本帖最後由 kris000 於 2017年10月18日 07:14 PM 編輯
注意:
[1]請不要在地面切到FBWA(手動以外的固定翼模式),這樣解鎖後再推油門電機會轉起來(包括多軸電機),新版本已禁止
這樣解鎖,但解鎖後也不要沒事切到固定翼模式,除非你的飛機有輪子或能彈射,否則請以多軸模式升空.
[2]請不要由多軸模式直接切換到固定翼的手動模式(MANUAL),這樣將導致多軸電機立刻停轉,如果高度不夠會炸機.
這個是用於多軸失效時救機用,正常情況千萬別這麼做!要飛手動模式請先轉換到FBWA(或FBWB)再轉換到手動模式.
[3]切換回多軸請用QSTABILIZE或QHOVER模式,如果直接切換到QLOITER可能高速定點急煞,機翼受不了衝擊而斷裂.
[4]在地面調機請拆槳,以免發生危險!!
傾轉式垂直升降定翼機(Tiltrotor VTOL) DIY
我是採用Ardupilot的Plane(飛機固件),就是我們熟悉的Mission Planner+Pixhawk,而不是PX4原生固件用QGroundControl那種,也不需自己搞Arduino混控之類的!
1.ArduPlane v3.80 BETA3的傾轉式VTOL固件在一樓附件內.ArduPlane-V2 _tiltrotor_V380_beta_xxxx.px4 是給Pixhawk/Pixhawk2/Pixhawk V2&V3用的.
ArduPlane-V1 _tiltrotor_V380_beta_xxxx.px4 是給PX4用的.
2.MinimOSD目前還沒有針對VTOL模式的版本,所以我也編譯了一份Quadplane專用的OSD版本
https://drive.google.com/file/d/0Byw5ib0XX8SPeTlGS0k4cGc0ekU/view
安裝方法將以多軸的角度來看固定翼,不需俱備固定翼操作經驗,只要會多軸的人就可以自己動手組一台VTOL.
先看一下試飛影片,操作方法非常的簡單,把飛機當成多軸飛即可.
VIDEO
https://www.youtube.com/watch?v=PJO85lZhbdk&feature=youtu.be
DIY 步驟
[一].飛機選擇
DIY的第一台VTOL在試飛或調試過程中,重降落(甚至炸機)是免不了,所以找一台耐摔+好修補+價格合適的飛機,當累積足夠經驗才去搞複材或高級機種,一開始不要把眼光放太高(口袋夠深的人可無視),但有幾點必須注意.
1.高翼有輪子:因為前面馬達是大槳且可傾轉,如果不夠高會插地.
2.好修補:不慎炸機而斷裂不可以碎成很多塊,斷裂面平整好黏合為主,例如EPO可.
3.機翼厚度要足夠埋入15mm碳方管,如果不夠厚會被挖穿.
4.輕:越輕+越強就越好,但基本上是沒有...所以儘量.
5.翼展:不能太小,因為基本重量(約1Kg的多軸件)擺在那邊,1.2米跟2米所上的重量差不多.6.好組裝:新手容易組裝.
註:本DIY這台Ranger 1.4米目前已超重(建議1kg但目前2kg), 已無任何餘量.
如果想用Ranger或許可用Ranger Ex(2.0米那台),或其它載重在2.5Kg~3.0Kg的 會比較剛好.
[二].飛機的組裝
最快的方法是去請教飛固定翼的飛友,或請人代組,把飛機的舵機都裝好且調整好,如果沒人可幫忙就爬文吧! 至少舵要裝對,修正方向也要對.
但有兩點要注意...1.不可以動遙控器微調(內微調或外微調都不行),很多代組飛機的人都會去動微調,要特別交待不可以,行程量及偏移都要在機子解決,不管是縮放拉桿或換舵片換孔...都可以,反正就是不能動微調.
2.不可以由遙控器設舵混控(模式開關例外),因為混控是在飛控內設定的,行程也是飛控設定的,不是遙控器,例如副翼混尾舵也不可以,因為這也是飛控的事,而遙控器只當成開關及搖桿而已,所有工作都在飛控內完成.
