मल्टीवीआई उड़ान नियंत्रक (कॉपर्स, प्लेन और हेलीकॉप्टर) के बारे में

ध्यान दें, लेख पुराना है, लेकिन इसे अभी भी शैक्षिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है
मैं अचानक विभिन्न विमानों (एलए) को नियंत्रित करने के लिए एक खुली और मुफ्त परियोजना के बारे में अधिक विस्तार से बताना चाहता था। सामान्य तौर पर, हाल ही में, यह केवल मल्टी-रोटर सिस्टम (कॉपर्स), कैमरा सस्पेंशन स्टेबिलाइज़ेशन के लिए डिज़ाइन किया गया था, और बीटा संस्करण में फ़्लाइंग विंग के लिए स्थिरीकरण किया गया था, लेकिन देव फ़र्मवेयर, एयरक्राफ्ट और हेलीकॉप्टरों को देखते हुए इसे जल्द ही आधिकारिक रूप से बदल दिया जाएगा, और फ़्लाइंग विंग फ़्लाइट का स्थिरीकरण पहले ही जारी किया जा चुका है। बीटा परीक्षण से।

थोड़ी पृष्ठभूमि

परियोजना के विकास की शुरुआत में, सेंसर के साथ एक बड़ी समस्या थी - वे बस अस्तित्व में नहीं थे या नहीं थे, लेकिन अविश्वसनीय रूप से उच्च कीमतों पर, इसलिए इस उड़ान नियंत्रक के लिए पहला सेंसर Nintendo Wii से Wii Motion Plus (WMP) था, और यहां से सामान्य रूप में। शीर्षक में उपसर्ग Wii गया। लेकिन समय बीतने लगा, सेंसर सस्ते हो गए और अब कुछ लोग कंसोल से कंट्रोलर का इस्तेमाल अपने मल्टीव्यू कंट्रोलर को बनाने में करते हैं।

घटक भागों

नियंत्रक का मुख्य मस्तिष्क AVR प्रोसेसर है, या बल्कि, एक साधारण Arduino बोर्ड है, जिसमें I2C पोर्ट के विभिन्न सेंसर चिपके रहते हैं। फिलहाल, आपको उड़ान भरने के लिए किसी भी Arduino के संगत बोर्ड और जाइरोस्कोप की आवश्यकता होगी, उदाहरण के लिए ITG3205 sawn (यह स्लैंग नहीं है, लेकिन मैं शाब्दिक रूप से देखा गया) चीनी WMP नियंत्रक क्लोन से, लेकिन इस तरह के कॉन्फ़िगरेशन में इसे संरेखित करने के बाद से कॉप्टर को नियंत्रित करना काफी मुश्किल होगा। जमीन के समानांतर (और इसलिए बहाव को खत्म करना) हाथों को करना होगा। और यहां एक्सेलेरोमीटर बचाव के लिए आता है, जो हमेशा जानता है कि "नीचे", अर्थात् कहां है। जमीन, और विमान को जमीन के समानांतर रखने में मदद करें। इस प्रकार, एक शांत और स्थिर उड़ान के लिए, आपको एक Arduino और दो तीन-अक्ष सेंसर की आवश्यकता होती है: एक जाइरोस्कोप और एक एक्सेलेरोमीटर।



