ya Video (VTX)

Sanduku la ubongo lina kamera ndogo ya analog. Ishara ya video ya kamera hupitishwa kwa FC ambayo inaongeza skrini kwenye skrini (OSD) kwenye mkondo wa video, iliyo na habari kama vile voltage ya betri. Halafu hupitishwa kwa VTX ambayo huipeleka kwa mpokeaji maalum wa 5.8GHz kwa upande mwingine. Sehemu hii sio lazima sana lakini ni nzuri kuweza kuona kile mashua inaona.

Juu ya sanduku kuna rundo la antena. Moja ni kutoka kwa VTX, mbili kutoka kwa Mpokeaji wa RC. Antena mbili zingine ni vifaa vifuatavyo.

Moduli ya Telemetry

Antena ya 433MHz ni ya moduli ya telemetry. Kitumaji hiki kidogo ni kifaa cha kuingiza / kutoa ambacho huunganisha mdhibiti wa ndege na kituo cha ardhini (kompyuta ndogo na dongle ya 433MHz USB). Uunganisho huu unaruhusu mwendeshaji kubadilisha vigezo kwa mbali na kupata data kutoka kwa sensorer za ndani na nje. Kiungo hiki pia kinaweza kutumiwa kudhibiti mashua kwa mbali.

GPS na Dira

Jambo kubwa pande zote juu ya mashua kwa kweli sio antena. Vizuri ni aina ya lakini pia ni moduli nzima ya GPS na moduli ya dira. Hii ndio inayowezesha mashua kujua ni msimamo, kasi na mwelekeo.

Shukrani kwa ukuaji wa soko la drone kuna anuwai ya vifaa vya kuchagua kutoka kwa kila moduli. Uwezekano mkubwa zaidi ambao ungetaka kubadili ni FC. Ikiwa unataka kuunganisha sensorer zaidi na unahitaji pembejeo zaidi kuna chaguzi anuwai za vifaa vyenye nguvu. Hapa kuna orodha ya FC zote ambazo ArduPilot inasaidia, kuna pi ya rasipberry hapo.

Na hapa kuna orodha kidogo ya vifaa halisi nilivyotumia:

• FC: Omnibus F4 V3S Aliexpress
• Mpokeaji wa RC: Flysky FS-X8B Aliexpress
• Seti ya Kusambaza Telemetry: 433MHz 500mW Aliexpress
• VTX: VT5803 Aliexpress
• GPS na Dira: M8N Aliexpress
• Ufungaji: 200x200x100 mm IP67 Aliexpress
• Udhibiti wa Kijijini: FLYSKY FS-i6X Aliexpress
• Mpokeaji wa Video: Skydroid 5, 8 Ghz Aliexpress

Hatua ya 7: Ubongo: Wiring

Ubongo hupata voltage yake ya kufanya kazi moja kwa moja kutoka kwa betri. Pia hupata voltage ya analog kutoka shunt ya sasa na hutoa ishara za kudhibiti kwa motors zote mbili. Hizo ni unganisho la nje ambalo linapatikana kutoka nje ya sanduku la ubongo.

Ndani inaonekana zaidi kuchanganyikiwa. Ndio sababu nilitengeneza mchoro mdogo wa wiring kwenye picha ya kwanza. Hii inaonyesha unganisho kati ya vitu vyote tofauti ambavyo nimeelezea katika hatua ya awali. Nilitengeneza pia kamba kadhaa za upanuzi kwa vituo vya PWM vya pato na bandari ya USB na kuzipitisha nyuma ya ua (angalia picha 3).

Kuweka stack kwenye sanduku nilitumia sahani ya msingi iliyochapishwa ya 3D. Kama vifaa (haswa VTX) vinazalisha joto niliunganisha pia shabiki wa 40mm na adapta nyingine iliyochapishwa ya 3D. Niliongeza vipande 4 vya plastiki vyeusi pembeni ili kutandaza sanduku kwenye mashua bila hitaji la kufungua kifuniko. Faili za STL za sehemu zote zilizochapishwa za 3D zimeambatanishwa. Nilitumia epoxy na gundi moto moto kushikilia kila kitu kwa.

Hatua ya 8: Ubongo: Usanidi wa ArduPilot

Wiki ya Ardupilot inaelezea jinsi ya kusanidi rover kwa undani. Hapa kuna hati za Rover. Nitakuna uso hapa tu. Kuna kimsingi hatua zifuatazo za kupata ArduPilot Rover juu na kukimbia baada ya kila kitu kushikamana vizuri.

1. Flash ArduPilot Firmware kwa FC (Tipp: unaweza kutumia Betaflight, programu ya kawaida ya drone ya FPV, kwa hiyo)
2. Sakinisha programu ya Kituo cha chini kama Mpangaji wa Misheni na unganisha bodi (angalia UI ya mpangilio wa misheni katika picha 1)
3. Fanya usanidi wa msingi wa vifaa
   • calibrate gyro na dira
   • linganisha udhibiti wa kijijini
   • kuanzisha njia za pato

4. Fanya usanidi wa hali ya juu zaidi kupitia orodha ya vigezo (picha 2)

   • voltage na sensorer ya sasa
   • ramani ya kituo
   • LEDs
5. Fanya gari la kujaribu na urekebishe vigezo vya kukaba na uendeshaji (picha 3)

Na kuongezeka, una rover ya kujiendesha. Kwa kweli hatua zote hizo na mipangilio huchukua muda na vitu kama kupimia dira inaweza kuwa ya kuchosha lakini kwa msaada wa hati, vikao vya ArduPilot na mafunzo ya YouTube mwishowe unaweza kufika hapo.

ArduPilot inakupa uwanja wa michezo wa hali ya juu wa viunga ambavyo unaweza kutumia kujenga gari la kujiendesha unaloweza kufikiria. Na ikiwa unakosa kitu unaweza kushirikiana na jamii kuijenga kwani mradi huu mzuri ni chanzo wazi. Ninaweza tu kukuhimiza ujaribu, kwani hii labda ndiyo njia rahisi zaidi ya kuingia kwenye ulimwengu wa magari ya uhuru. Lakini hapa kuna kidokezo kidogo: Jaribu na gari rahisi kabla ya kujenga boti kubwa ya RC.

Hapa kuna orodha ndogo ya mipangilio ya hali ya juu ambayo nilifanya kwa usanidi wangu maalum wa vifaa:

• Ramani ya Kituo kilichobadilishwa katika RC MAP

  • Panda 2-> 3
  • Pinduka 3-> 2
• Iliyowezeshwa I2C RGB LEDs
• Aina ya Sura = Boti

• Sanidi Uendeshaji wa Skid

  • Kituo 1 = ThrottleLeft
  • Kituo 2 = ThrottleRight
• Kituo 8 = FlightMode
• Kituo 5 = Silaha / Kutoweka Silaha

• Sanidi Monitor ya sasa na Betri

  • BATT_MONITOR = 4
  • Kisha reboot. BATT_VOLT_PIN 12
  • BATT_CURR_PIN 11
  • BATT_VOLT_MULT 11.0

Hatua ya 9: Ubongo: Mdhibiti wa kawaida wa LED

Zawadi ya kwanza katika Shindano la Fanya Lisogee 2020