Kuvaus/GPS nelikopterin eli kamerakopterin rakennusohje

Versiohistoria

  • 29.8.2017 – Ensimmäinen versio, sisältäen yleistä osion, asiaa akuista, moottoreista ja rungosta sekä suositeltavan flight controllerin ja GPSsän.
  • 7.9.2017 virranjakolevy, radiot, testattiin lento-ohjaimen virranmittausta.

Yleistä

Tätä artikkelia päivitetään sen mukaan miten kuvauskopterin rakentamisen teemapäivillä edetään. Tähän mennessä ollaan pidetty yksi teemäpäivä, jossa käytiin läpi kamerakopterin perusasioita kuten painoa, moottoreita ja akkua.

Kamerakopteria rakentaessa on kiinnitettävä erityisesti huomiota:

  • Kopterin painoon, painoksi suositeltavaa tavoitella alle 1,5kg.n kokonaispainoa.
  • Moottoreiden yhteistyöntövoiman on suositeltavaa olla vähintään kaksi kertaa enemmän kuin kopterin kokonaispaino.
  • Kopterit eivät juuri kestä vettä, lisäsuojauksella voidaan veden kestävyyttä parantaa. Yleisesti vesisateella kopteri otettava heti alas, muuten elektroniikka voi lakata toimimasta ja kopteri tulla alas hallitsemattomasti.

Sisällys

  • Osat (kesken)
  • Akut ja niiden lataus.
  • Moottorit ja runko
  • Ohjauselektroniikka (todo)
  • FPV-Kamerat (todo)
  • Kuvauskamera ja gimbal (todo)

Osat

Lentoohjain eli Flight Controller: http://www.ebay.com/itm/New-FLIP32-F4-OMNIBUS-V2-PRO-Flight-Controller-Board-For-FPV-w-Baro-built-in-OSD/232273874606

GPS/Compassiks: http://www.ebay.com/itm/Ublox-NEO-M8N-GPS-Module-w-Compass-GPS-Bracket-For-APM2-8-APM2-6-Pixhawk-Flight/291942555598

Moottorit: https://hobbyking.com/en_us/turnigy-l2215j-900-brushless-motor-200w.html .. 8-10 tuuman potkurit.

Frame: 450 carbon fiber tai glass fiber frame. Ebäystä tai muualta.

Virranjakolevy: Virranjakolevyä käytetään helpoittamaan kopterin johdotusta. Virranjako levyksi käy monenlaiset virranjako levyt. Kuitenkin 5V regulaattori on virranjakolevyllä hyvä olla. Esim: https://www.banggood.com/Matek-Mini-Power-Hub-Power-Distribution-Board-With-BEC-5V-And-12V-For-FPV-Multicopter-p-1005549.html?rmmds=search 

Radio: FrSky, Flysky tai Turnigy

esim: https://hobbyking.com/en_us/frsky-taranis-q-x7-digital-telemetry-radio-system-2-4ghz-accst-black-standard-version-preorder-only.html

https://hobbyking.com/en_us/turnigy-evolution-fpv-radio-mode-2-white.html

https://www.banggood.com/pt/FlySky-FS-i6-2_4G-6CH-AFHDS-RC-Transmitter-With-FS-iA6B-Receiver-p-983537.html?utm_source=google&utm_medium=cpc_ods&utm_content=jeff&utm_campaign=Squad-ds-trans&gclid=EAIaIQobChMI-de846OT1gIVF5SyCh0yGAF3EAAYASAAEgLZ1PD_BwE

Lisää tulossa myöhemmin.

Akut ja niiden lataus

3S-6S kennoset akut. Akut rakentuvat kennoista ja kennojen määrää ilmaistaan s-kirjaimella. Yksi kenno akussa on 3,7v joka on akun nominaali jännite, täyteen ladattuna kennon jännite on 4,2v, joten 3s akussa nominaali jännite on 11,1v ja täyteen ladattuna se on 4,2v*3 eli 12,6v.

Neljän kennon akut ovat tällöin 3.7*4 = 14,8v ja täyteen ladattuna 4.2*4 = 16,8v.

