Search in topic

Интелектуальный , умный и независимый подвес камеры? Реально!

Зря компасом не пользуетесь, пока, а так написали бы полноценный IMU, а на его основе можно и с вырождением осей бороться…

Зря компасом не пользуетесь, пока, а так написали бы полноценный IMU, а на его основе можно и с вырождением осей бороться…

Не совсем понял что такое “написать полноценный IMU”, но насчет компаса две причины:

1. Близко к степперу – дикие магнитные аномалии; далеко от степпера – связка получается нежесткой, либо растут масса и габариты. Думаю, компас пригодится для трехосевого подвеса, а пока попробую обойтись без него.

2. Сегодня кажется поборол математикой вырождение в пределах допустимой погрешности… Надо еще перепроверить, но первые результаты очень обнадеживают. Чтобы разгрузить процессор на вычислениях, след. шагом попробую зафигачить индексируемые таблицы.

Сегодня кажется поборол математикой вырождение

This post sucks without images and video!!! 😃 😉

Можно легко проверить: взять коптер и покрутить его вокруг главной оси со включенным стабилизатором. Стабилизатор будет держать камеру прямо только в том случае, если плоскось сенсора строго перпендикулярна оси вращения (по крайней мере до тех пор, пока вращение не остановится и к выравниванию не подмешается заметно акселерометр). Как только (не прерывая вращения) наклонить коптер, камера поползет – насколько сильно, зависит от доли акселерометров в вычислениях.

Может я чего-то не понимаю, но помоему это результат потери степени свободы. Самое простое решение - датчики на подвесе + closed loop. 😃 Иначе всегда будут артефакты.

Может я чего-то не понимаю, но помоему это результат потери степени свободы. Самое простое решение - датчики на подвесе + closed loop. Иначе всегда будут артефакты.

У меня датчик на платформе камеры и closed loop как ты пишешь. Но тоже есть проблема с вращением по YAW. Проявляется как гуляющий горизонт даже при незначительных поворотоах. До конца не разобрался, но предположительно - из-за неидеального расположение осей датчика гироскопа (несовмещение с осями подвеса) или из-за неидеальной калибровки акселерометра (т.к. по известному углу идет дальнейшее разбиение по осям). Так что вырождение - серьезная проблема, и математика не сильно помогает. Как вариант, надо ставить по гироскопу на каждую ось, как сделал Алексей в эцилопе. Но все же надеюсь пока победить калибровками и математикой и обойтись одним общим датчиком. Но для правильной калибровки нужен комп, т.к. ресурсов atmega явно недостаточно чтобы решать задачу апроксимации элипсоидом. А значит про калибровку в поле можно забыть. В общем, есть куча нюансов

Вот, сегодня ураган Сэнди наконец позволил полетать… Один из первых полетных тестов нового стабилизатора, абсолютно необработанное видео. (осторожно, почти 700 МБ).

Конечно, я бы мог долго рассусоливать о том какое все сейчас в стабилизаторе сырое (а оно все ОЧЕНЬ сырое, как железо, так и софт), но мне кажется общую ситуацию и перспективы разглядеть можно уже сейчас. Собираюсь в первую очередь работать по след. направлениям:

1. поднять скорость опроса датчиков и ответной реакции. Сейчас в принципе скорости хватает для нормального полета, но если специально бросать коптер из стороны в сторону, скорости начинает не хватать. То же относится к резким порывам ветра.

2. Виброразвязать подвес от коптера. Сейчас, к счастью, это можно сделать без оглядки на стабилизацию – подвес работает сам по себе, коптер сам по себе. С коптера на него идут только питание и контроль камеры. Мне так безумно хотелось поскорее потестировать, что сделал глупую, слишком жесткую для данного типа стабилизации конструкцию крепежа – которая мало того что ловит вибрации, так еще и усиливает их.

