Автомобиль менен жүрүүчү кайыкты куруу (ArduPilot Rover): 10 кадам (сүрөттөр менен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Fusion 360 долбоорлору »

Билесиңби, эмне сонун? Учкучсуз өзүн өзү башкарган унаалар. Алар ушунчалык сонун болгондуктан, биз (менин университеттеги кесиптештерим жана мен) 2018 -жылы кайра өзүбүз кура баштадык. Ошол себептен бул жылы бош убактымда аягына чыгарууну чечтим.

Бул Нускамада мен бул долбоорду сиз менен бөлүшкүм келет жана сизди өзүңүз башкарган унааңызды курууга алып баргым келет. Мен дагы кичинекей YouTube Video жасадым, ал долбоордун бетин чийип, сизге жолдогу бардык кырсыктарды кыскача түшүндүрүп берет. Бул Instructable бул нерсенин иш жүзүндө кантип иштээрин түшүндүргөн корреляциялоочу көрсөтмө.

Бул ким үчүн жана кантип окуу керек

Бул Нускаманын иш жүзүндө эки максаты бар. Биринчи кезекте, мен өзүм курган жана үйрөнгөн нерселерим менен бөлүшкүм келет жана силерди өзүңөрдү өзү башкарган унааларды курууга кызыктыргым келет. Экинчи максат - бул долбоорду жана анын чоо -жайын документтештирүү, андыктан менин эски университетимдеги кийинки студенттик топ, бул эмне экенин билет.

Эгерде сиз бул жерде көңүл ачуу үчүн болсоңуз, анда параметрлер тизмеси жана так өткөрүүчү схемалар сыяктуу деталдарга көңүл бурбай коюңуз. Мен кадамдарды башында абдан жалпы сактоого аракет кылам, андыктан аларды каалаган ArduPilot RC кайыгына колдонууга жана деталдарды аягына коюуга болот.

Долбоор эки бөлүктөн турат жана Instructable ошол эле структурага ылайык келет. Мен биринчи бөлүктү "булчуңдар" деп айткым келип жатат, анткени ал күч электроникасын жана кайыктардын корпусун камтыйт. Анан мен кайыктын үстүндөгү кичинекей кутуча болгон "Мээнин" үстүнөн өтөм, анда негизги контролер жана кабыл алуучу өткөргүчтөр бар.

Kenterprise келип чыгышы

Макул, бул жерде бул долбоордун тарыхы, эгер сиз аны видеодо буга чейин уга элек болсоңуз. Бул долбоор мен университетте окуп жүргөндө 2018 -жылы башталган. Биз 4 -семестрдин аягында 5ке карай бара жатканбыз. Биздин университетте сиз 6 айга жакын командалык долбоорду жасайсыз. Сиз даярдалган долбоорлордун тизмесинен тандай аласыз (жакшы баага жакшы мүмкүнчүлүк) же өзүңүздүн долбооруңузду баштаңыз (менин билишимче буга чейин эч ким мындай кылган эмес). Сиз ошондой эле бул долбоор үчүн 12 Кредиттик упай аласыз, бул бакалаврдык диссертацияга барабар. Бул жол менен ийгиликсиз болуу сиздин жалпы бааңызга чоң таасирин тийгизиши мүмкүн.

Мен, албетте, долбоорду башынан баштоону чечтим жана командалык долбоордун таштанды челегине бул сапарда мени ээрчип жүргөн 4 кедей жанды таптым. Биз 5 кишиден турган минималдуу командалык өлчөм менен баштадык, бирок кийинчерээк экөөбүз чыгып кеттик. Бизге 1500 евро да берилген, БИРОК бизде аны ар дайым эң акыркы жана эң сонун электроникага ээ болгон кытайлык веб -дүкөндөргө жумшоого уруксат берилген эмес. Тескерисинче, биз Германиянын эски электроника менен жакшы камсыздоочуларына байланып калдык. Спойлер: Өз алдынча башкаруучу кайыктын компоненттерин мындай жол менен алуу мүмкүн эмес.

Оригиналдуу идея

Долбоордун идеясын ойлогондо, биз пилотсуз учак менен байланышкан бир нерсе кылууну ойлодук, анткени дрондор эң сонун нерсе. Бирок кадимки учуучу дрондор мурунтан эле бар жана биз дагы жаңы нерсени кургубуз келген. Ошентип, биз пилотсуз кайык жасоону чечтик. Биз бул идеяны жакынкы көлдүн айынан алдык.

