Kræsjkurs i dronebygging

Presentasjon om: "Kræsjkurs i dronebygging"— Utskrift av presentasjonen:

1 Kræsjkurs i dronebygging
Henning Pedersen Versjon: september 2015. Oppdateres jevnlig på makeadrone.net Må kun spres i opprinnelig versjon Multirotor = Helikopter med mer enn en propell Drone = Fjernstyrt, ubemannet fartøy

2 Lipo-batterier og propeller
Faremomenter: Lipo-batterier og propeller Tiltak: Oppbevaring og lading i ladepose Sjekk batteri for skader før flyving Lad batteriene under oppsyn Tiltak: Armert = FARE - Hold avstand Flyving med 50 meter til 3. person Fjern propeller ved kalibrering

3 Drone = ubemannet luftfartøy
Quadkopter Oktokopter (Mikro)Helikopter Fly Duokopter (Avatar) Singlecopter

4 Multirotor / multikopter
Hexakopter Oktokopter Quadkopter Y6 Trikopter Duokopter (Avatar) Trikopter

5 Flyretninger

6 Flyretninger - fly

7 multirotor/helikopter
Flyretninger - multirotor/helikopter Elevator

8 Radio

9 Radiosender, Turnigy 5-kanals
CH5- Ekstra kanal Throttle - Felles motorkraft/løft Rudder(Yaw) - rotasjon Aileron(Roll) - sideveis Elevator(Pitch) - forover/bakover

10 Radiomottaker TGY-5RX S(Signal), +, - CH5 RUDDER THROTTLE
ELEVATOR AILERON Throttle Range

11 Motor

12 Brushless/børsteløs motor
Magnetene beveger seg, spolene står stille 3-faset omdr/min

13 DYS Børsteløs motor 1806 er diameter og høyde på stator (kobberspolene inne i motoren) 2300 kv = 2300 omdreininger pr. minutt pr. volt Motoren kan gi en løftekraft tilsvarende c.a 500 gram maksimalt Maks kontinuerlig belastning: 7,6 ampere Hvor mange omdreininger pr. minutt og watt tilsvarer dette på et 3 cell lipo? Fordi propellene er spisse og roterer i høy hastighet, man man skade seg selv eller andre ved berøring eller kræsj.

14 Endre rotasjonsretning på motor
Bytt om på to av de tre kablene (samme hvilke)

15 Regulatorer (ESC)

16 Regulator/ESC Til motor Signal og +5V - (Jord) + (5v) S (Signal)
Electronic Speed Controller 3-faset strømstyring BEC (Battery eleminator circuit) +5 volts PWM (signal) Åpen kildekode (SimonK, BLHeli, etc) Signal og +5V Til batteri NB: Sjekk polaritet - (Jord) + (5v) S (Signal)

17 Propeller

18 Propeller 6X4.5 Pitch Diameter (Inches)
Plastikk, vinyl, tre eller karbon Tommer Diameter og pitch To blader vs 3 blader Større vs mindre propell, effekt 6X4.5 Pitch Diameter (Inches)

19 Batteri

20 Volt 1,5 V 9V 5V 230 V 3,7 V 7,2 V 11,1 V 14,8 V osv…

21 Volt: Energi som setter i gang en bevegelse
Ampere: Hvor mye strøm passerer over en viss tid

22 Volt og batteristatus Fulladet: 4,2 volt/celle
Mellomladet: 3,7 volt/celle Tomt: = 3.3 volt/celle

23 Lipo 3S = 3 Celler i seriekobling
3,7 V 11,1 V 3,7 V 3,7 V

24 Aldri fly batteri helt tomt!
2 Cell batteri: Fullt batteri = 8.4 Volt Tomt batteri = 6.8 Volt < 6.6 Volt kan skade batteriet. 3 Cell batteri: Fullt batteri = 12.6 Volt Tomt batteri = 10.2 Volt 9.9 Volt kan skade batteriet. Riktig bruk av batteri: Ladepose og lad under oppsyn 20% gjenværende Lade sakte (1-2c) Langtidslagre på 50% (3,7v) Ikke kuldegrader Balansering Aldri fly batteri helt tomt!

25 Koblingskjema - vifte (Strømfordeler) (Radio)

26 Flight Controller

27 Flight controller KK2 Multiwii Dji Naza Ardupilot/ Arduflyer Naze32
Hjernen bak motorstyringen Tar imot signal fra radio Gyro, aksellerasjonsmåler Styrer ESC (regulatorer) PID-teori GPS, kompass, sonar Open source KK2 Multiwii Dji Naza Ardupilot/ Arduflyer Naze32

28 Selvlært elektroniker fra Bergen
Rolf Bakke Selvlært elektroniker fra Bergen Tidlig utgave (2009)

29 .net KK2 koblingsguide ESC ESC ESC ESC Receiver
Motor Motor Motor Motor Snu rotasjonsretningen ved å bytte to av tre kabler Buzzer/ alarm Batterimåler, kobles direkte til batteri KK2 får 5v strøm fra denne inngangen ESC ESC ESC Denne vei forover! ESC NB: + og - er parallelle og kun en kabel nødvendig, men alle 4 signalkablene må være tilkoblet. Flight direction S + - - + S M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 AIL ELE THR RUD (AUX) AIL ELE THR RUD AUX Receiver 5V for video, led etc kan tappes herfra ISP Port for endring av firmware med KK Multicopter flash tool og USB linker LiPo Batteri 2-4 celler mAh 15-65C Slik fungere servokablene: Minus er den mørkeste fargen, pluss er i midten og signalet er den lyseste kabelen. - Jord + 5 volt S Signal