[三].多軸零件的組裝
會DIY多軸的人應該是很容易,基本上就是組一台H機架,再把機架埋到固定翼的翅膀內,這邊沒什麼技巧,黏緊即可.
飛控:Pixhawk/Pixhawk2 Cube/Pixhack V2或V3皆可
馬達:1.4米(2Kg以下)建議 UAVS 2808 500KV(6S),750KV(5S),900KV(4S).
2米(3Kg以下)建議 3508 380KV(6S) 或 4108/4110皆可.
電變:好盈樂天35A(Mini)或40A(標準)或鉑金30A皆可.
BEC:外掛5A 6V(或高壓7.4V),適舵機而定.
註:BEC能不能插到Mainout當備用電源,這跟飛控線路有關係,原廠是可以的,如果超過7.4V也沒關係(有保護,不會被直接引入),但副廠則不確定,如果沒有把握就不要把BEC的Vcc插到mainout.
圖片說明:多軸所有零件
圖片說明:多軸H機架及補強碳片,機臂我是用10mm(太細了點,建議15mm比較好)
圖片說明:機翼上挖槽埋入15mm碳方管及補強碳片
圖片說明:埋入多軸及補強完成
圖片說明:飛控的安裝,這個是不好的示範,因為沒有置中...
但這台飛機中間很小,裝了電池就沒空間放飛控,且飛控要常拔記憶卡看log,只好這樣了...
圖片說明:飛控固定(用海棉塞緊...),由於不是裝在重心(中間),所以要自己設好偏移量(單位:米)
INS_POS1_X=0.18
INS_POS1_Z=0.12
INS_POS2_X=0.18
INS_POS2_Z=0.12
INS_POS3_X=0.18(如果有第3組IMU,例如Pixhawk2 Cube或Pixhack V3)
INS_POS3_Z=0.12(如果有第3組IMU,例如Pixhawk2 Cube或Pixhack V3)
GPS_POS1_X=0.21
GPS_POS1_Z=0.05
GPS_POS2_X=0.21(如果有裝第2顆GPS)
GPS_POS2_Z=0.05(如果有裝第2顆GPS)
[四].傾轉結構的組裝(選擇性...也可以用固定式,不必傾轉)
我是買現成的比較快,淘X搜尋 "雙出軸舵機" 即可找到.
由於整組的,很容易就可以鎖上去,拉力19公斤,180度或270度皆可用.
其實我測試過2808馬達+13吋槳在全油門時只要4Kg左右就夠,但我找不到4Kg的雙軸舵機,所以翼展不建議太小也是這個原因,因為重量擺在那邊.
圖片說明:兩組傾轉結構的重量
圖片說明:原本飛機的馬達+電變 可以拆除,所以重量其實一加一減也就相抵了.
圖片說明:雙出軸舵機固定完成(0度,多軸狀態是0度)
圖片說明:雙出軸舵機固定完成(90度,飛機狀態是90度)
圖片說明:後面兩顆馬達不必傾轉(要傾轉也行,只是更重了,或許改成拉桿同時前後拉)
圖片說明:19Kg 雙出軸舵機件(淘x買來就這樣,整組的)在設定好RCx行程之前千萬別固定到機架上(含著或暫時貼著即可),否則一旦行程跟角度沒限制好,可能會直接把螺絲由碳管內拔出.
圖片說明:改為傾轉式,電流為固定式的50%.
VIDEO
https://www.youtube.com/watch?v=SynNgZSGKjQ
[五].固定結構的組裝(選擇性...也可以用傾轉式)
固定結構就更簡單了,基本上就是把多軸綁到飛機上而已.
我一開始是採用固定式,但飛機的馬達效率相當差,所以改成用多軸馬達當動力,飛行時間至少多2倍.
圖片說明:固定式VTOL組裝(背面)
圖片說明:固定式VTOL組裝完成圖
圖片說明:固定式VTOL組裝完成圖
圖片說明:固定式VTOL升空
[六].刷固件及基本設置
使用我們熟悉的Mission Planner即可,操作方法應該不必我多說了.
