Подвес для квадрокоптера своими руками

Содержание

Мои самоделки
Самодельный подвес для камеры
Тяжелый FPV-квадрокоптер — продолжение: APM 2.5 и активный подвес для камеры
ArduPilot Mega 2.5
Активный подвес и FPV камера
Всe остальное
Дешевые 2D подвесы для камер квадрокоптера
2D подвес для квадрокоптера Walkera G-2D Camera Gimbal for iLook iLook+ / Gopro 3 Plastic Version
Подвес FPV 2 Axis Brushless Gimbal With Controller For DJI Phantom GoPro 3
Чертежи подвесов

Мои самоделки

Самодельный подвес для камеры

Собственно на изготовление сподвигло желание и сэкономить и приметить какие то способности по моделированию/печати.

Итак. Покупать не стал, хотя цена не особо кусачая на сегодня, однако имея принтер было бы .
Короче заказал (благодаря подсказкам, намёкам, отговоркам и сообщениям на форуме) контроллер/ клон алексмос — BGC 3.1 C прошивкой 2.2 вроде бы (проверить не могу, на момент написания еще не получил, хотя срок ожидания уже выходит на днях).
Так же заказал моторы для подвеса, т.к. китай давно наводнил рынок готовыми и не надо забивать голову перемотками. Да, я тоже наколупал моторов от ДВДромов но решил направить свои силы в другом направлении.
Модель взял готовую, на всем известном для печатников и моделистов сайте (тингверсе). Взял такой, который был с исходниками в солиде, т.к. знал, что надо будет допилить под себя.

В итоге усилил основание где виброразвязка и сделал крепление камеры под свою SJ4000 (там под гопро изначально).

Получилось такое чудо (пока, без контроллера и виброразвязки вес 170грамм), которое прекрасно балансируется просто смещая мотор по своей оси:

п.с. Просьба не высказывать на тему экономии свои домыслы/мнения/предположения, т.к. надоело пояснять, объяснять и убеждать/переубеждать. Мой кошелёк, подвес и моя камера, что хочу то и делаю.

В общем получил контроллер вчера, и сегодня, переделав основание подвеса (туда не вмещалась плата контроллера) всё же собрал всё в кучу и даже чуть протестил.

И, в полёте пока не пробовал, но подключил к контроллеру полёта и теперь могу управлять камерой!

Съёмка с подвесом оказалась вполне качественной, по крайней мере для меня выше крыши. «Аватара» снимать не собираюсь

Обновлено 15.02.2017 в 16:51 [ARG:5 UNDEFINED] (Добавлено видео)

Источник

Тяжелый FPV-квадрокоптер — продолжение: APM 2.5 и активный подвес для камеры

Часть первая — в которой я придумал и построил свой квадрокоптер.

Продолжаю рассказ о своем квадрокоптере. Со времени опубликования первой статьи я налетал немало часов, и проделал множество модификаций на коптере. Обо всех мелких деталях рассказывать — будет долго, да и малоинтересно. Поэтому ограничусь основными изменениями, а именно:

Новый полетный контроллер — простенькая платка Crius MultiWii SE уступила место новому ArduPilot Mega 2.5, резко улучшив летные характеристики и добавив коптеру некое кол-во продвинутых фич.
Активный подвес для камеры — GoPro теперь не жестко закреплена, а установлена на стабилизирующем подвесе, который удерживает ее в горизонтальном положении при любом положении коптера.
Новые моторы — в связи с выросшим весом коптера (а также с внезапной смертью одного из старых моторов) были установлены новые, болеe мощные и значительно более качественные моторы.
Отдельная FPV-камера — GoPro теперь используется толькo для записи, для полета через видеоочки используется отдельная жестко монтированная камера.

Но обо всем по порядку…

ArduPilot Mega 2.5

Итак, первая обновка — это новый полетный контроллер APM 2.5. Чем он отличается от изпользуемого ранее Crius MultiWii SE?

