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PTZ Gearbest Brushless Gimbal

Gearbest propone una nuova gimbal brushless economica completamente in alluminio e compatibile con DJI Phantom. La struttura è in alluminio, pesa circa 220 grammi, integra motori brushless 2208 80KV e risulta ben bilanciata. L’elettronica alloggia nel supporto antivibrazioni ed è costituita da una SimpleBGC 2.2.

Il controller in questione include un interfaccia USB che permette di aggiornare il firmware ed impostare i parametri di funzionamento attraverso un apposito software, SimpleBGC_GUI. Il software si presenta con la seguente interfaccia:

▪  Base, finestra che contiene tabs relativi al settaggio dei PID, della potenza e del numero poli dei motori e all’orientamento della IMU.L’applicazione, oltre alle impostazioni di connessione porta COM ed alla visualizzazione di angoli d’inclinazione e bussola in real time, permette di salvare e caricare profili personalizzati a seconda delle esigenze e si compone di diverse tabs:

▪  Avanzate, attraverso cui attivare-disattivare i motori sui tre assi e selezionare frequenza PWM e velocità della porta seriale.

RC Settings, permette di scegliere quali input di controllo utilizzare per il controller della gimbal. Infatti è possibile anche ricevere i dati relativi all’angolazione voluta da un controller esterno o da un joystick. È possibile inoltre impostare gli angoli limite della gimbal.

Service, con cui attivare il monitoraggio del voltaggio di alimentazione ed eventualmente attivare il buzzer di allarme integrato nel controller in caso di errori o particolari comandi.

▪  Follow Mode, tab che consente di bloccare uno o più assi. La gimbal compenserà solo gli assi deselezionati in questa tab.

Dati Realtime, visualizza in tempo reale gli input dei comandi RC ed i dati relativi all’angolazione della IMU e quindi della camera.

Aggiorna Firmware, permette di aggiornare il firmware selezionando files con estensione .hex e facendone l’upload sulla scheda.

Come già affermato, la gimbal è compatibile con DJI Phantom:

La gimbal, essendo costituita da un unico corpo in alluminio, risulta essere oltre che compatta anche molto resistente agli urti. È compatibile con GoPro Hero ed è disponibile su Gearbest a questo LINK.

Costruire Mini MultiRotore Classe 250

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Presento una guida passo passo per l’assemblaggio di un mini multi rotore (classe 250), partendo dall’ assemblaggio del frame per poi passare alla powerboard, al collegamento degli ESC (regolatori) ai motori, per finire con il collegamento degli ESC e dei canali della ricevente alla flight controller. Questa è solo una mini guida dedicata a chi ha un po di esperienza nel campo del volo RC. Non prendo in considerazione la programmazione della radio nonché il settaggio dei valori riguardanti la flight controller, passaggi che possono essere visti sui vari siti costruttori della FC scelta.

Per la realizzazione di questo mini multirotore ho utilizzato una FC cc3d, reperendo tutta la documentazione sul sito Open Pilot. Nella mini guida ho usato come riferimento per un confronto anche la FC Naza Lite della DJI. A chi volesse intrapendere la costruzione di un mini per prima cosa consiglio di scegliere quale FC si vuole usare. Sul mercato ce ne sono varie, scegliere quella che più si adatta alle proprie esigenze sia per facilità d’uso che per esperienza personale è già un buon inizio. A fine guida i link che rimandano a siti dove poter documentarsi e scaricare il software di gestione per alcune FC.
Quindi per prima cosa una volta scelta la fc, scaricare il software di gestione per essere sicuri così che non ci siano problemi di incompatibilità con il sistema operativo del proprio PC. Così, preparato tutto il ”terreno” per il nostro mini, possiamo scegliere frame, motori ecc.. In commercio ce ne sono molti di questa dimensione venduti singolarmente oppure in kit completi.

Mini guida mini

Per il frame è meglio sceglierne uno che sia già provvisto di power board, ossia di piastra di distribuzione elettrica che ci permette di collegare tra loro le varie componenti elettriche ed elettroniche, questo perché è meglio tenere spazio libero per altre componenti da installare. Nella foto la power board con i due contatti di rame.
Il frame che si vede in figura è stato realizzato artigianalmente con una cnc. Ha dei distanziali in
alluminio leggero ed è realizzato in carbonio e vetronite. A vuoto pesa circa 120 gr.  Molto resistente ai crash, prevede nella parte anteriore un foro dove installare la camera per FPV. Molto semplice nell’assemblaggio, prevede una p.b nella parte inferiore.

(A fine guida la lista della spesa delle componenti)

Mini guida miniMini guida mini

 

Questo è il foro per montare la camera per FPVMini guida mini.

Dopo avere scelto il frame piú leggero possibile è la volta di scegliere motori ed ESC. Ce ne sono moltissimi in commercio più o meno buoni, di diverse marche e con prestazioni diverse. Mi limiterò alla spiegazione di come assemblare l’elettronica da me scelta, ma è possibile sostituire ogni componente con altri di fattezza diversa secondo le preferenze.