Akkuja käytettäessä niiden kennojännite ei saa tippua alle 3,3v kuormituksen aikana. Ilman kuormitusta akku on lopussa kun sen jännite on nominaalijännitteen luokkaa eli 3,7v. Kolmikennosella akulla tämä tarkoittaa että kuormituksen aikana jos akku menee alle 10v, niin lentäminen on lopetettava.

Kuitenkin kannattaa opetella se miten paljon akun jännite laskee kuormituksen aikana, eli verrata kuormitus jännitettä kuormittamattomaan jännitteeseen. Eli tuo kopteri maahan ja katso mikä sen standby-jännite on.

Akkujen lataus tehdään siihen tarkoitetuilla LiPo-lataureilla. LiPo-akkuja ei saa jättää lataukseen vahtimatta, ne voivat syttyä tuleen. Akkuja ladattaessa tulee itse valita latausvirta. Latausvirtana käytetään yleensä 1C, joka tarkoittaa akun kapasiteettia. Esim 5000mAh akkua tällöin ladattaisiin 5A latausvirralla. Akkua voidaan kuitenkin ladata myös muilla latausvirroilla. Suuret latausvirrat voivat pienentää akun elinikää. Joten on suositeltavaa käyttää pieniä latausvirtoja tai maksimissaan 1C virtaa.

Edullinen laturi: http://www.ebay.com/itm/iMAX-B6-Lipo-NiMh-Li-ion-Ni-Cd-RC-Battery-Balance-Digital-Charger-Discharger-/381282390728?epid=510347785&hash=item58c63392c8:g:hwMAAOSwnipWW~el

Akuissa muuta huomioitavaa se, että kylmällä kelillä akusta ei välttämättä lähde täyttä tehoa ja kopteri voi käyttäytyä erillä tavalla.

Moottorit ja runko

Termit:

Stator = moottorin osa joka ei pyöri.

Kv = moottorin kierrosmäärä suhteessa jännitteeseen, esim 900 rpm/v = 1v syöttöjännitteellä moottori pyörii 900 kierrosta minuutissa olettaen, että virta riittää.

Moottoreissa kiinnitettävä huomiota erityisesti jännitteeseen, kv-arvoon ja stattorin kokoon. Mitä suurempi potkuri sitä pienempi kv-arvo ja sitä suurempi staattorin koko.

Potkureissa huomioitava rungon koko, että potkurit mahtuvat siihen hyvin. Käytännössä 8-9 tuuman potkurit vaativat 450mm rungon. Huomioitavaa on, että potkurin ja rungon väliin jää hieman tilaa, ainakin n. 1cm, eikä potkurit osu toisiinsa.

Rungoissa halkaisija ilmoitetaan millimetreinä varren päästä vastakkaisen varren päähän. 450mm rungossa varren pituus on n. 17cm, täten jos siihen laittaa 9″-potkurin joka on halkaisijaltaan 22,86cm, niin potkurin lavan pituus on suurinpiirtein 22,86/2 = 11,43cm, eli tilaa runkoon jää 17cm-11,43 = 5,57cm. Kyseinen etäisyys vaihtelee riippuen rungosta.

Alla olevan taulukon perusteella 9″-potkurille tulisi valita n. 900kv moottori, jonka staattorin koko on vähintään 2214.

Approx diameter Prop Size Recommended stator size Lowest kv recommended Highest kv recommended
150mm & smaller 3”

1306

3000

4000

150-250mm 4”

1806

2600

2800

190-220mm 5” 2204-2206

2300

2600

220-270mm 6” 2204-2208 1960 2300
350mm 7” 2206-2210

1450

1600

450mm 8”

2212

1000

1200

450mm & larger 9” 2214-2216

900

1000

Tarkemmat tiedot moottoreista löytyy: https://quadquestions.com/blog/2017/02/22/choose-right-size-motors-drone/

Lisätietoja:

http://www.rcdronegood.com/formula-quadcopter-weight-calculator-thrust/

 

Tervetuloa seuraaville teemapäiville, jotka pidetään syyskuussa. Teemapäivistä ilmoitetaan facebook sivullamme.

Jatkuu.. syyskuun aikana.

