Өөрөө жолооддог завь бүтээх (ArduPilot Rover): 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Fusion 360 төслүүд »

Та ямар сайхан болохыг мэдэх үү? Жолоочгүй өөрөө жолооддог машинууд. Тэд үнэхээр дажгүй тул бид (манай их сургуулийн хамт олон бид хоёр) 2018 онд өөрсдөө өөрсдөө барьж эхэлсэн. Тийм ч учраас би энэ жил чөлөөт цагаараа дуусгахаар шийдсэн юм.

Энэхүү зааварчилгааны номонд би энэ төслийг та бүхэнтэй хуваалцаж, өөрөө жолооддог машин бүтээхийг хүсч байна. Би мөн YouTube -ийн бяцхан видеог бүтээсэн бөгөөд энэ нь төслийн гадаргууг зурж, зам дээрх бүх алдааг хурдан тоймлох боломжийг танд олгоно. Энэхүү зааварчилгаа нь энэ зүйл хэрхэн ажилладаг талаар тайлбарласан харилцан хамааралтай гарын авлага юм.

Энэ заавар нь хэнд зориулагдсан бөгөөд үүнийг хэрхэн унших вэ

Энэхүү зааварчилгаа нь үнэндээ хоёр зорилготой. Юуны өмнө би бүтээсэн, сурч мэдсэн зүйлээ хуваалцаж, өөрийгөө жолооддог тээврийн хэрэгсэл бүтээх сонирхлыг залуустаа хүргэхийг хүсч байна. Хоёрдахь зорилго бол төсөл, түүний ихэнх нарийн ширийн зүйлийг баримтжуулах явдал юм, тиймээс миний хуучин их сургуулийн дараагийн оюутны бүлэг энэ төслийг хүлээж авах болно.

Хэрэв та энд зугаацах гэж байгаа бол параметрийн жагсаалт, нарийн утас диаграм гэх мэт нарийн ширийн зүйлийг үл тоомсорлож болно. Би алхмуудыг эхэндээ маш энгийн байлгахыг хичээх болно, тиймээс тэдгээрийг ArduPilot RC -ийн дурын завинд хэрэглэж, дэлгэрэнгүй мэдээллийг төгсгөлд нь оруулах боломжтой болно.

Төслийг хоёр хэсгээс бүрдсэн бөгөөд зааварчилгаа нь ижил бүтэцтэй байна. Би эхний хэсгийг "булчин" гэж нэрлэх гэж байна, үүнд бүх цахилгаан электроник, завины их бие багтсан болно. Дараа нь би гол хянагч болон хүлээн авагч дамжуулагчийн бүх зүйлийг агуулсан "Тархи" -ыг давах болно.

Kenterprise -ийн гарал үүсэл

За, хэрэв та үүнийг видеон дээр хараахан сонсоогүй бол энэ төслийн түүхийг энд оруулав. Энэ төсөл намайг их сургуульд байхдаа 2018 онд эхэлсэн. Бид 4 -р семестрийн төгсгөлд 5 -р анги руу явж байв. Манай их сургуульд та 6 сарын турш багийн төсөл хийх боломжтой. Та бэлтгэсэн төслүүдийн жагсаалтаас сонгож болно (сайн үнэлгээ авах магадлал өндөр) эсвэл өөрийн төслийг эхлүүлж болно (миний мэдэхээр өмнө нь хэн ч үүнийг хийж байгаагүй). Та мөн энэ төслийн 12 зээлийн оноог авах бөгөөд энэ нь бакалаврын диссертацийн үнэ цэнэтэй юм. Ийм байдлаар бүтэлгүйтсэн нь таны ерөнхий үнэлгээнд ихээхэн өөрчлөлт авчирна.

Мэдээжийн хэрэг, би төслийг эхнээс нь эхлүүлэхээр шийдсэн бөгөөд багийн аялалын хогийн сав руу явахдаа намайг дагах 4 ядуу сүнсийг олсон. Бид хамгийн багадаа шаардлагатай 5 хүний бүрэлдэхүүнтэй багийн ажлыг эхлүүлсэн боловч дараа нь бид 2 явсан. Бидэнд 1500 евро өгсөн боловч бид үүнийг үргэлж хамгийн сүүлийн үеийн, хамгийн сайн электрониктой хятад вэбсайтуудын аль нэгэнд зарцуулахыг зөвшөөрөөгүй. Үүний оронд бид хуучин Германы цахилгаан бараа нийлүүлэгчидтэй холбоо тогтоох ёстой байв. Спойлер: Өөрөө жолооддог завины эд ангиудыг ийм байдлаар авах нь боломжгүй зүйл юм.

Анхны санаа

Төслийн санааг бодож байхдаа бид дронтой холбоотой ямар нэгэн зүйл хийх талаар бодож байсан, учир нь дрон бол урьд өмнө байгаагүй гайхалтай зүйл юм. Гэсэн хэдий ч ердийн нисдэг дронууд хэдийнэ бэлэн болсон тул бид илүү шинэ зүйлийг бүтээхийг хүсч байна. Тиймээс бид нисгэгчгүй онгоц бүтээхээр шийдсэн. Ойролцоох нуураас болж бидэнд ийм санаа төрсөн.