ArduPilot Mega 2.5	Crius MultiWii SE
Процессор:	Atmel ATmega2560	Atmel ATmega328p
Гироскоп, акселерометр:	Invensense MPU-6000	Invensense ITG-3205 Bosch BMA180
Барометр:	Measurement Specialties MS5611-01BA03	Bosch BMP-085
Магнетометр:	Honeywell HMC5883L-TR
GPS:	Прямое подлкючение сенсора через последовательный порт	Подключение сенсора через дополнительный контроллер и шину I 2 C
Подключение к PC:	USB Телеметрия через радиомодем (433 МГц)	USB через отдельный FTDI адаптер Телеметрия через Bluetooth
Встроенная память:	4 МБ для записи логов GPS и другой телеметрии	—

Вкратце — у APM 2.5 более мощный процессор, болеe точные датчики, более точный GPS (за счет обсчета данных на главном CPU) и более дальнобойная телеметрия. Чего это позволяет добиться:

Удержание позиции и высоты с точностью до полуметра (используются данные GPS вместе с инерциальной навигацией)
Автоматический возврат в точку вылета и посадка (по сигналу с Д/У либо при потере сигнала или низком заряде батарей)
Ограничение максимальной высоты полета и территории, над которой позволено летать
Автоматическая навигация по заданным точкам — план полета составляется с помощью PO Mission Planner, и коптер отправляется в автономное плавание. Возможно удаленное управление с PC через 433 МГц радиотелеметрию.

За счет более точных сенсоров и более продвинутых алгоритмов стабилизации, коптер по ощущениям летать стал нa порядок стабильнее чем под управлением MultiWii. А функция автономного возврата на базу придает спокойствия при полетах через FPV — потеря видеосигнала теперь не смертельна, достаточно включить RTH (Return To Home) и дождаться, пока либо коптер прилетит «домой» и приземлится, либо вернется в зону стабильной видеосвязи. При потере сигнала Д/У RTH включается автоматически.

Активный подвес и FPV камера

Для хорошей видеосъемки жестко закрепленная камера не годится — нужна стабилизация, удерживающая камеру в горизонтальном положении независимо от положения коптера. Подвесов для такой стабилизации существует два вида:

Подвесы на сервоприводах: распространенное решение прошлых лет. Используются обычные сервоприводы из модельной области, управляет ими полетный контроллер, благо данные о крене и тангаже у него есть.
Преимущества: просто и недорого.
Недостатки: плохая стабилизация. Разрешение и скорость реакции сервоприводов недостаточны, чтобы компенсировать движения коптера без видимой задержки.
Подвесы на бесколлекторных моторах: получили распространение где-то в последний год. Используются бесколлекторные моторы, перемотанные для создания высокого момента удержания, управляемые отдельным контроллером с датчиком положения камеры.
Преимущества: практически идеальная стабилизация, при достаточно мощных моторах и идеально настроенном контроллере видимого движения у камеры не остается вообще.
Недостатки: дорого, достаточно непросто в настройке, тяжеловато.

Для меня преимущество бесколлекторных подвесов перевесило все недостатки, и я решил сделать собственный: в конце концов, коптер я уже собрал с нуля, не останавливаться же на достигнутом. Заодно решил интегрировать в подвес крепление для дополнительной камеры: летать через FPV всe же приятнее через жестко закрепленную камеру (иначе не видно положения коптера), плюс у специализированных FPV-камер есть ряд преумиществ перед GoPro: они выдают сигнал без задержки и значительно лучше справляются со сложным освещением (при полете против солнца, например). Были закуплены следующие комплектующие:

Контроллер: Martinez v3.1 (€50)
Моторы: RCTimer HP2212 70T (2x $17.99)
FPV камера: Sony Super HAD 600TVL (€40)

Контроллер Martinez работает на ПО с открытым кодом (BruGi), его разрабатывают несколько человек на моем местном FPV-форуме. Альтернатива — хорошо известный контроллер Алексея Москаленко (Alexmos SimpleBGC). Стоит она, однако, более чем в два раза дороже, а по качеству стабилизации последние версии BruGi уже на абсолютно сравнимом уровне.

Механику для подвеса я разработал самостоятельно, и как и с рамой для самого коптера, попросил хорошего знакомого вырезать мне ее на фрезеровочном станке из стеклопластика. Пока товарищ готовил мои детали, другой коллега с форума вызвался сделать 3D-модель и рендер:

Процесс сборки, а также первый полет после многих часов настройки PID-параметров контроллера:

Всe остальное

В связи с увеличившимся весом коптера после установки подвеса (до: 1950г, после: 2140г), а также в связи с внезапной смертью одного из старых моторов (в полете… к счастью, полет был на малой высоте над полем с метровой травой — коптер при падении не пострадал), были куплены и установлены новые моторы.