3. Покопаться еще немного в софт - регулировке. Судя по поведению коптера при быстрых вращениях по главной оси, с укорениями и наклонами, вырождение осей если не полностью побеждено, то по крайней мере ЗНАЧИТЕЛЬНО подавлено. Кажется, математический аппарат работает, остается тюнинг коэффициентов. Надо еще немного добавить к блюду акселерометров – к концу теста горизонт заметно окривел, предполагаю из-за недостаточной компенсации уплывания гироскопов. Кстати о птичках – сейчас роль акселей в стабилизации меньше 1/10 процента, все остальное за счет гироскопов.

4). Надо бы избавиться от излишней “прыгучести” степперов. Хочу попробовать масляные демферы. Убедился, что разрешения степперов в принципе хватает.

В целом я доволен, идеальной работы в самом начале и не ожидалось, но текущие результаты считаю крайне положительными.

Ах да, картинка:

Звуки тру! Летающий флоповод!

Может я чего-то не понимаю, но помоему это результат потери степени свободы.

Вопрос интересный, и наверное мне следовало уточнить, что имеется в виду. Проблема скорее не столько в ВЫрождении, сколько в ПЕРЕрождении – скажем, при наклоне вперед ось крена постепенно “превращается” в ось Z, если сенсор неподвижен относительно коптера. Полное “превращение” наступит на 90 градусах. Но дело в том, что коптеры под таким наклоном не летают (или, если летают, никто в здравом уме не потребует от них держать камерой горизонт), поэтому мы говорим не о полном, а только о частичном перерождении. Т.е. датчик, скажем, крена ВСЕГДА, в практически применимом диапазоне, будут сообщать нам о крене, фокус лишь в том, чтобы связать его данные с данными двух других осей для положений, отличных от идеально горизонтального. Конечно, точность будет по мере увеличения наклона понижаться, но даже на 75 градусах ее будет еще вполне хватать для расчетов. А видеокоптеры и под углом 45 градусов летают крайне редко (тестовое видео не считаем 😃).

Проблема контроллеров со смежной стабилизацией (всех, что я видел и тестировал) в том, что в них эта перерождение осей не решается вообще никак, игнорируется, то есть либо будь добр крутись по главной оси строго горизонтально (а значит, надо по крайней мере остановиться), либо камера будет крениться. Почему так – могу только предполагать, что таким образом экономят процессорное время и место для более важных задач – тригонометрические расчеты пожирают циклы, а таблицы пожирают память.

Конечно, я бы мог долго рассусоливать о том какое все сейчас в стабилизаторе сырое (а оно все ОЧЕНЬ сырое, как железо, так и софт), но мне кажется общую ситуацию и перспективы разглядеть можно уже сейчас. Собираюсь в первую очередь работать по след. направлениям:

Стабилизация уже вполне сносного качества, по крайней мере лучше многих недорогих подвесов на сервопрводах. Потенциал у шаговиков безусловно есть. А что насчет момента? Справится этот шаговик с камерой потяжелее?

напоролся на статейку о кручении бесколлекторных моторов ардуиной используя PWM elabz.com/bldc-motor-with-arduino-circuit-and-soft… . Может кому пригодится…

Стабилизация уже вполне сносного качества, по крайней мере лучше многих недорогих подвесов на сервопрводах.

Чувствую, может зря выкладываю первые опыты… По-моему сейчас о каком либо качестве говорить вообще рано, это проверка концепта. Мне тоже кажется, что результат радует, но от первых опытов до реально работающего аппарата, подозреваю, пройдет немало времени.

Потенциал у шаговиков безусловно есть. А что насчет момента? Справится этот шаговик с камерой потяжелее?

Для прошки я даже думаю что переборщил, в смысле степпер крена мог быть и поменьше. Собственно, все упирается в софт – чем лучше он описывает поведение подвеса, тем меньшая нагрузка приходится на степперы. Если на них ВООБЩЕ не приходится никакой нагрузки, значит идеальная стабилизация достигнута 😃

Вообще для массы камеры до полкило можно попробовать вот этот. Мне показалось, он помощнее того, что у меня стоит, при относительно небольшой собственной массе.

