PDA

Afficher la version complète : explication fonctionnement quadrocopter : GPS, GYRO,chaine electro



hopefullspiritflyer
04/03/2009, 13h11
bonjour.
j'aimerias comprendre le fonctionnement d'un quadrocopter:

- les 4moteurs du quadro sont ils gerés par 4 controleurs séparés?
- il y a bien trois gyroscopes?un pour chaque axe?
- quand il y a un GPS a bord, comment communique t'il avec l'electronique pour faire garder sa position an quadro?
pourriez vous me decrire la "chaine" electronique?

merci.

ManoKha
23/03/2009, 15h17
Ce sujet m'intéresse car je me suis lancé dans la construction d'un quadricoptère autonome pour un projet "ingénieur" à l'école. En bref, on doit faire un quadri capable de se stabiliser à 1 mètre du sol dans premier temps... ce sera déjà pas mal :)

De ce que je sais, il faut 1 controleur par moteur, car la commande de chaque moteur doit être séparée.
Mon équipe et moi, n'avons pas encore réellement planché la dessus, mais c'est le plus logique.
MAIS.... il doit etre possible de pouvoir controler les moteurs 2 à 2 dans un mode que je dirais 'différentiel'. Pour ça il faut être capable de mettre les doigts dans de l'électronique numérique (µController ou autre).

Pour intégrer un GPS, ce n'est pas très compliqué, mais pareil, faut savoir faire du numérique... une fois que tu sais décodé une trame GPS tu la rentres dans un µcontroller et tu fais travailler tes moteurs en conséquence (c'est très moche dit comme ça).

Mais bon, je ne parle que pour un quadri ou l'algorithme de vol est écrit par nos petites mains :)



D'ailleurs, si des gens qui ont déjà travaillés sur ce genre de projets sont disponibles, j'aimerais beaucoup pouvoir m'entretenir avec vous.

Bonne journée à tous.
Vincent

hopefullspiritflyer
23/03/2009, 19h02
salut.
depuis ,j'ai trouvé un super site qui parle de tout ça (programme, electro, radio...)

voici l'adresse: http://www.mk-fr.info/forum/

a bientot.

didou1982
20/04/2009, 21h07
Bonjour,
Les quadricoptère m'intéresse beaucoup et une chose qui me perturbe un peu.
Pour les gyroscope, il en existe des 2axes mais en générale c'est assez chère j
A quoi sert un gps dans un quadricoptère car un gps donne la localisation à 20 mètre près de ce que j'ai pu comprendre alors à moins de voler assez haut je ne comprend pas à quoi ça sert.

Quelques site:
http://www.beugnet.fr/projets/
http://www.heli4.com/article368.html
http://sksbir.free.fr/dossier_quadrirotor.html
http://das.ensica.fr/IMG/pdf/Rapport_PIP_Twinstar.pdf
http://uavp.ch/moin
http://www.vuedehaut.fr/Quadri/projet.html
http://serge.laforest.free.fr/quadrirotor/quadrirotor.htm
http://www.tt-tronix.de/
http://das.ensica.fr/IMG/pdf/Stabilisation_quadrirotor.pdf
http://quentin.quadrat.free.fr/helico_mecanique-fr.html#matos
http://forum.heli4.com/index.php?showtopic=14618
http://www.heli4.com/article379.html?artsuite=0#sommaire_8

ManoKha
21/04/2009, 09h17
Bonne question. Je dirais que le GPS te permet de savoir facilement dans quelle direction tu te diriges.

Pour toi c'est simple, tu mets un gros scrotch orange sur l'avant du quadri, comme ça tu sais dans quelle sens tu vas. Si tu veux qu'il vole tout seul, le scotch perd de son utilité :D

En utilisant des accéléromètres tu pourras aussi (via un pti calcul) savoir dans quelle direction tu te dirige, l'inconvénient : ca dérive monstrueusement dans le temps.

Sinon merci pour tous les liens.