До: Turnigy NTM 28-30 750kv. Тяга с Graupner E-Prop 11×5 и 4S батареей: 1кг

После: Tiger Motor MT2216-11 900kv. Тяга с Graupner E-Prop 11×5 и 4S батареей: 1.2кг

Моторы Tiger Motor значительно дороже, чем Hobbyking-овские NTM (€36,50 против €18), но при этом значительно болеe высокого качества. Используемые в них японские подшипники живут намного дольше, чем дешевые китайские в моторах NTM. Все четыре купленных мной мотора были идеально сбалансированы и работают без вибраций в полном диапазоне оборотов — из четырех NTM три были неплохо сбалансированы, но четвертый был явно кривым и давал достаточно сильные вибрации.

Также, поскольку тяжелый подвес камеры сместил центр тяжести коптера вперед, пришлось сдвинуть батарею еще дальше назад. Это негативно подействовало на летные качества: коптер стал значительно более инертным по оси тангажа, чем по оси крена. Обычно PID-параметры полетного контроллера подбираются одинаково под обе оси, так как большинство коптеров симметричны; мне же пришлось вручную подбирать новые параметры по отдельности для обеих осей, чтобы добиться достаточно стабильного полета без вибраций и других нежелательных эффектов.

Источник

Дешевые 2D подвесы для камер квадрокоптера

Подвес на бесколлекторных моторах (Gimbal) — это необходимая вещь для съемки видео с квадрокоптера.

Если вы пробовали снимать фильм с квадрокоптера, пускай не профессионально, а просто на экшен камеру SJ4000, стандартную iLook+ идущую в комплекте с квадрокоптером Walkera QR X150, или более дорогую, но и обладающую большими способностями, квадрокоптером Walkera QR X150, то наверняка быстро заметили, что качество видео очень сильно зависит от ветра — если его нет, то качество записи гораздо лучше, чем в жесткую болтанку.

Подвесы на бесколлекторных моторах позволяют компенсировать резкие маневры квадрокоптеров, оставляя камеру направленной в точку съемки.

Посмотрите на пример распаковки, установки и использования 2D подвеса на квадрокоптер.

Как видите — подвес позволяет снять видео без дерганий и рывков, а разве не этого требуется для съемки красивого ролика?

К сожалению цены на стабилизирующие подвесы для квадрокоптеров не радуют — они весьма высоки.

Но тут на помощь приходят китайские сайты — на них многое можно купить по весьма низкой цене.

Итак, наш первый претендент — пластиковый подвес от Walkera, а это уже весьма известная фирма в мире квадрокоптеров и радиоуправляемых вертолетов.

2D подвес для квадрокоптера Walkera G-2D Camera Gimbal for iLook iLook+ / Gopro 3 Plastic Version

Купить пластиковый стабилизирующий 2D подвес для квадрокоптера можно тут .

Основным достоинством подвеса для камеры на квадрокоптер от Walkera, по мимо низкой цены, является его вес, всего 160 грамм!

Посмотрите видео распаковки такого подвеса.

2D подвес от Walkera вместе с экшен камерой будет весить меньше, чем изготовленный из алюминия. Меня всегда поражало желание иметь железные вещи на пластиковом корпусе квадрокоптера. Ну зачем это? Если будет сильный краш — то и алюминий сломается так же как и пластик! Вот только пластик легко склеить дихлорэтановым клеем, без потери прочности и красивости внешнего вида, а алюминиевые детали — только эпоксидкой, которая коробит внешний вид и нагоняет вес.

Второй недорогой 2D подвес для квадрокоптера изготовлен как раз из алюминия, это для тех, кто хочет иметь подвес из железа и никак иначе!

Подвес FPV 2 Axis Brushless Gimbal With Controller For DJI Phantom GoPro 3

Как можно догадаться из названия, данный подвес разрабатывался китайцами (точнее был удачно скомунизжен с готового) под Phantom. Но, тем не менее, он прекрасно подойдет и под квадрокоптеры Quanum Nova, Walkera QR X350, Cheerson CX-20 и конечно же Phantom.

Впрочем, его можно подвесить и на изготовленный своими руками квадрокоптер, там крепление то фактически на 2-х болтах, которые приитягивают первую раму антивибрационного подвеса.

Купить 2D подвес на бесколлекторных двигателях из алюминия можно тут .

Алюминий придает хайтечный вид подвесу и +100 к самомнению коптеровладельца, но добавляет и вес. Его вес 230 грамм — он даже без камеры тяжелее пластикового с Гопрошкой!

Но ведь каких то лишних 70 грамм никогда не остановят тех, кто хочет иметь у себя на квадрокоптере подвес из металла!

Остается лишь добавить то. что сейчас по вышеупомянутым ссылкам проходит акция, 22% скидки на пластик и 36% на алюминий — вследствии чего цены практически равны.

Какой из этих двух подвесов выбирать — решать вам!

Источник