Көл 12 км^2 аянтты камтыйт жана көбүнчө тереңдиги болгону 1,5 м. Бул жай айында ысып кетет дегенди билдирет, бирок анда суу дагы аз. Жашоо формасы жылуу сууларды жакшы көрөрүн билесиз: цианобактериялар, Германияда көк алгеа деп да аталат. Тийиштүү шарттарда бул нерселер эч убакта көбөйө албайт жана адамдарга да, жаныбарларга да зыян келтире турган уулуу заттарды чыгарууда чоң аймактарды камтыйт. Кайыктын максаты - көлдүн үстүн үзгүлтүксүз шыпырып, алгеянын концентрациясын өлчөө. Андан кийин чогултулган маалыматтарды жылуулук картасына басып чыгарса болот, алгеа кандай шартта пайда боло баштайт, ошондой эле жергиликтүү тургундарга жана туристтерге реалдуу убакытта эскертүүлөрдү берет.

Дагы бир спойлер: Биз эч качан көк алгеа үчүн өлчөөчү түзүлүштү куруп, аны кайыкка орното алган жокпуз, анткени мындай жыйындар кымбатка турат жана адатта 1мх1мх2м өлчөмүндөгү кемеде орнотулат, бул узундугу 1м. кайык Жергиликтүү биологго көлдүн түбү убакыттын өтүшү менен кандайча өзгөрүп жатканын көрүүгө мүмкүнчүлүк берүү үчүн көлдүн тереңдик карталарын автоматтык түрдө жана арзан түзүү жаңы көңүл бурат. Учурда сканерлөө кол эмгегине байланыштуу абдан кымбатка турат.

Төмөн карай спираль

Окуяга кайтуу. Баштапкы билимдерди чогултуунун жана пландаштыруунун алгачкы эки айында биз мындай кайыкка эмне керек болорун карап көрдүк: корпус, электрдик поезд, өзүн өзү башкаруу мүмкүнчүлүктөрү, интернет менен иштөө,…. Мен автономдуу айдоочулукка басым жасап, дээрлик бардыгын өзүбүз курушубуз керек деп чечтим. Бул жаман идея, дээрлик жокко эсе болгон жана ал эмне кылганын божомолдогон идеябы? Туура, 6 айдан кийин биз убактыбызды жана терибизди чоң RC кайыкка, Kenterpriseге төктүк (4 -сүрөттөгү инфографика). Жолдо биз чектелген акча, жеткиликтүү электроника жана начар команданы башкаруу менен күрөштүк, мен жоопкерчиликтин көбүн мойнума алам.

Ошентип, ал жерде, Kenterprise, автономдуу да, эч нерсени өлчөбөгөн автономдуу өлчөөчү унаа. Көрүнүп тургандай, көп деле ийгиликке жетишкен жок. Акыркы презентациябызда биз бышып кеттик. Бактыга жараша, биздин профессор биздин уккан эмгегибизди моюнга алып, дагы деле бизге жакшы баа берди, акыркы бир нече жылдагы башка долбоордук топторго караганда начар, бирок жакшы.

2020 жогорулатуу

Мен бул студенттик долбоорду таштанды челегинин оту деп атоону ойлонмокмун, бирок эски макалада айтылгандай: "таштанды челегинин жаралары сени күчтүү кылат". Бул тажрыйба чындап эле менин максаттарымды туура чечүүгө жана кийинки долбоорлорумдун бардыгында көңүл топтоого жардам берди. Мен дагы эле биологдорго көлдөрдү изилдөөгө жардам бере турган учкучсуз унаанын идеясын жакшы көрөм жана өзүн өзү башкаруучу кайык куруунун жалпы кайрылуусун жакшы көрөм. Мына ошондуктан, азыр, бир жылдан кийин, мен аны жаңы алган FPV пилотсуз билимимди, кооз Open Source Project ArduPilot жана арзан электроника сайттарынын күчүн колдонуп бүтүргүм келди.

Максат аны толук кандуу өлчөөчү кайыкка айландыруу эмес, бардык системаларды ишке киргизип, автопилот орнотуу болгон. Бул кемчиликсиз болушу керек эмес. Мен жөн эле бул кайыктын өзүн концепциянын далили катары көргүм келди.

Мен андан кийин деңиздин түбүн картага түшүрүү сыяктуу келечектеги долбоорлор үчүн университетке ИШТЕГЕН автономдуу кайыкты тапшырам. Баса, мен жалгыз эмес элем. Досум Аммар, дагы 2018 -жылы долбоордун тобунда болгон, мага кайыкты сыноодо жардам берди.