30 1 2 4 3 Flyretning Motor Layout
For at quadkopteret skal fungere må følgende være korrekt montert: Alle motorer må rotere rett vei i henhold til motor layout Alle motorer og regulatorer må være tilkoblet rett utgang på KK2 Alle propeller må monteres på rett sted (rett/speilvendt) og ikke opp/ned Flyretning 1 2 1 2 3 4 4 3

31 Propellene kommer i par: Med og mot klokka (CW/CCW)

32 Du har kontrollen

33 KK2 / Sjekkliste Programmering av KK2 via menyen Propellene er fjernet
Skru på fjernstyringen først, så mottakeren (batteri) RECIEVER TEST - Sjekk at KK2 tolker signalene fra stikkene korrekt. Sett throttle range (se neste side) ACC CALIBRATION (følg instruksjonene) SHOW MOTOR LAYOUT - skal være “Quadrocopter X” Hvis ikke: LOAD MOTOR LAYOUT “Quadrocopter X” Sjekk at alle regulatorer er koblet i henhold til MOTOR LAYOUT Sjekk at alle motorer roterer rett vei MODE SETTINGS-> Self-level settings - AUX eller “Always” MISC SETTINGS-> Alarm I/O Volts (voltalarm): 106 Armér uten propeller med quadkopteret vannrett. Gi forsiktig gass (throttle) og sjekk at alle motorene spinner omtrent like fort. Montér rett propell på rett motor - Annenhver retning Clockwise/Counter clock wise (CCW/CCW), skal presse luften nedover Feste propellene skikkelig, stram boltene med verktøy

34 Kalibrerer regulatorer (throttle range)
Propellene fjernes pga sikkerhet Strøm av på quadkopter Sett throttelen til maks og skru på fjernkontrollen Hold nede knapp 1 og 4 på KK2-brettet gjennom prosessen Koble på strøm på quadkopter Display skal vise "Throttle pass-trough" Vent ca 3 sekunder til du har hørt pipesignal Skru throttelen til null Vent til melodien er ferdig Test throttle opp og ned, alle fire motorer skal ha samme hastighet Slipp knappene på KK2-brettet

35 Armering Advarsel! Alltid disarmer før du berører quadkopteret, så lenge propellene er på! Armering betyr å aktivere quadkopteret. Bare da kan du starte motorene (med throttle). Du armerer quadkopteret ved å bevege venstre stikke ned og til høyre. Displayet viser “Armed” og rød varsellampe lyser Du disarmerer ved å ta den samme stikka ned og til venstre Aldri berør quadkopteret etter armering, så lenge propellene er på!

36 Takeoff Fjernkontroll Venstre vippebryter mot deg (AUX/self level)
Høyre vippebryter fra deg (dual rate) TAKEOFF: Self-level må være på Quadkopteret peker den veien du står Armering - Hold avstand! Hvis du kræsjer: Skru umiddelbart av throttle for å begrense skade.

37 Sikkerhet I begynnelsen: 50 meter til 3. person, trafikerte veier eller bygninger du ikke har kontroll på, maks høyde 10 meter Alltid øyekontakt Aldri fly over folkemengder! Ved kræsj, skru av throttle umiddelbart Flyplasser, trafikkerte veier, jernbaneskinner, strømledninger, millitære områder, strender, naturresarvater, steder med mange mennesker, ulykkesområder

38 ORDBOK Multicopter, Multirotor - Helicopter med mer en to propeller
Drone - Selvstendig og ubemannet luftfarkost RTF - Ready to fly ARF - Almost ready to fly UAV - Unmanned Aerial Vehicle UAS - Unmanned Aerial System LOS - Line Of Sight (øyekontakt) RPAS - Remotely Piloted Aircraft System PID - Proporsjonal Integral Derivation (matematikken som brukes til å stabilisere) ESC - Electronic Speed Controller BEC - Battery eleminator Circuit FK - Flight Controller KV - Omdreininger pr. minutt pr. volt FPV - First Person View (opplevelse av å fly) Aileron(Roll) - Sideveis bevegelse Elevator(Pitch) - forover/bakover Rudder(Yaw) - rotasjon Throttle - Løft/felles motorkraft Tx/Rx: Transmitter (sender), Receiver (mottaker) Diversity - To eller flere antenner, der den som har best signal til enhver tid brukes OSD - On Screen Display (teknisk informasjon på videoskjerm som sendes fra drone)

39 Tips for konstruksjon av egne rammer
Vekt Totalvekt: Bør ligge på ca 25-40% av den totale løftekraft motorene har Dette tilsvarer gram med standardmotorene Rammen skal være rigid og symmetrisk. Det skal være like tungt på alle sider. All motorer på peke rett oppover. Flight controller plasseres i midten Fortøy kabler vekk fra propeller så de ikke kan kuttes Beskytt batteriet mot kontakt med bakken