Нуур нь 12км^2 талбайг эзэлдэг бөгөөд ихэвчлэн ердөө 1.5м гүн байдаг. Энэ нь зуны улиралд халдаг гэсэн үг бөгөөд үүнээс гадна ус багатай байдаг. Амьдралын хэлбэр нь халуун усанд дуртайг та мэднэ: Герман дахь цэнхэр алгеа гэж нэрлэдэг цианобактери. Тохиромжтой нөхцөлд эдгээр зүйлүүд богино хугацаанд үржиж, том талбайг хамарч, хүн, амьтанд хортой хорт бодис ялгаруулдаг. Завины зорилго нь нуурын гадаргууг тогтмол шүүрдэж, замагны концентрацийг хэмжих явдал байв. Дараа нь цуглуулсан өгөгдлийг дулааны зураг дээр хэвлэж, ямар нөхцөлд алгеа үүсч болохыг ойлгохын зэрэгцээ орон нутгийн иргэд, жуулчдад бодит цагийн сэрэмжлүүлэг өгөх боломжтой болно.

Өөр нэг хорлон сүйтгэгч: Бид хэзээ ч цэнхэр замаг хэмжих хэрэгслийг бүтээж завинд суулгаж чадаагүй, учир нь ийм угсралт нь маш үнэтэй бөгөөд ихэвчлэн 1мх1мх2м хэмжээтэй хөлөг онгоцны тавиур дээр байрладаг бөгөөд энэ нь 1м урттай хэмжээтэй байдаг. завь. Орон нутгийн биологич нуурын ор нь цаг хугацааны явцад хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг харах боломжийг олгохын тулд нуурын ойролцоо гүнзгийрүүлсэн зураглалыг автоматаар, хямд үнээр бүтээх нь шинэ чиглэл юм. Шаардлагатай гар хөдөлмөрийн улмаас яг одоо сканнердах нь маш өндөр өртөгтэй байна.

Доошоо чиглэсэн спираль

Үлгэр рүү буцах. Мэдлэг, төлөвлөлтийг цуглуулах эхний хоёр сард бид ийм завинд юу хэрэгтэй болохыг авч үзсэн: их бие, цахилгаан хөтөч галт тэрэг, өөрөө жолоодох чадвар, интернетийн зохицуулалт,…. Энэ бол би бараг бүх зүйлийг өөрсдөө бие даан жолоодоход анхаарлаа төвлөрүүлэх ёстой гэж шийдсэн юм. Энэ бол муу санаа байсан бөгөөд бараг юу нь бүтэлгүйтэж, юу хийснийг тааварлахад бэлэн байсан санаа байсан уу? Яг 6 сарын дараа бид хөлс, хөлсөө асар том RC завь болох Kenterprise -д хийв (Зураг 4 дэх инфографик). Замдаа бид хязгаарлагдмал мөнгө, бэлэн цахилгаан хэрэгсэл байхгүй, багийн менежмент муутай байсан бөгөөд ихэнх хариуцлагыг би үүрдэг.

Тэнд Kenterprise хэмээх бие даасан хэмжих хэрэгсэл байсан бөгөөд энэ нь бие даасан, юу ч хэмждэггүй байв. Таны харж байгаагаар тийм ч их амжилтанд хүрээгүй. Эцсийн танилцуулгын үеэр бид шарсан байсан. Аз болоход манай профессор бидний сонссон ажлыг хүлээн зөвшөөрч, бидэнд сайн үнэлгээ өгсөн хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь өнгөрсөн хэдэн жилийн хугацаанд хийсэн бусад төслийн бүлгүүдээс муу байсан, гэхдээ зүгээр.

2020 оны шинэчлэлт

Би энэ оюутны төслийг үнэмлэхүй хогийн сав гэж нэрлэхийг хүсч байна, гэхдээ хуучны хэлдгээр "хогийн савны галын сорви нь таныг илүү хүчтэй болгодог" гэж хэлмээр байна. Энэ туршлага нь зорилгоо зохих ёсоор өргөжүүлж, дараагийн бүх төсөлдөө анхаарлаа төвлөрүүлэхэд үнэхээр тусалсан юм. Биологичдод нуурын судалгаа хийх, өөрөө жолоодох завь бүтээх ерөнхий давж заалдахад туслах жолоочгүй тээврийн хэрэгслийн санаа надад бас л таалагддаг. Тийм ч учраас одоо, нэг жилийн дараа би шинэ олж авсан FPV дроны мэдлэг, үзэсгэлэнтэй нээлттэй эхийн төсөл ArduPilot, хямд электроникийн сайтуудын хүчийг ашиглан үүнийг дуусгахыг хүссэн юм.

Зорилго нь үүнийг бүрэн хэмжээний хэмжих завь болгох биш харин бүх системийг ажиллуулж, автомат нисгэгч суурилуулах явдал байв. Энэ нь төгс төгөлдөр байх албагүй. Энэ завь өөрөө өөрийгөө жолооддог болохыг үзэл бодлын баталгаа гэж харахыг л хүссэн юм.