Андан ары сөз кылбастан, ага кирели

1 -кадам: Булчуңдар: корпус

Корпус - кайыктын эң чоң бөлүгү. Анын чоң өлчөмдөрү үчүн гана эмес (100см*80см), бирок бул ыңгайлаштырылган структураны курууга көп убакыт кеткен. Эгерде мен дагы бир жолу кайталасам, анда мен текченин бөлүктөрүнө сөзсүз бармакмын. Текчеден чыккан RC кайыгы биз үчүн картада жок болчу, анткени бул кайыктардын жүктөө мүмкүнчүлүгү чектелген. Бодиборд же серфинг тактасы же аппараттык дүкөндөн ПВХ түтүктөрү сыяктуу бир нерсе мен сунуштай турган алда канча жөнөкөй чечим болмок.

Кандай болбосун, биздин корпусубуз Fusion 360та 3D модели менен башталды. Мен абдан деталдуу моделди түздүм жана биз аны кура баштоодон мурун бир нече жолу кайталап чыктым. Мен моделдин ар бир компонентине тийиштүү салмактарды берүүнү камсыз кылдым, ал тургай интерьерди да моделдедим. Бул мага кайыкты курардан мурун болжолдуу салмагын билүүгө мүмкүндүк берди. Мен ошондой эле "суу линиясын" киргизип, унааны кесип, суу астындагы көлөмдү эсептеп, бир нече сүзүү калибрлөөсүн кылдым. Кайык катамаран болуп саналат, анткени мындай унаа жогорку стабилдүүлүктү, андан кийин бир корпусу бар кайыкты убада кылат.

Бир топ моделдөө сааттарынан кийин биз полистирол пластиналарынан эки корпустун негизги формасын кесип, кайыкты жандандыра баштадык. Андан кийин алар формага келтирилип, тешиктер толтурулган жана биз көп тегиздөө иштерин жүргүзгөнбүз. Эки корпусту бириктирген көпүрө жөн эле чоң жыгач куту.

Баарын 3 катмар була айнек менен жаптык. Бул кадам болжол менен 3 жума жана татыктуу жылмакай бетти алуу үчүн кол менен тегиздөөчү күндөрдү камтыйт (0/10 сунушталбайт). Андан кийин биз аны жакшы сары түскө боеп, "Kenterprise" деген атты коштук. Бул аталыш немисче "kentern" дегенди билдирет, ал чөгүү дегенди билдирет жана Star Trek космостук кемеси "USS Enterprise". Биз баарыбыз бул ысым биз жараткан жырткычтыкка таптакыр ылайыктуу деп ойлогонбуз.

2 -кадам: Булчуңдар: Кыймыл системасы

Кыймылсыз же паруссуз кайык дрифт жыгачынын айдоо өзгөчөлүктөрүнө ээ. Ошондуктан бош корпуска кыймылдаткыч системасын кошушубуз керек болчу.

Мен сизге дагы бир спойлер бергим келет: биз тандаган моторлор өтө күчтүү. Мен учурдагы чечимди жана анын кемчиликтерин сүрөттөп берем, ошондой эле альтернативалуу кыймыл системасын сунуштайм.

Учурдагы чечим

Биз кайыкка канчалык түрткү керек экенин билчү эмеспиз, андыктан өзүбүзгө жарышуучу кайыктын эки моторун алдык. Алардын ар бири 1м узундуктагы RC жарыш кемесин кубаттоо үчүн арналган жана тийиштүү электрондук ылдамдыкты жөнгө салуучу (ESC) 90Аны үзгүлтүксүз жеткире алат (бул керектөө чоң машинанын батареясын бир саатта сарптайт).

Алар ошондой эле суу муздатууну талап кылат. Адатта, сиз жөн гана ESC менен Моторду кандайдыр бир түтүк менен туташтырып, кирүүнү кайыктын алдына коюп, розетканы пропелдин алдына коймоксуз. Ошентип винт көлдүн суусун муздатуу системасы аркылуу тартат. Бирок, каралып жаткан көл дайыма эле таза боло бербейт жана бул чечим муздатуу системасын жабышы мүмкүн жана көлдө жүргөндө мотордун иштебей калышына алып келиши мүмкүн. Ошондуктан биз корпустун үстүндөгү жылуулук алмаштыргыч аркылуу сууну сордуруучу ички муздатуу циклине өтүүнү чечтик (3 -сүрөт).