Hacklab esittely OH7AA – Radioamatöörikerho Kuopion Seitoset kesäpäivillä

Kävimme pitämässä esitystä Hacklabeistä Radioamatöörikerhon OH7AA kesäpäivillä Kuopion Retkeilijöiden majalla Kuopion Savisaaressa. Kerroimme siellä omasta toiminnastamme ja Suomen Hacklab.fi-yhteisöstä sekä tapahtumistamme. Esitys meni hyvin ja kysymyksiä tuli. Keskustelimme myös yhteistyömahdollisuuksista.

OH7AA kotisivut

 

Pidetty esitys:

Jäsenkirje 2017

Kiitoksia että olette olleet mukana Kuopio Hacklab ry:n toiminnassa ja toivomme teidän olevan mukana myös jatkossa.

 

Alkuvuodesta on tulossa kursseja Arduinoon, Sähkön ja yleismittarin käytön perusteisiin, nelikoptereihin ja varmaan muuhunkin liittyen. Kurssit tulevat kalenteriin kotisivuillamme viimeistään paria viikkoa ennen kun ne ovat. Kurssit varmaan laitetaan myös Facebookkiin Kuopio Hacklab -sivun kalenteriin.

 

Huomenna 17.1.17 läbillä on avoimien ovien yhteydessä paikallinen robokisa ensimmäistä kertaa, robotteja on tulossa ainakin muutama, katsotaan kuinka monta pääsee radan ympäri asti 🙂 Savotkyltä on tulossa käymään vierailiolta tapahtuman yhteydessä, tarjolla pullaa, teetä, mehua ja kahvia.

 

Kuun lopussa on jäsenillä mahdollista tulla mukaan Tampereella järjestettävään Hacklab Summit Finland 17 -tapahtumaan. Kyseessä on Suomen Hacklabien kokoontuminen Tampereella kuudetta kertaa. Tapahtumaan voi ilmottaitua osoitteessa http://hsf.hacklab.fi/. Viikkotapaamisien yhteydessä voidaan keskustella mahdollisista kimppakyydeistä tapahtumaan.

 

Läbille on kertynyt tavaraa ja työkaluja hiljalleen. Suuri osa perus työkaluista on vielä jäsenten läbille lainaamaa, lahjoituksia voitaisiin työkaluihin liittyen kysellä, mutta on nuilla nyt toistaiseksi pärjännyt. Mm. Puutöitä varten löytyy kuviosaha, sirkkeli, dremel ja muutama erillinen saha. Puutyötilaa on tarkoitus parannella ja koittaa saada jossain vaiheessa tehtyä tila, jossa voi myös maalata. Läbillä on nyt 2 toimivaa 3d-tulostinta, toinen on niistä on laadukas teollisuuskäyttöönkin tarkoitettu, mutta toinenkin toimii hyvin. Elektroniikkaa varten on hyvin tavaraa ja materiaalia, tosin voisi vielä hankkia työkalut omien levyjen tekoon.

 

Kun olette maksaneet yhdistyksen jäsenmaksun, niin voitte käyttää yhdistyksen laitteita avoimien ovien yhteydessä joka viikko. Avoimet ovet ovat tällä hetkellä tiistaisin 17:00-19:30. Tulostus- ja muista materiaaleista sovittava hallituksen tai materiaalin omistajan kanssa eriskeen.

 

Yhdistykselle toivotaan lisää tilankäyttäjiä, eli toisin sanoen 25e/kk maksavia jäseniä. Maksamalla 25e ( 15e opiskelijat/vähävaraiset)  / kk, pääset läbille koska vaan ja voit käyttää yhdistyksen laitteita sekä saat säilytystilaa projekteillesi. Samalla tuet ja varmistat että Kuopio Hacklab ry kehittyy jatkossakin.

 

Yhdistyksen vuosittaisen jäsenmaksun voitte maksaa verkkokaupassamme:

Kiitos!
Ystävällisin terveisin
Kai Heikka
Puheenjohtaja

Arduinon perusteet, osa #3: Servot ja moottorit

Arduinon perusteet kurssin kolmas osa. Kurssilla käsitellään servoja, moottoreita sekä askelmoottoreita. Esimerkit servon ja sähkömoottorin ohjaukseen.