:

А вот мой новый трёхосевик в работе.
Тряс коптер как мог.
Вес 500 грамм со всей лехтроникой видео и батарейкой.

Вообще для массы камеры до полкило можно попробовать вот этот.

Моторы офигенные , прям захотелось купить каждого по одному 8)))))

обнаружил эту тему. Решил внести свои скромные соображения, исходя из работ по Ecilop-2.

Поддержу мнение, что контроллер должен находиться на одной платформе с камерой. На Ecilop-2 я это делал, но более не повторял. Проблема была в том, что настройка PID очень сложна. Нюанс моего сервопривода с пружинами осложнял задачу тем, что серво должно натянуть пружину, а потом вернуться назад опережая движение подвеса. Это относится к параметру “дифференциальной” реакции. В случае с прямым приводом типа ЗЕН-15 такой проблемы нет, там мотор не опережает подвес. Хотя есть другие минусы, о которых уже упомянул в другой ветке.
ZEN-15 силен не столько типом привода, сколько алгоритмом контроллера.
Работа с бесколлекторником в таком применении сложна.
Я свой вариант похожего решения тестировал иначе:
гироскоп установнен на подвесе, его сигнал подается на регулятор хода с наличием реверса (в два направления) для DC мотора, DC мотор прямо соединен с подвесом.
Эксперимент был стендовый и примитивный. Основной вывод был таков, что нужен идеально сбалансированный подвес, желательно в вакууме, так как моторчик без редуктора жрет много а тянет слабо.
Вобщем, как бы и работало, но не точно и перспектива была не ясна.

Работу над специальным контроллером под Ecilop я начинал, но теперь забросил. Если кто опередит - не обижусь.

Поддержу мнение, что контроллер должен находиться на одной платформе с камерой. На Ecilop-2 я это делал, но более не повторял.

Вот-вот! А на раме с моторами вообще контроллер не нужен - наклоняем ее, работая сервами, - таким способом управляем полетом коптера.

Вот-вот! А на раме с моторами вообще контроллер не нужен - наклоняем ее, работая сервами, - таким способом управляем полетом коптера.

сперва решил, что это шутка. Но в принципе, это возможно, если рама моторов очень легкая. Хотя, проще класический вертолет реализовать, чем так.

сперва решил, что это шутка. Но в принципе, это возможно, если рама моторов очень легкая. Хотя, проще класический вертолет реализовать, чем так.

Ага, только не забывайте о гироскопическом моменте от моторов и пропов, и не забывайте что у подвеса кроме собственной инерции и массы, других точек опоры в воздухе нет;) так что идея утопична

А 4ре мелких пропа на подвес в качестве актуаторов еще никто не пробовал ставить? 😉

так что идея утопична

Собрал из того, что было и полетело с первого раза - rcopen.com/blogs/90045/15452

А 4ре мелких пропа на подвес в качестве актуаторов еще никто не пробовал ставить? 😉

Не совсем мелкие, но все-таки - rcopen.com/blogs/90045/13790

А 4ре мелких пропа на подвес в качестве актуаторов еще никто не пробовал ставить? 😉

Пробовали, но опять таки стендово с двумя пропеллерами. Может позже выложу. Принцип - хвост вертолета.
Выложу еще одну потенциальную идею для стэдика, к которой все может и перейти:
смещение центра массы на подвесе. Идея не моя, но прекрасная. Можно смешать вес или ось и таким образом наклонять и выравнивать подвес.

Gene,alexmos, напрямую включать моторы сервоприводов пробовали? может dc мотор+редуктор из подходящей сервы будет работать не особо хуже шаговиков\бесколлекторников? вопрос практический. тоже нужно будет сделать, но прежде чем заказывать движки хочу проверить этот вариант.
есть такой набор сенсоров с математикой пока не разобрался. может кто-нибудь ткнуть меня носом в нужный код (в MultiWii2.1)?