Азырынча кайыкта суу сактагыч катары эки суу бөтөлкөсү бар жана жылуулук алмаштыргыч жок. Резервуарлар жөн эле жылуулук массасын көбөйтөт, андыктан моторлордун жылышы үчүн бир топ убакыт талап кылынат.

Мотор шахтасы тирөөчкө суунун кирбеши үчүн арналган эки универсалдуу бириктиргич, аксель жана катуу түтүк аркылуу туташтырылган. Экинчи сүрөттө бул жыйындын каптал көрүнүшүн көрө аласыз. Мотор 3D басылган монтаж менен бурчка орнотулган жана реквизиттер да басылган (анткени мен эскилерин сындыргам). Мен бул реквизиттер моторлордун күчүнө туруштук бере аларын билгенде абдан таң калдым. Алардын күчүн колдоо үчүн бычактарды калыңдыгы 2 мм кылып, 100% толтуруу менен бастырдым. Реквизиттерди иштеп чыгуу жана басып чыгаруу, чынында, ар кандай реквизиттерди сынап көрүү жана эң натыйжалуусун табуу үчүн эң сонун операция. Мен реквизиттеримдин 3D моделдерин тиркеп койгом.

Мүмкүн болгон альтернатива

Тестирлөө көрсөткөндөй, кайык акырындык менен (1м/с ылдамдыкта) жылыш үчүн дроссель диапазонунун 10-20% гана керек. Түз 100% дроссельге баруу, бүтүндөй кайыкты толугу менен иштен чыгаруучу чоң агымдын пайда болушуна алып келет. Ошондой эле муздатуу системасынын талабы абдан тажатма.

Жакшыраак чечимди мотор деп атаса болот. Кыймылдаткычтын мотору түздөн -түз винтке туташтырылган. Андан кийин бүтүндөй топтом сууга чөгөт жана ошондуктан муздатылат. Бул жерде тиешелүү ESC менен чакан кыймылдаткычка шилтеме. Бул 30 А максималдуу токту камсыздай алат, бул дагы ылайыктуу өлчөмдөй көрүнөт. Бул, балким, кичинекей учурдагы чукул бурулуштарды жаратат жана дроссель ушунчалык чектелбеши керек.

3 -кадам: Булчуңдар: Руль

Кыймыл салкын, бирок кайык да бурулушу керек. Буга жетүүнүн көптөгөн жолдору бар. Эң кеңири таралган эки чечим - бул Руддерс жана дифференциалдык кыймыл.

Руддерс ачык чечим сыяктуу көрүндү, ошондуктан биз ага бардык. Мен Fusion'да рулду башкаруунун моделин түздүм жана рульдарды, топсолорду жана серво тоосун 3D басып чыгардым. Серво үчүн биз салыштырмалуу чоң рульдар суунун сүйрөлүшүнө туруштук бере алгыдай болушу үчүн 25 кг салмактагы эки чоң Сервону тандайбыз. Андан кийин серво корпустун ичине жайгаштырылган жана ичке зымдарды колдонуу менен тешик аркылуу сырттагы рулга туташтырылган. Мен рульдардын кыймылдагы видеосун тиркеп койдум. Бул механикалык жыйнактын кыймылын көрүү абдан жагымдуу.

Рульдер сонун көрүнгөнү менен, биринчи тесттик дисктер алар менен айлануу радиусу 10мдун тегерегинде экенин көрсөттү, бул абдан коркунучтуу. Мындан тышкары, рульдар серводон ажырап, кайыкты башкара албайт. Акыркы алсыз жер - бул зымдардын тешиги. Бул тешик сууга ушунчалык жакын болгондуктан, артка кайрылуу анын сууга чөгүүсүнө алып келген, ошондуктан корпустун ичин каптап кеткен.

Бул көйгөйлөрдү чечүүнүн ордуна мен рульдарды чогуу алып салдым, тешиктерди жаптым жана дифференциалдуу чечүү жолуна түштүм. Дифференциалдуу түрткү менен, эки мотор транспортту буруш үчүн карама -каршы багытта бурулат. Кайык дээрлик кенен болгондуктан кыска жана моторлор борбордон алыс жайгашкандыктан, бул жерди бурууга мүмкүндүк берет. Бул бир аз конфигурация ишин талап кылат (ESCти жана негизги контроллерди программалоо). Эсиңизде болсун, дифференциалдык түртүүнү колдонгон кайык кыймылдаткычтарынын бири иштен чыкса, айланып кетет. Мен мурунку кадамда сүрөттөлгөн учурдагы көйгөйдүн кесепетинен бир же эки жолу башыман өткөн болушу мүмкүн.