Vincent

onlytwo
21/04/2009, 14h58
-ON utilise le compas pour connaitre la direction ou on veut diriger - et non pas le GPS
- On utilise 3 axes gyro pour quadri
- Possibilité de positionnement de GPS : pour saisir l'endroit où on veut et demande le quadri de rester sur cette position- actuellement on utilise cette possibilité pour demander le quadri vole d' 1 endroit à autre ( waypoint) en piquant sur la carte geogrphique( comme google earth) pour appliquer 1 vol autonome
Par ex:
Vol sur 1 position voulue grace le GPS :
http://vimeo.com/2627233
Ou vol autonome grace GPS:
http://vimeo.com/4066294
On pourrait travailler directement sur "Google Earth"en pointant le souri a l'endroit on veut que le quadri aille quelques parts sur la carte comme ceci ( je vais faire 1 video 1 vol reel de ce genre plus tard )

http://img5.imageshack.us/img5/2330/monquartiervolquadrigps.th.jpg (http://img5.imageshack.us/my.php?image=monquartiervolquadrigps.jpg)

Ou ceci ( plusieurs waypoints quadri vole l'un apres l'autre avec l'intervalle determinées)

http://img511.imageshack.us/img511/5641/screenshot016l.jpg (http://img511.imageshack.us/my.php?image=screenshot016l.jpg)
By onlytwo (http://profile.imageshack.us/user/onlytwo)

ManoKha
21/04/2009, 15h14
ON utilise le compas pour connaitre la direction ou on veut diriger - et non pas le GPS
Oui mais un compa ne donne pas l'altitude
Et puis le GPS doit pouvoir servir a vérifier ce que raconte la centrale inertielle nan ? enfin si on la fait "maison", ce qui est mon cas !

onlytwo
21/04/2009, 15h55
Il y a 1 module integrée qui sert pour determiner l'altitude voulue - pas trop cher d'ailleurs pour equiper

didou1982
21/04/2009, 17h27
Bonjour,
Pour l'altitude, tu utilise quoi un baromètre j'imagine?
Par contre, le gps est bien utiliser pour des mesures à 20 mètre près ou alors ce que j'ai lu est faux?

Pour l'axe du lacet (horizontal droite et gauche) on pourrai utilisé des magnétomètre j'ai regarder c'est pas très chère mai bon ce ne ferai qu'un axe.

De ce que j'ai compris:
Avec un accéléromètre 3 axes on pourrai tout connaitre au niveau des 6 axes ( 3 axes translations et 3 axes rotations). Cependant l'accéléromètre risque de pas distinguer une rotation qui s'effectue en même temps qu'une translation.
C'est pour cela que l'on utilise des gyroscopes pour les rotations afin de les soutraire au résultat de l'accéléromètre.

Maintenant j'ai lu que les gyroscopes risquent de se tromper entre le haut et le bas et donner un angle inverse ce qui projetterai l'engin au sol.

Deplus je n'ai pas trouver beaucoup de gyroscope mems ou autre Ci, mais par contre beaucoup de gyroscope de modélisme ce qui m'arrange pas réellement car je n'ai réussi a savoir la précision et ca reste assez chère.

De plus les gyro du commerce ont leur asservissement intégrer avec des réglage prévu pour l'utilisateur, alors intégrer cela dans les calcul du quadri je ne sais comment ca pourrai se faire.

Si on regarde les quadrirotor du commerce comme le jump jet, il a un gyro 3D mais je ne l'ai pas trouvé.

Si ce que j'ai compris est exacte, est-il réellement utile de mettre des gyroscopes?
L'erreur des accéléromètres avec leur dérive importante serai peut etre trop importante et l'engin serait pas réellement manipulable?

Le sujet m'intéresse réellement car je compte en faire un ( indoor), mais c'est pas gagner car j'ai quand meme l'impression qu'il me fraudait des gyro et le plus performant et surtout le moins chère car c'est m'a priorité, que j'ai trouver est à 30 dollars soit 60 dollars les 2 (pour les 3 axes) sans prendre en compte les frais de port, c'est le idg300 de chez ivensense.