Youtube

Kalvot

Koodit

Servo esimerkki löytyy Arduino IDE:n esimerkeistä.

 

#define LEFT_MOTOR_PWM 3
#define LEFT_MOTOR_1 12
#define LEFT_MOTOR_2 9

void setup() {
pinMode(LEFT_MOTOR_PWM, OUTPUT);
pinMode(LEFT_MOTOR_1, OUTPUT);
pinMode(LEFT_MOTOR_2, OUTPUT);
}

void loop() {

leftStop();
delay(2000);
leftForward(255);
delay(2000);
leftBackward(255);
delay(2000);
}
void leftForward(byte speed)
{
analogWrite(LEFT_MOTOR_PWM,speed);
digitalWrite(LEFT_MOTOR_1,HIGH);
digitalWrite(LEFT_MOTOR_2,LOW);
}
void leftBackward(byte speed)
{
analogWrite(LEFT_MOTOR_PWM,speed);
digitalWrite(LEFT_MOTOR_1,LOW);
digitalWrite(LEFT_MOTOR_2,HIGH);
}
void leftStop()
{
analogWrite(LEFT_MOTOR_PWM,255);
digitalWrite(LEFT_MOTOR_1,HIGH);
digitalWrite(LEFT_MOTOR_2,HIGH);
}

 

Kurssi: Arduinon perusteet, osa #2: Ohjelmointi

Arduinon perusteet kurssin toinen osa. Kurssilla ohjelmoinnin alkeita Arduinoon liittyen. Käydään läpi mmm muuttujia, ehtoja, toistolauseita, funktioita ja ohjelmamuistin käyttöä.

 

 

 

Koodit:

void setup() {
Serial.begin(9600);
}

void loop() {

int luku=0;
if (Serial.available())
{
luku = Serial.parseInt();
if ( luku > 10) {
Serial.println(”Luku on suurempi kuin 10”);
}
else {
Serial.println(”Luku on pienempi kuin 11”);
}
}
delay(1000);
}

For loop 1

 

void setup() {
Serial.begin(9600);
}
int i;
void loop() {
for ( i=0; i<10; i+=1 ) {
Serial.println( i );
}

delay(1000);
}

For loop 2

 

void setup() {
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
char Str1[15] = ”Arduino”;

for (int i;i<15;i++) {
Serial.print(Str1[i]);
}

Serial.println(Str1);

delay(1000);
}

Switch+funktio

 

void setup() {
Serial.begin(9600);
}

void loop() {

Serial.println(laske(2,7,0));
delay(1000);
Serial.println(laske(2,7,1));
delay(1000);
Serial.println(laske(2,7,2));
delay(1000);
Serial.println(laske(2,7,3));
Serial.println(”Laskut laskettu”);
delay(10000);
}

int laske(int a, int b, byte tyyppi) {
switch (tyyppi) {
case 0: return a+b;
case 1: return a-b;
case 2: return a*b;
case 3: return a/b;
}
}

 

 

Kurssi: Arduinon perusteet, Osa #1: Arduino-ympäristö [YouTube]

Tänään oli ensimmäinen osa pidemmästä Arduinon perusteet kurssista. Alta löydät videon nauhoitteen, kalvot ja kurssilla olleet ohjelma koodit. Seuraava osa kahden viikon kuluttua. Kiitoksia osallistumisesta!

 

 

Kalvot

 

Ohjelmakoodit

Blink: (Löytyy arduinon esimerkeistä Arduino IDEssä)

 

Liikennevalot:

int greenPin = 2;
int yellowPin = 3;
int redPin = 4;

void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.println(”Setup()”);
pinMode(greenPin, OUTPUT);
pinMode(yellowPin, OUTPUT);
pinMode(redPin, OUTPUT);

digitalWrite(greenPin,LOW);
digitalWrite(yellowPin,LOW);
digitalWrite(redPin,LOW);
}
int globaali=0;
void loop()
{
globaali++;
int paikallinen=0;
paikallinen++;

if (Serial.available())
{
globaali = Serial.parseInt();
paikallinen = Serial.parseInt();

while(Serial.available()) Serial.read();
}

Serial.println(”Loop()”);
Serial.print(”Kierros: ”);
Serial.println(globaali);

Serial.print(”Paikallinen: ”);
Serial.println(paikallinen);

digitalWrite(redPin, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(yellowPin, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(redPin, LOW);
delay(1000);
digitalWrite(yellowPin, LOW);
digitalWrite(greenPin, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(greenPin, LOW);

}

 

 

 

IP-kameralle Step Down -moduulilla virrat

Läbillämme on IP-kamera, jolle ei vielä ollut sopivaa jännitelähdettä, niin siihen piti syöttää jännitteet akulla tai säädettävästä virtalähteestä. IP-kamera ottaa 12V.