4 -кадам: Булчуңдар: Батарея

Менимче, бул кайыкта колдонулган RC компоненттери саат батареясынан баштап атомдук электростанциясына чейин абдан көп нерсе менен иштесе болот окшойт. Албетте, бул бир аз апыртма, бирок алар чыңалуу диапазонуна ээ. Бул диапазон жок дегенде Вольтто эмес, маалымат катмарына жазылган эмес. Бул S-рейтингинде жашырылган. Бул рейтингде канча батарея клеткалары иштей алары сүрөттөлөт. Көпчүлүк учурларда бул Литий Полимер (LiPo) клеткаларына тиешелүү. Булар толук кубатталганда 4.2В чыңалууга ээ, бош болгондо 3В тегерегинде.

Кайыктардын моторлору 2s менен 6s аралыгында иштей алат деп ырасташат, бул 6V чыңалуу диапазонун 25.2Vга чейин которот. Мен ар дайым жогорку чекке ишене бербесем да, кээ бир өндүрүүчүлөр өздөрүнүн такталарына төмөнкү чыңалууга гана туруштук бере ала тургандыгы белгилүү.

Бул керектүү токту жеткире ала турган болсо, колдонууга жарактуу батареялардын көп түрдүүлүгү бар экенин билдирет. Мен чындыгында туура батареяны куруудан мурун бир нече ар кандай батареяларды басып өттүм. Бул жерде кайык өткөн үч батареяны кайталоонун тез жыйынтыгы (ушул убакка чейин).

1. LiPo Батарея пакети

Биз кайыкты пландаштырганда, анын канча энергия керектээрин билбей калдык. Биринчи батарейка үчүн биз 18650 литий -ион клеткаларынан белгилүү пакетти курууну чечтик. Биз аларды никель тилкелерин колдонуу менен 4S 10P пакетине коштук. Бул пакет 12Vдан 16.8Vга чейин чыңалуу диапазонуна ээ. Ар бир клеткада 2200mAh бар жана 2C (абдан алсыз) максималдуу разряд ченинде бааланат, ошондуктан 2*2200mA. Параллелдүү 10 клетка болгондуктан, ал 44А чыңалуудагы агымдарды жеткире алат жана сыйымдуулугу 22Ah. Биз ошондой эле пакетти батарейканы башкаруучу такта менен жабдыдык (BMS жөнүндө кийинчерээк), ал заряддын тең салмактуулугун камсыздайт жана токту 20А менен чектейт.

Кайыкты текшергенден кийин, 20А максималдуу токтун күчү моторлорго караганда азыраак экени аныкталды, эгер биз дроссель таякчасына этияттык менен мамиле кылбасак, БМС дайыма электр энергиясын кыскартып турган. Мына ошондуктан мен BMSти көпүрө кылууну чечтим жана Батареяны түз моторлорго туташтырып, толук 44Ампс алуу үчүн. Жаман идея!!! Батареялар бир аз көбүрөөк энергия жеткирүүгө жетишкени менен, клеткаларды бириктирген никель тилкелери аны көтөрө алышкан жок. Байланыштардын бири эрип, кайыктын жыгач ички бөлмөсүнөн түтүн чыгара баштаган.

Ооба, ошондуктан бул батарея чындыгында ылайыктуу эмес болчу.

2. Унаанын батареясы

2020 -жылдагы концепциямды далилдөө үчүн мен чоңураак батареяны колдонууну чечтим. Бирок ашыкча акча короткум келбей, эски машинанын аккумуляторун колдондум. Автомобилдин батареялары толугу менен заряддалбайт жана кайра заряддалбайт, алар дайыма толук зарядда болушу керек жана моторду иштетүү үчүн кыска токтун жарылышы үчүн гана колдонулушу керек. Ошондуктан алар стартердик батареялар деп аталат. Аларды RC унаасы үчүн батарея катары колдонуу алардын өмүрүн кыйла кыскартат. Коргошун батарейкасынын дагы бир түрү бар, ал көбүнчө бирдей формага ээ жана атайын Deep Cycle аккумулятору деп бир нече жолу заряддалып жана кайра заряддалып иштелип чыккан.

Мен батарейкамдын кыска келерин жакшы билчүмүн, бирок кайыкты тез сынап көргүм келди жана батарея баары бир эскирип калды. Ооба, ал 3 циклден аман калды. Азыр мен дроссельге тийгенде, чыңалуу 12Втан 5Вга чейин төмөндөйт.