I motori usati sono 4 motori RCX da 2400kv specifici per mini multirotori.
Per gli esc ho scelto 4 esc da 10 amp con firmware simonk, questi ultimi in particolare devono avere dimensioni ridotte per poter essere comodamente alloggiati sulla piastra inferiore del frame come vedremo in seguito.
Per le eliche ho scelto 4 eliche in carbonio 5×3 ma può montare anche le 6”.

Mini guida mini        Mini guida mini

Motori orari ed antiorari.

Antiorario                                                                 Orario

Mini guida mini        Mini guida mini

 

Mini guida mini

Mini guida mini

Il verso orario o antiorario del motore si riferisce in realtà al verso della filettatura dell’ogiva sul perno del motore. Cioè il motore che deve girare in senso orario ha una filettatura del perno sinistrorsa per far si che la rotazione avviti l’ogiva sull’elica. Al contrario il motore antiorario ha un perno con filettatura destrorsa. Questo verso è indicato sul motore da una piccola “R” stampata sulla cassa. “R” per motore orario, senza “R” motore antiorario. Non tutti i motori hanno questa specificità ovvero possono essere montati semplicemente tenendo conto del solo verso di rotazione corretto.

Piccola guida per realizzare un mini quadricottero classe 250.

-> Prima fase:
Controllare il verso di rotazione dei motori. Dato che i motori utilizzati non hanno connettori, ho utilizzato una breadboard per collegarli provvisoriamente agli esc. Ho utilizzato una ricevente Optima 7 collegando l’ esc al canale 3 della ricevente (throttle).  Ripetere poi questa operazione per tutti e quattro i motori.

Mini guida mini

Questo collegamento serve solo per determinare il verso di rotazione dei motori.

– Verso di rotazione di ciascun motore:
Il verso di rotazione dei motori deve essere orario per il primo motore, antiorario per il secondo, orario per il terzo ed antiorario per il quarto. Se provando il motore, questo gira nel verso opposto a come dovrebbe per quel braccio, l’ operazione da fare per dargli la corretta rotazione è quella di invertire il filo centrale del motore con uno laterale nel collegamento all’ ESC.

In foto il verso di rotazione per ciascun motore e come ottenere la corretta rotazione:

Mini guida mini

Mini guida miniLa freccia nera indica la direzione in avanti del mezzo.

Una volta determinata la giusta rotazione per ogni motore è consigliabile segnare con dei numeri il giusto accoppiamento dei fili tra ESC e motore e mettere insieme ogni motore con il relativo ESC in modo tale da facilitare il montaggio nelle fasi successive. Uso dei piccoli pezzi di carta numerati per distinguere i tre fili del motore da collegare ai tre fili degli ESC.
La foto successiva esplicita questa soluzione.

Mini guida mini
Questi i fili degli ESC numerati

Questi fili vanno al motore precedentemente accoppiato a questo ESC. Il motore ha tre fili sui quali andranno altrettanti numeri. In fase di collegamento bisognerà solo unire i fili con lo stesso numero.

Mini guida mini

-> Seconda fase:
SALDARE GLI ESC ALLA POWER BOARD.
L’esempio che segue è specifico per questo frame che ha una power board costituita da due
strisce di rame poste nella parte inferiore del frame. Comunque sia, anche in altri frame la
procedura di connessione degli ESC è la stessa. Collego quindi tutti i fili rossi degli ESC
sulla parte presa come positiva della p.b e tutti quelli neri sulla parte negativa. Saldare anche
due fili per la batteria ed è consigliabile prevedere una presa di tensione in più che potrà
servire per alimentare eventualmente una VTX, un BEC, luci, ecc..

Gli esc posizionati nel loro alloggiamento

Mini guida mini     Mini guida mini

Mini guida mini    Mini guida mini

La power board prima e dopo: i rossi con i rossi ed i neri con i neri.

Mini guida mini
Altro particolare della p.b.:
Si vedono le due prese di tensione dalla p.b.
Una 
spina tipo jst, ed una spina deans per la batteria

Mini guida mini    Mini guida mini

Ad ogni motore il suo ESC:

Mini guida mini

La foto mostra i motori posizionati sul frame con i fili pronti per essere uniti con gli ESC corrispondenti. ESC n.1 motore n1. ESC n.2 motore n2 e così via.

Ogni motore è associato con l’ESC con cui è stato provato. Ho montato i motori sul frame dopo aver ultimato le saldature sulla p.b.

Mini guida mini

Come si vede nella foto precedente la power board è pronta per essere assemblata sotto il frame. È utile numerare anche i controller degli ESC che andranno inseriti negli ingressi della flight control. Ingressi che gestiscono i motori del mini quad.
La FC ha una serie di ingressi per gestire 4,6 o 8 motori . Per questo frame ho utilizzato una cc3d open pilot in grado di gestire fino a 6 motori. Una FC DJI Naza ad esempio, ha impressi sul case una serie di ingressi denominati m1~m6 o piú dove vanno collegati gli ESC.