Дараа нь би далайн ёроолын зураглал хийх гэх мэт ирээдүйн төслүүдэд зориулж АЖИЛД автономит завийг их сургуульд хүлээлгэн өгөх гэж байна. Дашрамд хэлэхэд би ганцаараа байгаагүй. 2018 онд төслийн бүлэгт байсан найз Аммар маань завийг туршихад надад тусалсан.

Удаан хугацааны дараа үүнд орцгооё

Алхам 1: Булчингууд: их бие

Их бие нь завины хамгийн том хэсэг юм. Зөвхөн асар том хэмжээтэй (100см*80см) төдийгүй энэхүү захиалгат бүтцийг бүтээхэд маш их цаг зарцуулсантай холбоотой. Хэрэв би үүнийг дахин хийх юм бол тавиурын хэсгүүдийг авах нь гарцаагүй. Тавиураас гарсан RC завь нь бидний хувьд тийм ч таатай биш байсан, учир нь эдгээр завинууд даацын даац маш хязгаарлагдмал байдаг. Тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс авсан bodyboard эсвэл серфинг самбар эсвэл хэд хэдэн PVC хоолой гэх мэт зүйл бол миний санал болгож болох илүү энгийн шийдэл байх байсан.

Юутай ч манай их бие Fusion 360 дээр 3D загвараар эхэлсэн. Би маш нарийн загвар гаргаж, түүнийг барьж эхлэхээсээ өмнө олон удаа давтсан. Загвар дахь бүрэлдэхүүн хэсэг бүрт тохирох жинг өгч, интерьерийг нь хүртэл загварчилсан. Энэ нь завийг бүтээхээс өмнө ойролцоогоор жинг нь мэдэх боломжийг олгосон юм. Би бас "усны шугам" оруулах, түүнтэй хамт машиныг огтлох, усан доорх эзэлхүүнийг тооцоолох замаар хэд хэдэн хөвөх шалгалт тохируулга хийсэн. Завь бол катамаран юм, ийм төрлийн тээврийн хэрэгсэл нь илүү тогтвортой байдлыг амлаж, дараа нь нэг их биетэй завь юм.

Загвар хийх хэдэн цагийн дараа бид полистирол хавтангаас хоёр их биеийн үндсэн хэлбэрийг хайчилж, завийг амилуулж эхлэв. Дараа нь тэдгээрийг хэлбэр дүрс болгон хайчилж, нүхийг дүүргэж, бид маш их зүлгүүр хийсэн. Хоёр их биеийг холбосон гүүр бол зүгээр л том модон хайрцаг юм.

Бид бүх зүйлийг 3 давхар шилэн бүрхүүлээр бүрхсэн. Энэ алхам нь ойролцоогоор 3 долоо хоног үргэлжилсэн бөгөөд зохих гөлгөр гадаргуутай болохын тулд хэдэн өдрийн турш гар аргаар зүлгүүрээр хийсэн (0/10 санал болгохгүй). Үүний дараа бид үүнийг сайхан шар өнгөөр будаж, "Kenterprise" нэрийг нэмж оруулав. Энэ нэр нь Германы "kentern" буюу живэх гэсэн утгатай үг бөгөөд Star Trek сансрын хөлөг "USS Enterprise" гэсэн үг юм. Энэ нэр нь бидний бүтээсэн мангасуудад үнэхээр тохиромжтой гэж бид бүгд бодож байсан.

Алхам 2: Булчин: хөдөлгөх систем

Моторгүй эсвэл дарвуулт завь нь дрифтийн модны жолоодлогын шинж чанартай байдаг. Тиймээс бид хоосон их биед хөдөлгүүрийн систем нэмэх шаардлагатай болсон.

Би танд өөр нэг хорлон сүйтгэгч өгөхийг хүсч байна: Бидний сонгосон мотор хэт хүчирхэг. Би одоогийн шийдэл, түүний дутагдлыг тайлбарлаж, өөр хөдөлгүүрийн системийг санал болгох болно.

Одоогийн шийдэл

Бид завинд хичнээн их түлхэлт хэрэгтэйг мэдэхгүй байсан тул уралдааны завины хоёр хөдөлгүүрийг өөрсдөө олж авлаа. Эдгээр нь тус бүр 1м урттай RC уралдааны завь тэжээх зориулалттай бөгөөд харгалзах электрон хурд хянагч (ESC) нь 90А тасралтгүй нийлүүлэх боломжтой (энэ хэрэглээ нь том машины батерейг нэг цагийн дотор шавхах болно).

Тэд бас ус хөргөх шаардлагатай байдаг. Ихэвчлэн та ESC болон Моторыг хоолойгоор холбож, оролтыг завины урд талд байрлуулж, гаралтыг сэнсний урд байрлуулна. Ийнхүү сэнс нь нуурын усыг хөргөх системээр татаж авдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нуур нь үргэлж цэвэр байдаггүй тул энэхүү шийдэл нь хөргөлтийн системийг хааж, нууранд гарч байхдаа моторын эвдрэл үүсгэж болзошгүй юм. Тийм ч учраас бид их биеийн дээд хэсэгт дулаан солилцогчоор дамжуулан ус шахдаг дотоод хөргөлтийн гогцоонд орохоор шийдсэн (зураг 3).