3. LiFePo4 Батарея пакети

"Үчүнчү жолу - бул сыйкыр" деп айтышат. Мен дагы эле өз акчамды короткум келбегендиктен, университетимден жардам сурадым. Албетте, аларда менин кыялымдагы батарея бар болчу. Биздин Uni "Formula Student Electic" сынагына катышат, андыктан электр жарыш унаасы бар. Жарыш тобу буга чейин LiFePo4 клеткаларынан 18650 LiPo клеткаларына которулган, анткени алар жеңилирээк. Ошентип, аларда кереги жок LiFePo4 бир нече колдонулган клеткалар бар.

Бул клеткалар чыңалуу диапазонунда LiPo же LiIon клеткаларынан айырмаланат. 3.2V номиналдуу чыңалуусу бар жана 2.5Vдан 3.65Vга чейин. Мен 60Ah 3 клетканы 3S пакетине чогулттум. Бул пакет 3C ака чокусундагы агымдарды жеткире алат. 180A жана максималдуу чыңалуусу 11В. Мен мотордун агымын азайтуу үчүн системанын төмөнкү чыңалуусуна барууну чечтим. Бул пакет акыры мага кайыкты 5 мүнөттөн ашык айдоого жана өзүн өзү башкаруу жөндөмүн текшерүүгө мүмкүнчүлүк берди.

Батарейканы кубаттоо жана коопсуздук боюнча бир нече сөз

Батареялар энергияны топтойт. Энергия жылуулукка айланышы мүмкүн жана эгер бул жылуулук батарейканын оттун формасын алса, сизде көйгөй бар. Мына ошондуктан сиз батарейкаларды татыктуу урматтап, туура электроника менен жабдууңуз керек.

Батарея клеткаларынын өлүүнүн 3 жолу бар.

1. Аларды минималдуу чыңалуудан төмөн түшүрүү (суук өлүм)
2. аларды максималдуу номиналдык чыңалуудан жогору заряддоо (шишикке, өрткө жана жарылууларга алып келиши мүмкүн)
3. өтө көп ток тартуу же аларды кыскартуу (ошондуктан мен бул эмне үчүн жаман болушу мүмкүн экенин түшүндүрүшүм керек)

Батареяны башкаруу системасы мунун баарына жол бербейт, ошондуктан аларды колдонуу керек.

5 -кадам: Булчуңдар: зым тартуу

Булчуң бөлүгүнүн зымдары биринчи сүрөттө көрсөтүлгөн. Ылдый жагында бизде батарея бар, аны тиешелүү сактандыруучу менен бириктирүү керек (азыр жок). Мен заряддагычты туташтыруу үчүн эки тышкы байланышты коштум. Аларды туура XT60 туташтыргычы менен алмаштыруу жакшы болмок.

Андан кийин бизде чоң батарея алмаштыргычы бар, ал системанын калган бөлүгүн батареяга туташтырат. Бул которгучтун чыныгы ачкычы бар жана сизге айтып коёюн, аны буруп, кайыктын жанданганын көрүү абдан канааттандырарлык.

Мээ батарейкаларга туташкан, ал эми ESCs жана Servos шунт резистору менен бөлүнгөн. Бул токту кичинекей кызгылт сары туташуу аркылуу өлчөөгө мүмкүндүк берет, анткени ал шунттун резисторунун үстүнөн кичине чыңалуунун төмөндөшүнө алып келет. Калган зымдар кызылдан кызылга, кара түстөн карага чейин. Серво чындыгында колдонулбай калгандыктан, аларды этибарга албай койсо болот. Муздатуучу насостор - бул кайыктын 12V талап кылган жалгыз компоненти жана эгерде чыңалуу андан жогору же төмөн болсо, алар жакшы иштебейт окшойт. Демек, эгерде батарейканын чыңалуусу 12Вдан жогору болсо, анда Регулятор керек, же андан төмөн болсо, конвертер.

Рулду башкаруу менен ESC сигналынын эки зымы тең мээдеги бир каналга кетет. Бирок, кайык азыр дифференциалдык агымды колдонот. тайгалак рулу, ошондуктан ар бир ESCтин өзүнчө каналы болушу керек жана сервопрограммалар таптакыр кереги жок.