Laatikossa tuli vastaan dsn-mini-360 Step Down -moduuli ja läbillä oli yksi ylimääräinen 25V-muuntaja, joten siitäpä hommiin.

Laitoin XT60-liittimen muuntajasta tulevaan päähän ja samanlaisen muutanajaan. Liittimeen onnistui suoraa juottaa Step Down -moduuli.
Laitoin XT60-liittimen muuntajasta tulevaan päähän ja samanlaisen muuntajaan. Liittimeen onnistui suoraa juottaa Step Down -moduuli. Toiseen päähän standardi 12V DC uros -liitin.
Laitoin hieman kuumaliimaa vahvistamaan johtoja ja kiinnittämään suojan. Sen jälkeen kutistemuovia suojaamaan koko liitin ja piiriosa.
Laitoin hieman kuumaliimaa vahvistamaan johtoja ja kiinnittämään suojan. Sen jälkeen kutistemuovia suojaamaan koko liitin ja piiriosa.
Testailut, että juotokset pysynyt kunnossa, ja että säädettävän Step Down -moduulin säätöruuvi ei ole liikkunut. Jonka jälkeen laitoin sen myös kameraan kiinni ja kamera käynnistyi.
Testailut, että juotokset pysynyt kunnossa, ja että säädettävän Step Down -moduulin säätöruuvi ei ole liikkunut. Jonka jälkeen laitoin sen myös kameraan kiinni ja kamera käynnistyi.
Kameran sijainti on vielä mietinnässä, mutta tuosta löytyi sopiva ruuvi ja siitä näkee tarpeeksi kameran kauttakin.
Kameran sijainti on vielä mietinnässä, mutta tuosta löytyi sopiva ruuvi ja siitä näkee tarpeeksi kameran kauttakin.
Näkymä kamerasta.
Näkymä kamerasta.

Tässä pienessä projektissa saatiin vanha muuntaja uuteen käyttöön pienellä välikappaleella ja täten säädettävä virtalähde saatiin pois kameran käytöstä. Ehkä viritelmän kumminkin korvaa 12V muuntajalla, kun semmoinen postissa saapuu, mutta Step Down -kappaleelle todennäköisesti löytyy muutakin käyttöä jatkossa.

Pilvipalvelut UpCloudilta

UpCloud

UpCloud tarjoitui sponsoroimaan meitä pilvipalveluillaan. Kotisivumme pyörivät nyt heidän tarjoamallaan palvelimella ja tulemme käyttämään heidän palvelimiaan jatkossa myös muille palveluillemme.

UpCloud erikoistuu nopeisiin pilvipalvelimiin ja heillä on myös Suomessa sijaitsevia palvelimia, joten pääsemme nauttimaan hyvin pienestä viiveestä. Kiitos!

https://www.upcloud.com/

Läbiin paljon lisää huonekaluja ja tavaroita

Saimme tänään lahjoituksena suuren määrän huonekaluja sekä muuta tavaraa kuten kahvinkeittimen. Paljon kiitoksia lahjoittajille! Lisää on myös luvattu.

Hyllyt, penkkejä ja uusi matto
Hyllyt, penkkejä ja uusi matto
Pieni keittiönurkkaus muodostuu.
Pieni keittiönurkkaus muodostuu.
Huonekaluista saatiin muodostettua pientä väliseinää.
Huonekaluista saatiin muodostettua pientä väliseinää.
(Tilapäinen)Neuvoittelupöytäkin muodostui.
(Tilapäinen)Neuvoittelupöytäkin muodostui.

Tervetuloa avoimiin oviin tiistaisin klo 17:00!