Одоогийн байдлаар завь нь усан сан бүхий хоёр усны савтай бөгөөд дулаан солилцогчгүй байна. Усан сан нь дулааны массыг ихэсгэдэг тул мотор халаахад илүү удаан хугацаа шаардагддаг.

Хөдөлгүүрийн босоо амыг ус нэвтрүүлэхгүй байх зориулалттай бүх нийтийн холболт болох аксель ба гуурсан хоолойгоор холбодог. Та энэ угсралтын хажуугийн зургийг хоёрдахь зурган дээрээс харж болно. Моторыг 3 хэмжээст хэвлэмэл бэхэлгээтэй өнцгөөр суурилуулсан бөгөөд тулгуурыг мөн хэвлэдэг (учир нь би хуучин машинаа эвдсэн). Эдгээр тулгуур нь хөдөлгүүрийн хүчийг тэсвэрлэх чадвартай гэдгийг мэдээд би үнэхээр гайхсан. Тэдний хүч чадлыг дэмжихийн тулд би ирийг 2 мм зузаан болгож, 100% дүүргэгчээр хэвлэв. Тавиурыг зохион бүтээх, хэвлэх нь үнэндээ янз бүрийн төрлийн багаж хэрэгслийг туршиж үзээд хамгийн үр дүнтэйг нь олоход маш тохиромжтой. Би таягныхаа 3D загварыг хавсаргав.

Боломжит хувилбар

Туршилт хийснээр завь аажмаар (1м/сек) хөдлөхийн тулд тохируулагчийн хүрээнээс ердөө 10-20% нь шаардлагатай байдаг. 100% тохируулагч руу шууд очих нь асар их гүйдлийн огцом өсөлтийг бий болгодог бөгөөд энэ нь завийг бүхэлд нь идэвхгүй болгодог. Мөн хөргөлтийн системийн шаардлага нэлээд ядаргаатай байдаг.

Илүү сайн шийдлийг түлхэгч гэж нэрлэж болно. Цахилгаан хөдөлгүүр нь сэнстэй шууд холбогдсон мотортой. Дараа нь угсралтыг бүхэлд нь живүүлж, хөргөнө. Энд харгалзах ESC бүхий жижиг түлхүүрийн холбоос байна. Энэ нь хамгийн их гүйдэл болох 30 А -ийг өгөх боломжтой бөгөөд энэ нь илүү тохиромжтой хэмжээтэй юм шиг санагдаж байна. Энэ нь одоогийн гүйдлийн огцом өсөлтийг бий болгох бөгөөд тохируулагчийг тийм их хязгаарлах шаардлагагүй юм.

Алхам 3: Булчин: Жолоодлого

Хөдөлгөөн нь дажгүй, гэхдээ завь ч эргэх хэрэгтэй. Үүнд хүрэх олон арга бий. Хамгийн түгээмэл хоёр шийдэл бол Рудерс ба дифференциал түлхэлт юм.

Руддерс нь тодорхой шийдэл мэт санагдсан тул бид үүний төлөө явлаа. Би Fusion дээр жолооны угсралтын загварыг гаргаж, жолоо, нугас, servo бэхэлгээг 3D хэлбэрээр хэвлэв. Сервогийн хувьд харьцангуй том жолоо нь усны чирэлтийг тэсвэрлэх чадвартай эсэхийг шалгахын тулд бид 25 кг жинтэй хоёр том серво сонгоно. Дараа нь servo -ийг их биеийн дотор байрлуулж, нимгэн утас ашиглан нүхээр гадна талын жолоо руу холбов. Би жолоодлогын ажиллагааны видео бичлэгийг хавсаргав. Энэхүү механик угсралтын хөдөлгөөнийг харахад үнэхээр таатай байна.

Хэдийгээр жолоодлого нь гайхалтай харагдаж байсан ч анхны туршилтын хөтчүүдээс харахад эргэх радиус нь ойролцоогоор 10 м орчим байдаг нь үнэхээр аймшигтай юм. Цаашилбал, жолоодлого нь servo -оос салах хандлагатай байдаг тул завь жолоодох боломжгүй болдог. Эцсийн сул тал бол эдгээр утаснуудын нүх юм. Энэ нүх нь усанд маш ойрхон байсан тул ухрах нь живэхэд хүргэсэн тул их биеийн дотор үерт автжээ.

Эдгээр асуудлыг засах гэж оролдохын оронд би дугуйг бүгдийг нь арилгаж, нүхийг хааж, түлхэлтийн дифференциал шийдлийг хайж эхлэв. Дифференциал түлхэлтээр хоёр мотор эсрэг чиглэлд эргэж, машиныг эргүүлнэ. Завь нь богино шиг өргөн, мотор нь төвөөс хол зайд байрладаг тул газар дээр нь эргүүлэх боломжийг олгодог. Энэ нь бага зэрэг тохиргооны ажил шаарддаг (ESC болон үндсэн хянагчийг програмчлах). Дифференциал түлхэлт ашигладаг завь моторын аль нэг нь бүтэлгүйтсэн тохиолдолд тойрог замаар явах болно гэдгийг санаарай. Өмнөх алхам дээр тайлбарласан одоогийн баяжуулалтын асуудлын улмаас би нэг эсвэл хоёр удаа үүнийг мэдэрч байсан байх.