6 -кадам: Мээ: Компоненттер

Мээ - кызыктуу электроникага толгон чоң куту. Алардын көбүн FPV жарыш дрондорунан табууга болот, ал эми кээ бирлери чындыгында менин жеке дронумдан чыгарылган. Биринчи сүрөт электрондук модулдардын бардыгын көрсөтөт. Алар жезден жасалган PCB тирөөчтөрүн колдонуп, бири -биринин үстүнө тыкан тизилген. Бул мүмкүн, анткени FPV компоненттери стек сайты деп аталган өзгөчө форма факторлоруна кирет. Төмөндөн жогору карай биздин стек төмөнкүлөрдү камтыйт:

Power Distribution Board (PDB)

Бул нерсе жөн эле аталышын кылат жана бийликти бөлүштүрөт. Батареядан эки зым келип, батареяга ар кандай модулдарды туташтыруу үчүн бир нече ширетүүчү подкладтарды сунуштайт. Бул PDB ошондой эле 12V жана 5V регуляторун сунуштайт.

Учуу контроллери (FC)

Учуунун контролери ArduPilot Rover Firmware программасын иштетет. Ал ар кандай нерселерди кылат. Бул мотор контроллерлерин бир нече PWM чыгышы аркылуу башкарат, ал батареянын чыңалуусун жана токун көзөмөлдөйт, ар кандай сенсорлорго, киргизүү жана чыгаруу түзүлүштөрүнө туташат, ошондой эле гироскопко ээ. Бул кичинекей модуль чыныгы мээ деп айта аласыз.

RC алуучу

Ресивер алыстан башкаруу пультуна туташтырылган. Менин учурда, бул RC учактары үчүн FlySky пульту, ал он каналга ээ, ал тургай эки тараптуу байланышты орнотот, ошондуктан пульт алуучудан сигналдарды кабыл ала алат. Бул чыгыш сигналдары I-автобус протоколун колдонуп, бир зым аркылуу түз ФКга барат.

Видео өткөргүч (VTX)

Мээ кутусунда кичинекей аналогдук камера бар. Камеранын видео сигналы батареяга чыңалуу сыяктуу маалыматты камтыган видео агымына экранда дисплейди (OSD) кошкон ФКга өткөрүлүп берилет. Андан кийин ал VTXке өткөрүлүп берилет, ал аны экинчи четиндеги 5.8 ГГц атайын ресиверге өткөрүп берет. Бул бөлүк өтө зарыл эмес, бирок кайыктын көргөнүн көрүү абдан сонун.

Кутунун үстүндө бир топ антенналар бар. Бири VTXтен, экөө RC ресиверинен. Калган эки антенна төмөнкү компоненттер.

Телеметрия модулу

433MHz антенна телеметрикалык модулга таандык. Бул кичинекей өткөргүч - бул учуу контроллерин жер станциясына (433 МГц USB донглеги бар ноутбук) туташтырган киргизүү/чыгаруу түзмөгү. Бул байланыш операторго параметрлерди алыстан өзгөртүүгө жана ички жана тышкы сенсорлордон маалыматтарды алууга мүмкүндүк берет. Бул шилтемени кайыкты алыстан башкаруу үчүн да колдонсо болот.

GPS жана Компас

Кайыктын үстүндөгү чоң тегерек нерсе чындыгында антенна эмес. Мейли, бирок ал бүтүндөй GPS модулу жана компастын модулу. Бул кайыкка анын ордун, ылдамдыгын жана багытын билүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Пилотсуз рыноктун өсүшүнүн аркасында ар бир модуль үчүн тандай турган көптөгөн компоненттер бар. Көбүнчө сиз которууну каалашыңыз мүмкүн - бул FC. Эгерде сиз көбүрөөк сенсорлорду туташтыргыңыз келсе жана көбүрөөк кирүүлөргө муктаж болсоңуз, анда ар кандай күчтүү аппараттык опциялар бар. Бул жерде ArduPilot колдогон бардык FCлердин тизмеси, ал жерде малина пи да бар.

Жана бул жерде мен колдонгон так компоненттердин кичинекей тизмеси:

• FC: Omnibus F4 V3S Aliexpress
• RC алуучу: Flysky FS-X8B Aliexpress
• Телеметриялык өткөргүч топтому: 433MHz 500mW Aliexpress
• VTX: Aliexpress VT5803
• GPS жана компас: M8N Aliexpress
• Корпус: 200x200x100 мм IP67 Aliexpress
• Алыстан башкаруу: FLYSKY FS-i6X Aliexpress
• Видео алуучу: Skydroid 5, 8 Ghz Aliexpress

7 -кадам: Мээ: Кабелдөө

Мээ иштөө чыңалуусун батареядан алат. Ал ошондой эле учурдагы шунттан аналогдук чыңалуу алат жана моторлордун экөөнүн тең башкаруу сигналдарын чыгарат. Бул мээ кутусунун сыртынан жеткиликтүү болгон тышкы байланыш.