Cordialement.

ManoKha
22/04/2009, 08h47
Attention. Il me semble que tu fais une confusion (très commune d'ailleurs) entre gyromètre et gyroscope.
Le gyromètre est un capteur électronique qui mesure un angle.
Un gyroscope est un objet mécanique mettant en oeuvre la force gyroscopique (ce sont deux anneaux concentrique avec au centre un plateau qui tourne sur lui même, à la manière d'une toupie en cage).C'est quelque chose qui n'est pas intégrable sur un drone en raison de son prix élevé et de son encombrement.
Quand tu achètes un gyromètre, fait attention à une chose : la techno. La plus commune et la moins chère est celle dite : "à lames vibrantes". Elle ne résiste malheureusement à aucune contrainte mécanique (un crash, une chute de la table et c'est poubelle).

Pour les magnétomètre, j'ai discuter avec un labo de robotech (m'a fallu 3 aspirine en sortant), et le chercheur m'a lui aussi parler des magnétomètres, en me précisant bien qu'il faut bien réfléchir à ce que veux faire, car les lignes de champs ne sont pas du tout isotropes à l'échelle macroscopique. Il semblerait donc qu'a partir de quelques dizaines de mètres, un magnéto dérive.... tout comme ces *** d'accéléromètres.

Je tempère tout de même tout ce que j'ai écrit, car je suis loin d'être un expert ,et je peux me tromper sur plein de choses, n'hésitez pas à me contredire.

Vincent

onlytwo
22/04/2009, 21h34
Voici le modul de mesure pression atmospherique :
https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=74&products_id=197

Et mon quadri vol en 'X' (autrement voler en ''+ " ; tout petit pour indoor( ça ne l'empeche pas voler Outdoor avec même le vent 12km/h ):
Poids= 430 grs RTF - entre-axe moteurs= 23X26 cm
helice Tri-pale 7X3,5 GWS- batterie =2.200mAh

http://img257.imageshack.us/img257/763/monquadrienx.th.jpg (http://img257.imageshack.us/my.php?image=monquadrienx.jpg)http://img216.imageshack.us/img216/1544/monquadrienx1.th.jpg (http://img216.imageshack.us/my.php?image=monquadrienx1.jpg)

didou1982
23/04/2009, 22h22
Attention. Il me semble que tu fais une confusion (très commune d'ailleurs) entre gyromètre et gyroscope.
Le gyromètre est un capteur électronique qui mesure un angle.
Un gyroscope est un objet mécanique mettant en oeuvre la force gyroscopique (ce sont deux anneaux concentrique avec au centre un plateau qui tourne sur lui même, à la manière d'une toupie en cage).C'est quelque chose qui n'est pas intégrable sur un drone en raison de son prix élevé et de son encombrement.
Quand tu achètes un gyromètre, fait attention à une chose : la techno. La plus commune et la moins chère est celle dite : "à lames vibrantes". Elle ne résiste malheureusement à aucune contrainte mécanique (un crash, une chute de la table et c'est poubelle).

Pour les magnétomètre, j'ai discuter avec un labo de robotech (m'a fallu 3 aspirine en sortant), et le chercheur m'a lui aussi parler des magnétomètres, en me précisant bien qu'il faut bien réfléchir à ce que veux faire, car les lignes de champs ne sont pas du tout isotropes à l'échelle macroscopique. Il semblerait donc qu'a partir de quelques dizaines de mètres, un magnéto dérive.... tout comme ces *** d'accéléromètres.

Je tempère tout de même tout ce que j'ai écrit, car je suis loin d'être un expert ,et je peux me tromper sur plein de choses, n'hésitez pas à me contredire.