Алхам 4: Булчин: Зай

Миний бодлоор энэ завинд ашигладаг RC бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цагны батерейгаас эхлээд атомын цахилгаан станц хүртэлх бараг бүх зүйлээр тэжээх боломжтой юм шиг санагддаг. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь хэтэрхий хэтрүүлсэн зүйл боловч тэдгээр нь нэлээд өргөн хүчдэлийн хүрээтэй байдаг. Энэ мужийг өгөгдлийн бүрдэлд бичээгүй, ядаж вольтоор бичээгүй болно. Энэ нь S үнэлгээнд нуугдсан байдаг. Энэхүү үнэлгээ нь хичнээн батерейны эсийг цувралаар зохицуулж болохыг тодорхойлдог. Ихэнх тохиолдолд энэ нь лити полимер (LiPo) эсүүдийг хэлдэг. Эдгээр нь бүрэн цэнэглэгдсэн үед 4.2V, хоосон үед 3V орчим хүчдэлтэй байдаг.

Завины моторууд нь 2 -оос 6 секундын хооронд ажиллах чадвартай гэж мэдэгддэг бөгөөд энэ нь 6V -ийн 25.2 В хүртэл хүчдэлийн хязгаарыг хэлдэг. Хэдийгээр би дээд хязгаарт үргэлж итгэдэггүй ч зарим үйлдвэрлэгчид зөвхөн бага хүчдэлийг тэсвэрлэх чадвартай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг самбар дээрээ байрлуулдаг.

Энэ нь шаардлагатай гүйдлийг өгч чаддаг л бол ашиглах боломжтой олон төрлийн батерей байдаг гэсэн үг юм. Би үнэндээ тохирох батерейг бүтээхээсээ өмнө хэд хэдэн өөр батерейг туулсан. Завины туулсан гурван зайны давталтын хурдан тоймыг энд оруулав.

1. LiPo батерейны багц

Бид завийг төлөвлөхдөө хичнээн их энерги зарцуулах талаар ямар ч ойлголтгүй байсан. Эхний батерейны хувьд бид сайн мэддэг 18650 лити ионы эсүүдээс багц хийхээр сонгосон. Бид тэдгээрийг никель тууз ашиглан 4S 10P багцад гагнав. Энэ багц нь 12V -аас 16.8V хүртэлх хүчдэлтэй. Нүд бүр 2200 мАч багтаамжтай бөгөөд хамгийн их цэнэглэх чадвар нь 2С (сул) тул 2*2200 мА байна. Зэрэгцээ 10 эс байдаг тул 44А -ийн оргил гүйдлийг дамжуулах чадвартай бөгөөд 22Ah багтаамжтай. Мөн бид батарейны удирдлагын самбараар тоноглогдсон (дараа нь BMS -ийн талаар дэлгэрэнгүй үзэх болно).

Завийг туршиж үзэхэд 20А хамгийн их гүйдэл нь моторын зарцуулалтаас бага байгаа нь тогтоогджээ. Тиймээс би BMS -ийг холбож, батерейгаа шууд мотор руу холбож, бүрэн 44Amps авахаар шийдсэн юм. Буруу санаа !!! Батерей нь арай илүү хүчийг өгч чадсан боловч эсүүдийг холбосон никель туузууд үүнийг зохицуулж чадахгүй байв. Нэг холболт хайлж, завины модон дотор утаа гаргахад хүргэсэн.

Тиймээ, энэ батерей нь тийм ч тохиромжтой биш байсан.

2. Машины батерей

2020 оны үзэл баримтлалын нотолгооны хувьд би илүү том зай ашиглахаар шийдсэн. Гэсэн хэдий ч би нэмэлт мөнгө зарцуулахыг хүсээгүй тул хуучин машины батерейг ашигласан. Машины батерейг бүрэн цэнэглэж цэнэглэх зориулалттай биш, үргэлж цэнэглэж байх ёстой бөгөөд хөдөлгүүрийг асаахын тулд богино гүйдлийн үед л ашиглах ёстой. Тиймээс тэдгээрийг гарааны батерей гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийг RC автомашины батерей болгон ашиглах нь тэдний ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Өөр нэг төрлийн хар тугалга батерей байдаг бөгөөд ихэвчлэн ижил хэлбэрийн хүчин зүйлтэй байдаг бөгөөд тусгайлан Deep Cycle гэж нэрлэдэг батерейг олон удаа цэнэглэж цэнэглэх зориулалттай.

Би зайгаа богино хугацаанд ирэхийг сайн мэдэж байсан ч завиа хурдан туршиж үзэхийг хүссэн бөгөөд батерей нь хуучирсан байсан. За, энэ нь 3 мөчлөгийг даван туулсан. Одоо би тохируулагчийг цохих үед хүчдэл 12V -аас 5V хүртэл буурдаг.