Ичи алда канча бүдөмүк окшойт. Ошол себептен биринчи сүрөттөгү кичинекей зымдардын схемасын түздүм. Бул мен мурунку кадамда сүрөттөгөн ар кандай компоненттердин ортосундагы байланыштарды көрсөтөт. Мен ошондой эле PWM чыгаруу каналдары жана USB порту үчүн бир нече узартуу зымын жасадым жана аларды корпустун артына бурдум (3 -сүрөттү караңыз).

Стекти коробкага орнотуу үчүн мен 3D басылган негизги табакты колдондум. Компоненттер (өзгөчө VTX) жылуулукту чыгаргандыктан, мен дагы 40мм желдеткичти дагы бир 3D басылган адаптер менен тиркеп койгом. Капкагын ачпай туруп, кутуга кайыкка буроо үчүн четине 4 кара пластик бөлүгүн коштум. Бардык 3D басылган бөлүктөрдүн STL файлдары тиркелет. Эпоксидди жана ысык клейди колдонуп, баарын жабыштырдым.

8 -кадам: Мээ: ArduPilot орнотуусу

Ardupilot Wiki роверди кантип орнотууну деталдуу түрдө сүрөттөйт. Бул жерде Rover документтери бар. Мен бул жерде бетти гана тырмап жатам. Баары туура туташтырылгандан кийин ArduPilot Roverди иштетүү үчүн негизинен төмөнкү кадамдар бар:

1. Flash ArduPilot Firmware to FC (Tipp: бул үчүн Betaflight, жалпы FPV пилотсуз программасын колдоно аласыз)
2. Mission Planner сыяктуу Ground Station программасын орнотуңуз жана тактаны туташтырыңыз (миссия пландоочу UIди 1 -сүрөттөн караңыз)

3. Негизги жабдык орнотууларын жасаңыз

   • гирону жана компасты калибрлеңиз
   • алыстан башкарууну калибрлөө
   • чыгаруу каналдарын орнотуу

4. Параметрлер тизмесинен өтүү менен өркүндөтүлгөн орнотууну жасаңыз (2 -сүрөт)

   • чыңалуу жана ток сенсор
   • каналдын картасын түзүү
   • LED
5. Сыноо дискти жасап, дроссель жана рульдун параметрлерин тууралаңыз (3 -сүрөт)

Ал эми бум, сизде өзү жүрүүчү ровер бар. Албетте, бул кадамдардын жана орнотуулардын баары бир аз убакытты талап кылат жана компасты калибрлөө сыяктуу нерселер бир топ түйшүктүү болушу мүмкүн, бирок документтердин, ArduPilot форумдарынын жана YouTube үйрөткүчтөрүнүн жардамы менен сиз акыры ошол жерге жете аласыз.

ArduPilot сизге ойлонуп көрүүгө мүмкүн болгон ар кандай өзүн өзү башкаруучу унаа куруу үчүн колдоно ала турган көптөгөн параметрлердин оюн аянтчасын берет. Эгерде сизде бир нерсе жетишпей жатса, аны куруу үчүн коомчулук менен алака түзсөңүз болот, анткени бул улуу долбоор ачык булак. Мен сизди сынап көрүүгө үндөй алам, анткени бул автономдуу унаалар дүйнөсүнө кирүүнүн эң оңой жолу. Бирок бул жерде бир аз кеңеш бар: алп RC кайыгын курардан мурун жөнөкөй унаа менен сынап көрүңүз.

Бул жерде мен атайын аппараттык орнотуу үчүн кылган Advanced орнотуулардын кичинекей тизмеси:

• RC MAPте Каналдын картасын өзгөртүү

  • Чайыр 2-> 3
  • Throttle 3-> 2
• Иштетилген I2C RGB LED
• Frame түрү = кайык

• Skid Steering орнотуу

  • Channel 1 = ThrottleLeft
  • Channel 2 = ThrottleRight
• Channel 8 = FlightMode
• Канал 5 = Курал/Куралсыздандыруу

• Орнотуу Учурдагы жана Батарея Монитор

  • BATT_MONITOR = 4
  • Андан кийин өчүрүп күйгүзүңүз. BATT_VOLT_PIN 12
  • BATT_CURR_PIN 11
  • BATT_VOLT_MULT 11.0

9 -кадам: Мээ: Көнүмүш LED контроллери

Биринчи сыйлык 2020 -жылы аны кыймылга келтир