Nella foto una FC DJI Naza Lite. Si vedono le due serie di ingressi, a sinistra vanno collegati i canali della ricevente e a destra i connettori servo provenienti dagli ESC. La numerazione degli ESC e di conseguenza quella dei motori è utile quando si devono connettere questi ultimi alla FC poiché all’ingresso m1 dovrà essere collegato l’ESC n.1 che regola il motore n.1 e così via per l’ingresso m2 m3 m4~m8. Ogni FC ha un orientamento per essere montata, di solito il verso con il quale deve essere montata è indicato da una freccetta stampata sopra. La punta di questa freccia va rivolta verso il ”muso” del multirotore. Questo è fondamentale nel montaggio della fc. Una volta montata la power board e collegati i motori agli ESC, va posizionata la flight control.
Quest’ultima va montata nel baricentro del nostro frame, deve essere posizionata nel modo più accurato possibile per prevenire problemi di assetto ed isolata un po dal frame per evitare le vibrazioni. Di solito viene venduta con un biadesivo per essere assicurata al frame, biadesivo che fa anche da isolante per le vibrazioni. In questo caso però, avendo usato una copter control, ho utilizzato un case auto costruito isolato dal frame con dei distanziali di nylon. Il punto dove posizionare la FC è solitamente indicato sul frame da un riquadro, due linee parallele, o comunque un riferimento chiaramente individuabile.

Mini guida mini

Mini guida miniIn questo frame si vede bene lo spazio nel quale deve essere posizionata la FC. Spazio che prevede in oltre una serie di 4 fori per fissarla. Se la FC prevede dei fori verrà fissata con dei distanziali altrimenti si utilizzerà il biadesivo compreso nel kit.

 

Posizionata nel punto visto prima distanziata dal frame con distanziali in nylon ma soprattutto montata secondo il verso indicato dalla freccia stampata sulla FC, è chiusa in un case autocostruito utilizzando un porta schede sd.

Mini guida mini
Questa foto mostra l’orientamento della fc rispetto al ”muso” del multirotore. La freccia indica il senso di volo secondo il piano orizzontale. La serie di FC DJI ha chiaramente stampata questa freccia. Ma in generale tutte presentano questo punto di riferimento fondamentale.
Il software della Naza Lite numera i motori come da foto diversamente dalla cgs della copter control, ma il collegamento è identico. Cioè motore 1 ingresso m1 e così via.

 

 

La foto mostra l’orientamento della FC rispetto al ”muso” del multi rotore. La freccia indica il senso di volo secondo il piano orizzontale. La cc3d prevede una connessione diversa alla rx rispetto alla naza.

Mini guida mini

Mini guida mini

 

 

 

 

 

 

 

I motori vengono collegati seguendo l’ordine indicato dalla piccola freccia bianca che indica il cavetto bianco del segnale. Per la programmazione delle due fc prese in considerazione si devono consultare i siti rispettavemente della dji per la naza e d il sito open pilot per la cc3d. Su questi siti è possibile scaricare il software di gestione che permette di settare i vari parametri per regolare al meglio il volo del multi rotore. Ogni programma di gestione prevede, con modalità differenti, di adattare il volo del multi rotore alle capacità del pilota,  sia che si vogliano fare acrobazie ed evoluzioni sia che si vogliano effettuare riprese aeree e quindi avere un volo dinamico e reattivo nel primo caso ed un volo più stabile e tranquillo nel secondo.

Link: www.openpilot.org  ,  www.dji.com

 

Mini guida miniMini guida miniIo uso una radio Aurora 9 Hitech. La radio per un multirotore va impostata di solito nella modalità acro come se volessimo pilotare un aereo. Per chi montasse a bordo le riceventi della serie optima dovrà collegare i canali 1 2 3 4 rispettivamente a 1=aileron, 2=elevator 3=throttle 4=rudder.

Mentre il ch 5 all ingresso u. questo per quanto riguarda la fc naza. Per la open pilot gli ingressi per la ricevente sono compresi in un cavo che ha 6 prese servo di diversi colori da collegare come specificato nel manuale.

Questi i collegamenti della naza alla rx e motori.

Mini guida mini

 

Collegamento della cc3d alla rx.
Mini guida mini

Mini guida mini

 

 

 

 

 

 

Di seguito l’elenco dei siti dove ho acquistato il materiale per realizzare il mini:

www.rcmart.com : per motori, ESC ed eliche.
www.drotek.fr: per la FC copter control 3D.
http://www.openpilot.org/: sito ufficiale della copter control dove trovare tutte le spiegazioni per la FC cc3d.
http://wiki.openpilot.org/display/BUILDS/OpenPilot+Software+Downloads: per il download del software di gestione della cc3d (cgs).
http://www.dji.com/product/naza-m-lite/download: per il download del software di gestione della Naza M Lite.

Se volete maggiori info sul FRAME personalizzato, cam, kit fpv (video TX-RX) ed altro contattatemi pure a sylent911@gmail.com .