इसके अतिरिक्त, आप एक मैग्नेटोमीटर, बैरोमीटर और जीपीएस रिसीवर जैसे सेंसर जोड़ सकते हैं।
मैग्नेटोमीटर (उर्फ कम्पास) जानता है कि विमान पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के सापेक्ष कैसे घुमाया जाता है और डिवाइस के असली नाक की दिशा की परवाह किए बिना, शुरुआती, जब यह जीपीएस की नेविगेशन या लापरवाह मोड में मदद कर सकता है, तो पायलट पायलट से "फॉरवर्ड" कमांड के लिए उड़ान भरेगा। "और कमांड पर पायलट" वापस "। मैग्नेटोमीटर बिजली की आपूर्ति, तारों, मोटर्स और सब कुछ है कि विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्पादन कर सकते हैं से चुंबकीय क्षेत्र से बहुत नकारात्मक रूप से प्रभावित है, इसलिए जब एक विमान फ्रेम डिजाइन करते हैं, तो आपको इस सेंसर को सभी धातु और चुंबकित से यथासंभव दूर रखना चाहिए।
एक बैरोमीटर (उर्फ वायुमंडलीय दबाव सेंसर) ऊंचाई बनाए रखने के लिए उपयोगी हो सकता है, लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऊंचाई प्रतिधारण सीधे सेंसर की सटीकता पर निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, BMP085 (कई उड़ान नियंत्रकों में स्थापित) + -1 मीटर से अधिक नहीं की सटीकता देगा, अर्थात सर्वोत्तम परिस्थितियों में, आपका विमान 1 मीटर या उससे अधिक ऊंचाई पर उड़ान भरेगा। अधिक उन्नत MS5611 सेंसर 10 सेमी तक की सटीकता दे सकता है। प्रोपेलर के चारों ओर दबाव, हवा या हवा के प्रवाह में किसी भी परिवर्तन से बैरोमीटर प्रभावित हो सकता है, इसलिए इस सेंसर को "हुड के नीचे" या उस पर फोम रबर का एक टुकड़ा गोंद करने की सिफारिश की जाती है (जैसे माइक्रोफोन पर), लेकिन सेंसर में छेद को बंद नहीं करना बहुत महत्वपूर्ण है (उदाहरण के लिए, भरना) वहां गोंद)।
जीपीएस रिसीवर , एक उपयोगी और एक ही समय में बेकार चीज। एक ओर, यह ऐसी अच्छी चीजों को शामिल करने में मदद करता है जैसे कि एक स्थिति को पकड़ना और प्रारंभिक बिंदु पर वापस आना (घर वापस आना), और दूसरी तरफ, यह बहुत ही बिंदु बहुत अनुमानित है और रिसीवर की सटीकता पर निर्भर करता है, दृश्यमान उपग्रहों की संख्या या मौसम की स्थिति, इसलिए यह महिला लॉकर रूम की खिड़की के पास घूमने के लिए बाहर निकल सकती है। लगभग 3-10 मीटर के व्यास के साथ एक सर्कल में (और एक चपटा गेंद में एक अच्छा बैरोमीटर के अतिरिक्त के साथ)।
लेखन के समय, सोनार (अल्ट्रासोनिक रेंजफाइंडर) और एक ऑप्टिकल विस्थापन सेंसर (जो चूहों में स्थापित होते हैं) को जोड़ने का प्रयास किया जाता है। सोनार आपको कम ऊंचाई (लगभग 3 मीटर तक) पर ऊंचाई (लगभग 1 सेमी) की बहुत सटीक अवधारण प्राप्त करने की अनुमति देगा, लेकिन यह सतह पर बहुत निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, लंबी घास या टीले के कारण हस्तक्षेप होगा और ऊंचाई में तेज बदलाव होगा, अर्थात। कॉप्टर तेजी से उछलेगा या गिरेगा। लेकिन ऑप्टिकल सेंसर जीपीएस रिसीवर को स्थिति को अधिक सटीक रूप से रखने में मदद कर सकता है।
परियोजना में विभिन्न प्रयोजनों के लिए बड़ी संख्या में समर्थित सेंसर हैं और प्रत्येक रिलीज के साथ उनकी संख्या बढ़ जाती है, और परियोजना के खुलेपन को देखते हुए, आप अपने स्वयं के सेंसर संलग्न कर सकते हैं।
यहां उनकी एक सूची आधिकारिक तौर पर मल्टीविआई 2.0 फर्मवेयर (और नवीनतम विकसित फर्मवेयर में कोष्ठक में समर्थित) में दी गई है:

gyroscopes	accelerometers	वायुदाबमापी	magnetometers
WMP ITG3200 L3G4200D (MPU6050)	MMA745 ADXL345 BMA020 BMA180 NUNCHACK LIS3LV02 LSM303DLx_ACC	BMP085 MS561101BA	HMC5843 HMC5883 AK8975 MAG3110