接線方法:
Main out1(Servo1):飛機的副翼(AIL)
Main out2( Servo 2):飛機的升降(EVE)
Main out3( Servo 3):飛機的油門(THR),若是傾轉式則Main out3閒置(不使用)
Main out4( Servo 4):飛機的尾舵(RUD)
Main out5( Servo 5):多軸的1號馬達( Servo 5_FUNCTION=33 )
Main out6( Servo 6):多軸的2號馬達 ( Servo 6_FUNCTION=34)
Main out7( Servo 7):多軸的3號馬達 ( Servo 7_FUNCTION=35)
Main out8( Servo 8):多軸的4號馬達 ( Servo 8_FUNCTION=36,以下類推...33~40為1~8號馬達)
AUX1( Servo 9):多軸的5號馬達,若沒有5號馬達,則為傾轉舵機n(可由 Servo x_FUNCTION指定用途)
AUX2( Servo 10):多軸的6號馬達,若沒有6號馬達,則為傾轉舵機n(可由 Servo x_FUNCTION指定用途)
AUX3( Servo 11):多軸的7號馬達,若沒有7號馬達,則為傾轉舵機n(可由 Servo x_FUNCTION指定用途)
AUX4( Servo 12):多軸的8號馬達,若沒有8號馬達,則為傾轉舵機n(可由 Servo x_FUNCTION指定用途)
AUX5( Servo 13):如果1~8號馬達佔滿了,則為傾轉舵機n(可由 Servo x_FUNCTION指定用途)
AUX6( Servo 14):如果1~8號馬達佔滿了,則為傾轉舵機n(可由 Servo x_FUNCTION指定用途)
注意:如果有用到 Servo 13或 Servo 14,必須把PWM數量改為6(BRD_PWM_COUNT=6),否則是Relay輸出.
其實這些接線都是由參數( Servo x_FUNCTION)指定,所以排列方式按自己習慣即可,以下教程則是按照上述排列.
圖片說明:開啟Mission Planner刷固件頁面注意:刷完固件(韌體)務必到全部參數頁按[恢復原廠設定],否則參數內存什麼值是不可預期的! 切記!
圖片說明:啟用VTOL
圖片說明:所有Q開頭參數為多軸的參數(其實去掉Q就跟我們多軸調參一樣了)
圖片說明:遙控器校準及確定飛機舵機方向(每台飛機方向可能不同,請自行調整).
注意: 在校準遙控器之前請先做好ACC(加速度計)及羅盤校準. 做ACC校準時可以拔下飛控,直接在平的桌面上做,因為飛機很大(有些重達10Kg或5米翼長)是沒辦法在機上校正的,只要校準好再裝上機即可,但裝上時要與機翼保持水平,通常FPV專用機都會有飛控座,而那個位置是廠商事先測好的位置,沒問題.
飛控開機時也不必刻意把飛機弄成水平,但也不能太跨張(例如沒輪子就45度躺著),通電時保持>10秒不亂動機子,直到Pixhawk發出開機完成音樂才可去移動機子.
校準遙控時可以先確定飛機的舵是否正確(站在飛機的後面往前看).
*遙控器副翼往左打則飛機副翼左邊翹起來, 副翼往右打則飛機副翼右邊翹起來.
*遙控器尾舵往左打則飛機尾翼擺向左邊,尾舵 往右打則飛機尾翼擺向右邊.
*遙控器升降往前推則飛機升降擺向下,升降往後拉 則飛機升降擺向上.
如果不對,則把遙控器正反向對調,這邊先確定飛機的舵即可,因為參數全設定好了還要再回來確定多軸的舵是否正確.
因為有可能正反向關係(飛機的舵對了,但多軸卻相反),所有正反向的排列組合就只有一種會是對的,這個要參數設完才有辦法去確認. 註:如果在室內沒GPS而不給解鎖,可以先把ARMING_CHECK=0,這樣就可以解鎖測試了(不要裝槳),待設置完成才把ARMING_CHECK生效.
[七].關鍵參數
FLTMODE_CH=5 (模式通道)
飛機的模式通道是用CH8,但我們熟悉多軸的人卻是CH5,所以把它改成CH5.