Vincent
Bonjour,
Je connais la différence entre un gyroscope et un gyromètre du moins je pense.
Un gyroscope c'est une masse tournante comme une toupie qui a un effet de raideur qui le maintien dans une position, la position est déterminer par les force qui l'entoure, c'est pour cela que l'on peut pointer la direction d'une étoile avec.
Principalement on l'utilise pour indiquer le nord car la force de la terre est assez forte.

Du moins c'est ce que j'ai compris.

Mais je dit gyroscope et non gyromètre pour les ci du style mems (par effet coriolys ou un truc comme ça) ou autre, car lorsque quand je cherché gyromètre sur internet, j'ai pas trouvé grand chose et à gyroscope, j'ai trouver plein de sites alors du coup par abus de langage j'appelle ça des gyroscopes voir des "gyro" pour mettre tout le monde d'accord.


Maintenant, tu dis que tu n'es pas un expert mais a mon avis tu t'y connais assez pour m'aider sur pas mal de points.

A propos de gyromètre ou gyroscope, j'ai vu que l'on parler beaucoup de gyroscope piezo, ce sont des gyromètre non?
Je ne pense pas pas que ça soit de mini moteur piezo qui tourne à l'intérieur comme sur un gyroscope mécanique.

Pour le gyroscope qu'il soit fragile, c'est pas grave mais ce qu'il m'intéresse surtout c'est d'en trouver un vraiment pas chère, avec ces caractéristiques pour l'intégrer dans ma programmation.

Si tu connais des gyroscope qui pourrais faire les 3 axes, soit 2 ou 3 gyro car un gyro 3 axes j'en ai pas vu encore, mais qui serait vraiment pas chère, ca serai parfait.

J'ai lu sur le net que l'on pouvais récupérer un gyro sur des souris de portable mais j'ai cherché j'en ai trouver que à 90 euros de ces souris:
http://www.gyration.com/?l=fr#productOverview


Sur ce site:
http://quentin.quadrat.free.fr/helico_mecanique-fr.html#matos
Il utilise le ENC-03, je l'ai pas trouvé ou alors j'ai perdu la page internet et maintenant en tout cas je le trouve plus.


Dans un autre site on me propose de récupérer, sur un jeux:
http://www.heli4.com/article431.html

Mais la encore les prix annoncé est de 45 euros et moi j'ai trouvé le jeux minimum à 26 euros ce qui me ferai environ 80 euros pour les axes.

Sinon, il y a le fournisseur du moin c'est ce que je pense:
http://www.nec-tokin.com/english/product/piezodevice2/ceramicgyro.html

Je les ai contacté mais il ne vende pas au particulier et ne produise plus les gyro.

Merci pour le site je viens de le voir et il ya le gyro ENC-03 à 24 euros sans frais de port.

Mais c'est un simple de ce que j'ai compris, et ca me donne à peut pres le même prix 80 euros,.

Vous savez quel gyro utilise le jump jet ou le flying saucer ou autre quadri?

Olytwo ton capteur pour l'altitude marche avec quelle précision, c'est de l'ordre du mètre?

(Olytwo je t'ai répondu sur cette discussion au faite:
http://forum.modelisme.com/t176792-mon- … opter.html)

Merci d'avance pour les réponses.

didou1982
01/07/2009, 16h39
Bonjour,
Personne n'a répondu au dernier message mais j'espère que le sujet vous intéresse toujours.
Je cherche un microprocesseur ou pic qui pourrait convenir j'ai penser au pic suivants:

18f4525 / 18f4550 / 18f4580

Je ne suis pas sur que le 18f4550 dans le datasheet j'ai cru comprendre que l'on pouvais gérer 4 pwm mais je ne suis pas sur de moi.

Si quelqu'un peut m'éclairer je le remercie d'avance.

samsab
25/11/2009, 11h50
pour info, les gyroscopes ne sont plus du tout inertiel (pas de masse tournante) mais piezo; resultat: les plus legers sont de l'ordre de 15 grammes tout compris en 1 axe, mais je doute qu'il soit beaucoup plus lours en multi axes.
les masse tournantes, ça remonte à plus de 15 ans....
A+