तैयार नियंत्रक बोर्ड

जैसा कि मैंने ऊपर लिखा है, आप उपलब्ध सेंसर और अरुडिनो के सेट से अपना कंट्रोलर बना सकते हैं, लेकिन पहले से तैयार AVW चिप और आवश्यक सेंसर का एक सेट खरीदने के लिए यह आसान (और अक्सर अधिक लाभदायक) है।
सबसे लोकप्रिय मदरबोर्ड Crius MultiWii है, जो दो संस्करणों लाइट और स्टैंडआर्ट संस्करण में उपलब्ध है, और एक नया संस्करण हाल ही में सामने आया है, जो केवल एक सुविधाजनक I2C इनपुट और एक छोटे आकार की उपस्थिति में भिन्न है।
क्रिएस मल्टीवि लाइट संस्करण में बोर्ड पर केवल 2 सेंसर हैं: एक गायरोस्कोप और एक एक्सेलेरोमीटर। स्टैंडआर्ट एडिशन, लाइट में उपलब्ध सेंसर के अलावा, एक BMP085 बैरोमीटर और एक कम्पास समेटे हुए है। बोर्ड के नए संस्करण में एक जीपीएस मॉड्यूल कनेक्ट करने के लिए एक I2C कनेक्टर है, जो एक UART GPS रिसीवर और एक AVR चिप (Arduino) है, जो GPS और MultiWii नियंत्रक के बीच मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है (और पूर्वाभास में यह मुख्य मस्तिष्क को अनलोड करने के लिए पूरी तरह से जीपीएस कार्यक्षमता पर ले जाएगा) ।
कुछ ऑनलाइन स्टोर में आप अन्य समान नियंत्रकों को पा सकते हैं, इसलिए यदि आप 2 या 4 सेंसर और 328 पी चिप (या 1280/2560) के साथ कुछ भर में आते हैं, तो 99% संभावना के साथ यह मल्टीविआई नियंत्रक है।

क्रियस और कनेक्शन बारीकियों के लिए पिन का विवरण

मुझे उम्मीद है कि आप पहले से ही कॉपर्स के बारे में मेरे लेख पढ़ेंगे और आप जानते हैं कि स्पीड कंट्रोलर और कंट्रोल पैनल के रिसीवर कंट्रोलर से जुड़े होते हैं, और आप कैमरा जिम्बल स्टैबलाइजेशन कंट्रोल के सर्वो को भी अटैच कर सकते हैं।

चित्र उपरोक्त उपकरणों को जोड़ने के लिए कनेक्टर्स को दिखाता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, प्रत्येक कनेक्टर 3 संपर्कों को जोड़ता है: एस - सिग्नल, + - पावर (+ 5 वी) और जी - ग्राउंड। कनेक्टर्स में प्रपत्र ए के अंकों और डी अंकों के शिलालेख भी होते हैं - गति नियंत्रक, सर्वो और कभी-कभी रेडियो कंट्रोल रिसीवर के अतिरिक्त चैनल उनसे जुड़े होते हैं (अरुडिनो पर निष्कर्ष के अनुरूप)। THR, ROLL, PITCH, YAW, MODE के रूप में चिह्नित इनपुट रिसीवर के संबंधित आउटपुट को जोड़ने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
प्रत्येक स्पीड कंट्रोलर (ESC) में 3 तार होते हैं, जिनमें से एक + 5v (बीच में लाल या नारंगी) होता है, लेकिन आपको केवल ESC में से किसी एक से ही Crius बोर्ड को बिजली की आपूर्ति करने की आवश्यकता होती है, और बाकी उपभोक्ताओं से बिजली लेने के लिए (और यहां तक ​​कि आपकी जरूरत है): रिसीवर और निलंबन सर्वो। ऐसा करने के लिए, आपको सभी के लिए कनेक्टर से केंद्रीय तार को हटाने की आवश्यकता है (एक को छोड़कर जो बोर्ड को शक्ति देगा) गति नियंत्रक और उन्हें उपभोक्ताओं से कनेक्ट करें या अलग करें।
अन्य उपभोक्ताओं से जुड़ने के लिए, आप कंघी से 2 संपर्क तोड़ सकते हैं और उन्हें एक साथ मिला सकते हैं:


और फिर बिजली के तार को गति नियंत्रक से उपभोक्ता बिजली के तार से कनेक्ट करें और उन्हें गर्मी सिकोड़ने में कस दें:


आप अनावश्यक तारों के साथ लाल तार को आधा में मोड़कर और गर्मी हटने के साथ इन्सुलेट कर सकते हैं:


तारों का एक सेट नियंत्रक के साथ शामिल किया गया है - उन्हें रिसीवर को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाना चाहिए, जबकि यह केवल सिग्नल तारों, एक सामान्य संपर्क (जमीन) को जोड़ने और एक गति नियंत्रक से बिजली के तार को जोड़ने के लिए पर्याप्त है।

मल्टीविआई की स्थापना की बारीकियां

सबसे पहले, यह परिणामी नियंत्रक के फर्मवेयर को अपडेट करने के लायक है, बस फर्मवेयर को आधिकारिक मल्टीविआई रिपॉजिटरी से डाउनलोड करें (कृपया डीएवी संस्करण डाउनलोड न करें यदि आप नहीं जानते कि यह क्या है और क्यों है), इसे Arduise IDE पर अपलोड करें, अपनी उड़ान मशीन के मापदंडों को कॉन्फ़िगर करें और चुनें config.h फ़ाइल में सेंसर का एक सेट, और फिर नियंत्रक में परिणामी स्केच लोड करें, सेटिंग्स में 328 पी चिप के साथ बोर्डों में से एक का चयन करना (लेकिन arduino UNO नहीं)।
MultiWii 2.0 के बाद से, Crius नियंत्रक सेंसर सेट की सूची में दिखाई दिए हैं:
//#define CRIUS_LITE // Crius MultiWii Lite
//#define CRIUS_SE // Crius MultiWii SE
उनमें से एक को हटा दें जो आपके प्रकार के नियंत्रक से मेल खाता है।
शुरुआती (संस्करण 2.0 के लिए प्रासंगिक) के लिए कई, बहुत सामान्य समस्याएं हैं:

• हेक्सोकॉप्टर के लिए, रिसीवर काम नहीं करता है - config.h में यह लाइन #define A0_A1_PIN_HEX को अनइंस्टॉल करने की आवश्यकता है, और अतिरिक्त RC चैनल का उपयोग करने के लिए, आप लाइनों में से किसी एक को RdeuxPIN8 या #Dfine RCAUXPIN12 को अनइंस्टॉल कर सकते हैं और रिसीवर चैनल D8 से कनेक्ट कर सकते हैं।
• सभी मोटर्स काम नहीं करते हैं या समान रूप से काम नहीं करते हैं - आपको गति नियंत्रकों को कैलिब्रेट करने की आवश्यकता है, इसके लिए आपको सभी सिग्नल और सभी सामान्य (जमीन) संपर्कों को जोड़ने और उन्हें रिसीवर के थ्रॉटल (सीएच 3) चैनल से कनेक्ट करने की आवश्यकता है, साथ ही बिजली के तारों में से एक को कनेक्ट करें, और फिर कैलिब्रेट करें। इसके लिए निर्देशों के अनुसार गति नियामक, लेकिन आमतौर पर थ्रॉटल स्टिक को अधिकतम स्थिति पर सेट करना आवश्यक होता है, गति नियंत्रकों के लिए शक्ति लागू करें (मुझे आशा है कि शिकंजा को हटाने के लिए नहीं भुला दिया जाता है? अन्यथा यह बहुत दर्दनाक होगा), और फिर थ्रॉटल को निचले (न्यूनतम) तक कम करें। लेट रहा है
• मोटर्स गलत दिशा में घूमती हैं - आपको गति नियंत्रक से मोटर पर आने वाले किसी भी 2 संपर्क को बदलने की आवश्यकता है
• मोटर्स सक्रिय नहीं होते हैं - आरयू सेटिंग्स की जांच करें, इसके लिए, मल्टीव्यू विन्यासकर्ता में देखें कि हैंडल के चरम स्थान 1000 और 2000 के मान के अनुरूप हैं, और केंद्रीय स्थिति में - 1500, यदि यह मामला नहीं है, तो इसे ठीक करें और फिर गति नियंत्रकों को पुन: व्यवस्थित करें।