THR_MAX=100 ( 飛機的最大油門,預設是75%,除非要限縮,否則把它改為100% )
THR_MIN=0 ( 飛機的最小油門,請改為0%)
ARMING_RUDDER=2 ( 飛機的解鎖與上鎖與多軸不同,所以把它改成跟多軸一樣的方式)
Q_M_SPIN_ARM=0.15 (飛機時的馬達怠速,就是解鎖後的怠速轉動,太快太慢自己調一下)
Q_M_SPIN_MIN=0.2 (多軸時的馬達怠速,就是解鎖後的怠速轉動,太快太慢自己調一下)
KFF_RDDRMIX=0.5 (副翼混尾舵,0=關,值越高則越大)
這允許單手操作飛機,打副翼會轉向,而高度及速度都交由Pixhawk去控制(手動/FBWA除外).
Q_FRAME_CLASS=1
0 Undefined(錯誤,未定義...如果設成這個,所有Q開頭參數會不見 )
1 Quad
2 Hexa
3 Octa
4 OctaQuad
5 Y6
7 Tri(有尾舵的Y3,或無尾舵的向量Y3)
10 TAILSITTER(火箭)
Q_FRAME_TYPE=1 (機架種類)
0 十字
1 X 或 Y6A
2 V
3 H
4 V-Tail
5 A-Tail
10 Y6B
11 Y6F(FireFly Y6)
Q_TILT_MASK=5 (有那些馬達要當成飛機動力,就是那幾顆馬達會傾轉的意思)
這個是一個bits型態.
例(四軸):4軸前2顆馬達會傾轉,則4軸前面馬達編號為1及3號
,則排成二進位:00000101=5,那Q_TILT_MASK=5(本DIY架構為5 )
例(Y6A):Y6A前4顆馬達會傾轉,則編號為1/2/3/5
,排成二進位:00010111=23,Q_TILT_MASK=23
例(Y3):Y3前2顆馬達會傾轉,則編號為1/2
,排成二進位:00000011=3,Q_TILT_MASK=3
Q_TILT_MAX=60 (小於這個角度是多軸,大於這個角度是飛機)
當傾轉小於45度,此時仍為多軸模式,推油門傾轉舵機會小心的往前傾,且前馬達隨油門而加速,收油門則會傾轉會退回來且減速,這個是一個加速階段,除非空速達到ARSPD_FBW_MIN=9 (預設9米/秒,約時速32公里),及輔助速度Q_ASSIST_SPEED=10 ,否則不會繼續傾轉,會一直停在設定的45度等待加速完成,當速度大於失速的速度後就會一次傾到底(按照Q_TILT_RATE 的速度傾),當傾到底就變成飛機了,但此時多軸仍然在維持平衡,一直維持到Q_TRANSITION_MS=5000 (5秒)後會關閉剩下(不傾轉)的多軸馬達.
如果不是手動模式,當飛行中失速(速度低於Q_ASSIST_SPEED=10 ),則多軸會立即出現來維持平衡(就是不會讓飛機真的失速),如果飛行中翻機(姿態大於Q_ASSIST_ANGLE=45度 ),則多軸會立即出現來維持平衡(就是不會讓飛機真的翻).
Q_TILT_RATE_DN=40 (傾轉舵機的速度,由多軸轉為固定翼的速度)
Q_TILT_RATE_UP=30 (傾轉舵機的速度,由固定翼轉回多軸的速度)
每秒幾度,如果設成30則表示3秒傾到底(3*30=90度),其實也未必是3秒,因為還要等待空速建立,除非是有速度的情況下切換,那就是剛好3秒了.
這個速度設定跟飛機配置有關,一般情況20~50都可以,如果轉換過程會掉高或突然升高就自己調整一下,這個會跟Q_TILT_MAX有關係,有時Q_TILT_MAX也要同時更改,一個是角度一個是速度,要相配合的,只能自己去試,測試時若發現問題(急掉高或猛升)就立刻切回多軸再重調即可,沒事的!
[按我接下一頁 ]