3. LiFePo4 батерейны багц

"Гурав дахь удаа бол сэтгэл татам" гэж тэд хэлдэг. Би мөнгөө зарцуулахыг хүсээгүй хэвээр байсан тул их сургуулиасаа тусламж хүсчээ. Мэдээжийн хэрэг, тэд миний мөрөөдлийн батерейг үргэлж авч байсан. Манай Юни "Формула оюутны сонгон шалгаруулалт" тэмцээнд оролцдог тул цахилгаан уралдааны машинтай болсон. Уралдааны баг өмнө нь LiFePo4 эсээс хөнгөн жинтэй тул 18650 LiPo эс рүү шилжсэн. Тиймээс тэдэнд шаардлагагүй олон LiFePo4 эсүүд хадгалагдаж байдаг.

Эдгээр эсүүд нь хүчдэлийн хүрээнд LiPo эсвэл LiIon эсүүдээс ялгаатай байдаг. 3.2V нэрлэсэн хүчдэлтэй бөгөөд 2.5V -аас 3.65V хооронд хэлбэлздэг. Би эдгээр 60Ah үүрний 3 -ийг 3S багц болгон угсарсан. Энэхүү багц нь 3C aka оргил гүйдлийг дамжуулах боломжтой. 180А ба хамгийн их хүчдэл нь ердөө 11V байна. Би хөдөлгүүрийн гүйдлийг бууруулахын тулд системийн хүчдэлийг бууруулахаар шийдсэн. Энэхүү багц нь надад завиа 5 минутаас илүү хугацаагаар жолоодох, өөрөө жолоодох чадварыг турших боломжийг олгосон юм.

Батерейг цэнэглэх, аюулгүй байдлын талаар хэдэн үг хэлье

Батерей нь энергийг төвлөрүүлдэг. Эрчим хүч нь дулаан болж хувирдаг бөгөөд хэрэв энэ дулаан нь батерейны гал хэлбэртэй байвал таны гарт асуудал үүснэ. Тиймээс та батерейг зохих ёсоор нь хүндэтгэж, зөв электрон төхөөрөмжөөр тоноглох хэрэгтэй.

Батерейны эсүүд үхэх 3 арга байдаг.

1. Тэднийг хамгийн бага хүчдэлийн түвшнээс доогуур цэнэглэх (хүйтэн үхэл)
2. хамгийн их нэрлэсэн хүчдэлээс нь цэнэглэх (хавдар, гал, дэлбэрэлт үүсгэж болзошгүй)
3. хэт их гүйдэл зурах эсвэл тэдгээрийг богиносгох (энэ нь яагаад муу байж болохыг би үнэхээр тайлбарлах ёстой)

Зайны удирдлагын систем нь эдгээр бүх зүйлээс сэргийлдэг тул та үүнийг ашиглах ёстой.

Алхам 5: Булчин: утас

Булчингийн хэсгийн утсыг эхний зураг дээр үзүүлэв. Доод талд нь батерей байгаа бөгөөд үүнийг зохих гал хамгаалагчаар холбох ёстой (одоогоор байхгүй байна). Цэнэглэгчийг холбохын тулд би хоёр гадаад контактыг нэмсэн. Тэдгээрийг зохих XT60 холбогчоор солих нь зүйтэй болов уу.

Дараа нь бид системийн бусад хэсгийг батерейтай холбодог том зайны унтраалгатай болно. Энэ унтраалга нь жинхэнэ түлхүүртэй бөгөөд үүнийг хэлээд, завийг эргүүлээд амьдрахад үнэхээр сэтгэл хангалуун байна.

Тархи нь батерейны газардуулгатай холбогдсон байхад ESC ба servos нь шунт эсэргүүцэлээр тусгаарлагдсан байдаг. Энэ нь шунт эсэргүүцэл дээр бага хүчдэлийн уналт үүсгэдэг тул гүйдлийг бага зэрэг улбар шар өнгийн холболтоор хэмжих боломжийг олгодог. Үлдсэн утаснууд нь улаанаас улаан, хараас хар хүртэл байна. Сервүүдийг үнэхээр ашиглахаа больсон тул тэдгээрийг үл тоомсорлож болно. Хөргөлтийн насос нь яг 12В хүчдэл шаарддаг завины цорын ганц бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд хүчдэл үүнээс өндөр эсвэл бага байвал сайн ажилладаггүй бололтой. Тиймээс батерейны хүчдэл 12 В -оос дээш байвал зохицуулагч эсвэл түүнээс доогуур байвал хөрвүүлэгч хэрэгтэй болно.

Жолооны хүрдтэй бол ESC дохионы хоёр утас тархинд нэг суваг руу орох болно. Гэсэн хэдий ч завь одоо дифференциал түлхэлтийг ашигладаг. гулсалтын жолоодлого, тиймээс ESC бүр өөрийн гэсэн тусдаа сувагтай байх ёстой бөгөөд servo огт хэрэггүй.