चित्रमय विन्यासकर्ता

आलेखीय विन्यासकर्ता प्रसंस्करण में लिखा गया है और एक क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म जावा अनुप्रयोग है, जो वर्तमान में 32 और 64 बिट आर्किटेक्चर के साथ लिनक्स, विंडोज और मैकओएस ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए संकलित है।


उपस्थिति थोड़ा डरावना है, लेकिन अक्सर आपको यहां चढ़ने की ज़रूरत नहीं है। कंप्यूटर में फ्लाइट कंट्रोलर डालने के बाद कॉन्फिगरेटर लॉन्च करें। ऊपरी बाएं कोने में, नियंत्रक पोर्ट का चयन करें और START बटन दबाएं - ग्राफ पर घटता है और इसके आगे की संख्या को चलना चाहिए (आदर्श रूप से, सब कुछ चिकनी होना चाहिए)।


ग्राफ के दाईं ओर आपके कोप्टर का एक त्रि-आयामी मॉडल है, साथ ही कम्पास और झुकाव संकेतक भी हैं। यदि डिवाइस क्षितिज के समानांतर है और चित्र में PITCH और ROLL झुके हुए हैं, तो CALIB_ACC बटन दबाएं, ताकि नियंत्रक को यह स्थिति याद रहे और इसके लिए हमेशा प्रयास करें।


ग्राफ़ के ऊपर PID कंट्रोलर, मोड एक्टिवेशन और कुछ स्टेटस डेटा की सेटिंग होती है। मूल्यों को देखने के लिए आपको READ बटन दबाने की जरूरत है, उन्हें बदलने के लिए, एक नंबर के साथ विंडो पर क्लिक करें और माउस को स्थानांतरित करें, और बचाने के लिए - WRITE दबाएँ। एक समय में परीक्षक के कई पीआईडी ​​मानों को कभी भी न बदलें - अन्यथा आप यह नहीं समझ पाएंगे कि क्या बेहतर या बदतर हो गया है। आप यहां पढ़ सकते हैं कि क्या और कैसे मोड़ना है ।

एक अधिक विस्तृत विवरण मल्टीविआई परियोजना की आधिकारिक वेबसाइट या मेरी वेबसाइट airm.ru पर पाया जा सकता है, जहां मैं रूसी में एक ही जानकारी रखने की कोशिश करता हूं, साथ ही साथ परियोजना के बारे में कई अतिरिक्त और समाचार भी।

क्या, कहाँ, कितना?

सभी वर्णित नियंत्रकों को आसानी से eBay , aliexpress , goodluckbuy या rctimer पर पाया जा सकता है
स्टोर और अहंकार के आधार पर कीमत 25 से 100 डॉलर तक हो सकती है।

जीपीएस उड़ान

एक साल से अधिक समय पहले, मैंने रूट और अन्य नेविगेशन बन्स के साथ जीपीएस पर उड़ान का वादा किया था। अब तक, मल्टीविआई पर नियंत्रक स्थिति अवधारण का परीक्षण करने में कामयाब रहा।

सामान्य तौर पर, खराब नहीं, कॉप्टर लगभग 7 मीटर की त्रिज्या के साथ एक सर्कल में तैरता है (पहले कुछ भी सेट नहीं किया था), लेकिन फिर अचानक यह मुझसे दूर कहीं दूर खींच लिया और परीक्षण स्थगित कर दिए गए।
लेकिन फिर उन्होंने हवा से धीरे-धीरे फोटो और वीडियो शूटिंग शुरू कर दी।

यह इतना आगे निकलता है, लेकिन आगे गर्मियों का एक और 2/3 और ऑपरेटर के लिए एक अलग रिमोट सहित योजनाओं का एक गुच्छा।


प्रश्न पूछें, यदि कोई हो, तो मैं इस लेख का जवाब देने और पूरक करने का प्रयास करूंगा।