Алхам 6: Тархи: бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Тархи бол сонирхолтой электрон төхөөрөмжөөр дүүрэн том хайрцаг юм. Тэдгээрийн ихэнхийг FPV уралдааны нисгэгчгүй онгоцноос олж болно, заримыг нь миний өөрийн дроноос гаргаж авсан. Эхний зураг дээр бүх электрон модулийг харуулав. Тэдгээр нь гуулин ПХБ -ийн бэхэлгээг ашиглан бие биенийхээ дээр нямбайлан овоолсон байдаг. FPV-ийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь стекийн сайт гэж нэрлэгддэг тусгай хэлбэрийн хүчин зүйлүүдээс бүрддэг тул энэ нь боломжтой юм. Манай стек доороос дээш нь дараахь зүйлийг агуулна.

Цахилгаан түгээх самбар (PDB)

Энэ зүйл нь нэрний утгыг илэрхийлж, хүчийг хуваарилдаг. Батерейгаас хоёр утас орж ирдэг бөгөөд энэ нь янз бүрийн модулийг зайнд холбох олон гагнуурын дэвсгэрийг санал болгодог. Энэхүү PDB нь 12V ба 5V зохицуулагчийг санал болгодог.

Нислэгийн хянагч (FC)

Нислэгийн хянагч нь ArduPilot Rover Firmware -ийг ажиллуулдаг. Энэ нь янз бүрийн зүйл хийдэг. Энэ нь хөдөлгүүрийн хянагчийг хэд хэдэн ХОУХ -ны гаралтаар хянадаг, батерейны хүчдэл ба гүйдлийг хянадаг, янз бүрийн мэдрэгч, оролт, гаралтын төхөөрөмжтэй холбогддог, мөн гироскоптой. Энэ жижиг модулийг жинхэнэ тархи гэж хэлж болно.

RC хүлээн авагч

Хүлээн авагч нь алсын удирдлагатай холбогдсон байна. Миний хувьд энэ бол арван сувагтай RC онгоцны хувьд FlySky алсын удирдлага бөгөөд хоёр талын харилцаа холбоо тогтоодог тул алсын удирдлага нь хүлээн авагчаас дохио хүлээн авах боломжтой юм. Үүний гаралтын дохио нь I-bus протоколыг ашиглан нэг утсаар шууд FC рүү дамждаг.

Видео дамжуулагч (VTX)

Тархины хайрцагт бага зэрэг аналог камер байдаг. Камерын видео дохиог FC -д дамжуулдаг бөгөөд энэ нь зайны хүчдэл гэх мэт мэдээллийг агуулсан видео урсгалд дэлгэцийн дэлгэц (OSD) нэмдэг. Дараа нь үүнийг VTX -д дамжуулдаг бөгөөд үүнийг нөгөө талын 5.8GHz тусгай хүлээн авагч руу дамжуулдаг. Энэ хэсэг нь зайлшгүй шаардлагатай биш боловч завь юу харж байгааг харах нь үнэхээр сайхан юм.

Хайрцагны дээд талд олон тооны антен байдаг. Нэг нь VTX -ээс, хоёр нь RC хүлээн авагчаас ирсэн. Нөгөө хоёр антен нь дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм.

Телеметрийн модуль

433MHz антен нь телеметрийн модульд хамаарна. Энэхүү бяцхан дамжуулагч нь нислэгийн хянагчийг газрын станцтай холбодог оролт/гаралтын төхөөрөмж юм (433MHz USB гогцоотой зөөврийн компьютер). Энэхүү холболт нь операторт параметрүүдийг алсаас өөрчлөх, дотоод болон гадаад мэдрэгчээс мэдээлэл авах боломжийг олгодог. Энэ холбоосыг ашиглан завийг алсаас удирдах боломжтой.

GPS ба луужин

Завины орой дээрх том дугуй зүйл нь үнэндээ антен биш юм. Энэ бол үнэхээр GPS -ийн модуль, луужингийн модуль юм. Энэ нь хөлөг онгоцны байрлал, хурд, чиглэлийг мэдэх боломжийг олгодог.

Нисгэгчгүй онгоцны зах зээлийн өсөлтийн ачаар модуль бүрийн хувьд сонгох олон төрлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг. Таны шилжихийг хүсч буй хамгийн магадлалтай зүйл бол FC юм. Хэрэв та илүү олон мэдрэгч холбохыг хүсч байгаа бөгөөд илүү их оролт хэрэгтэй бол илүү хүчирхэг тоног төхөөрөмжийн сонголтууд байдаг. Энд ArduPilot -ийн дэмждэг бүх FC -ийн жагсаалт байна, тэнд бөөрөлзгөнө pi ч бий.

Энд миний яг ашигласан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жижиг жагсаалт байна:

• FC: Omnibus F4 V3S Aliexpress
• RC хүлээн авагч: Flysky FS-X8B Aliexpress
• Телеметрийн дамжуулагчийн багц: 433MHz 500mW Aliexpress
• VTX: VT5803 Aliexpress
• GPS ба луужин: M8N Aliexpress
• Хаалттай: 200x200x100 мм IP67 Aliexpress
• Алсын удирдлага: FLYSKY FS-i6X Aliexpress
• Видео хүлээн авагч: Skydroid 5, 8 Ghz Aliexpress

Алхам 7: Тархи: Цахилгаан утас

Тархи нь ажиллах хүчдэлээ зайнаас шууд авдаг. Энэ нь одоогийн шунтнаас аналог хүчдэл авч, хоёр хөдөлгүүрийн хяналтын дохиог гаргадаг. Эдгээр нь тархины хайрцгийн гаднаас нэвтрэх боломжтой гадаад холболт юм.

Дотор тал нь илүү эвгүй харагдаж байна. Тийм ч учраас би эхний зурган дээрх жижиг утасны диаграммыг хийсэн. Энэ нь миний өмнөх алхамд тайлбарласан бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондын холболтыг харуулж байна. Би мөн ХОУХ -ны гаралтын сувгууд болон USB портод зориулж хэд хэдэн уртасгагч утас хийж, хаалганы ар талд чиглүүлэв (3 -р зургийг үз).

Стекийг хайрцагт холбохын тулд би 3D хэвлэсэн суурь хавтанг ашигласан. Бүрэлдэхүүн хэсгүүд (ялангуяа VTX) дулаан ялгаруулдаг тул би 40 мм хэмжээтэй сэнсийг өөр 3D хэвлэсэн адаптертай холбосон. Тагыг нь онгойлгохгүйгээр хайрцгийг завин дээр шургуулахын тулд би ирмэг дээр 4 хар хуванцар хэсгийг нэмэв. 3D хэвлэсэн бүх хэсгүүдийн STL файлуудыг хавсаргасан болно. Би бүх зүйлийг наалдуулахын тулд эпокси ба халуун цавуу хэрэглэсэн.

Алхам 8: Тархи: ArduPilot -ийн тохиргоо

Ardupilot Wiki нь роверыг хэрхэн тохируулах талаар нарийвчлан тайлбарласан болно. Энд Rover -ийн баримт бичиг байна. Би энд зөвхөн гадаргууг зурах гэж байна. Бүх зүйлийг зөв холбосны дараа ArduPilot Rover -ийг ажиллуулахын тулд дараах үндсэн алхмуудыг хийж болно.

1. Flash ArduPilot Firmware to FC (Tipp: Та үүнд зориулж FPV дроны ердийн програм хангамж болох Betaflight ашиглаж болно)
2. Mission Planner гэх мэт Ground Station програмыг суулгаж, самбарыг холбоно уу (1 -р зурагт мисс төлөвлөгч UI -ийг үзнэ үү).

3. Тоног төхөөрөмжийн үндсэн тохиргоог хий

   • луу болон луужингийн шалгалт тохируулга хийх
   • алсын удирдлагыг тохируулах
   • гаралтын сувгийг тохируулах

4. Параметрүүдийн жагсаалтаар дамжуулж илүү дэвшилтэт тохиргоог хий (зураг 2)

   • хүчдэл ба гүйдлийн мэдрэгч
   • сувгийн зураглал
   • LED
5. Туршилтын хөтөч хийж, тохируулагч ба жолооны параметрүүдийг тааруулна уу (зураг 3)

Бум, танд өөрөө жолооддог ровер байна. Мэдээжийн хэрэг эдгээр бүх алхамууд болон тохиргоонд бага зэрэг хугацаа шаардагддаг бөгөөд луужингийн шалгалт тохируулга хийх зэрэг нь нэлээд уйтгартай байдаг боловч баримт бичиг, ArduPilot форум, YouTube -ийн зааварчилгааны тусламжтайгаар та эцэст нь тийшээ очих боломжтой болно.

ArduPilot нь танд маш олон тооны өөрөө явагч машин бүтээхэд ашиглаж болох олон тооны параметрүүдийн дэвшилтэт тоглоомын талбайг санал болгож байна. Хэрэв танд ямар нэгэн зүйл дутуу байгаа бол энэхүү гайхалтай төсөл нь нээлттэй эх сурвалжтай тул та үүнийг бүтээх талаар олон нийттэй хамтран ажиллах боломжтой. Энэ бол бие даасан тээврийн хэрэгслийн ертөнцөд нэвтрэх хамгийн хялбар арга юм. Гэхдээ энд бяцхан мэргэжлийн зөвлөгөө байна: аварга том RC завь бүтээхээсээ өмнө энгийн машинаар туршиж үзээрэй.

Миний тусгай тоног төхөөрөмжийн тохиргоонд зориулж хийсэн Нарийвчилсан тохиргооны жижиг жагсаалт энд байна.

• RC MAP дахь сувгийн зураглалыг өөрчилсөн

  • Давирхай 2-> 3
  • Тохируулагч 3-> 2
• I2C RGB идэвхжүүлсэн LED
• Хүрээний төрөл = Завь

• Skid steering тохируулах

  • 1 -р суваг = ThrottleLeft
  • 2 -р суваг = ThrottleRight
• 8 -р суваг = FlightMode
• 5 -р суваг = зэвсэглэх/зэвсэггүй болгох

• Одоогийн болон батерейны мониторыг тохируулах

  • BATT_MONITOR = 4
  • Дараа нь дахин ачаална уу. BATT_VOLT_PIN 12
  • BATT_CURR_PIN 11
  • BATT_VOLT_MULT 11.0

Алхам 9: Тархи: Гаалийн LED хянагч

Make it Move Contest 2020 тэмцээний тэргүүн шагнал