SkHero Spy 600 – 2.7公里飛行

最遠距離2.7公里

上次試過1.5公里的飛行,今次打算試飛3公里,用的也是IBCrazy的Airblade天線。
飛行路線以mission設定好,可讓我專心留意OSD的數據-用電量,距離等等。
到了2.7公里斷了圖,心一驚就回航了。其實只是mission轉向時天線在一些角度下被降落架遮擋所至,感覺上超越3公里都無問題。

電量問題

問題反而是電量支持不了,電量下跌至14.4時我還在海中心,mission設定了時速30公里,這個速度一定返不到來。就立刻轉為手動模式,一於高速返航。裝上了兩顆5400mAh 4S電池,飛行時間也只有10-12分鐘。試過後,覺得Y6機架是為了安全性而放棄了效率的設計。

最高時速95公里

高速返航時在OSD看到速度可達90公里以上,當時油門還未推盡,怕電機支持不了而收油了。感覺上,SkyHero真的是一隻力量型的機。

國產OSD質素很好

因為minimosd的顯示很差,還有兩次無故死掉,很想找一個代替品,直至找到了PlayUAV OSD。顯示很細緻,功能也多,硬件穩定,一試便知道我會繼續用了。何況是國產開發,還是開源project,就更少見,更應該支持了。

硬件設定

Air Antenna: IBCrazy 5.8 GHz Airblade Antenna
Ground Antenna : FatShark Patch Antenna
Frame: Sky Hero Spy 600
Controller : Pixhawk
Firmware : ArduCopter 3.3
Props : APC 12″ MR
Motors : Antigravity MT2814 710KV
Batteries : 4S 5400mAh battery x 2
OSD : PlayUAV OSD
Total distance : 6.2km
Farthest distance : 2.7km

Sky Hero Spy試機,用錯frame type,一飛即反

剛剛砌好隻SkyHero Spy,立刻試機,但一飛即反!

起初以為是電機的次序錯了,又以為是方向錯了,又檢查了螺旋槳方向,全部無問題。

install firmware (Y6 frame),再做accelerometer calibration,再飛,再死。





 

imgres

原來我的frame type是Y6B,必須在Frame Type選Y6B。

 

Screen Shot 2015-10-06 at 2.25.52 am

選好了就成功了。





後來發現在Full Parameter List選Download Param File,把3DR Y6的設定載入,再自己調整不適合的會更方便。

Screen Shot 2015-10-06 at 1.43.32 am

 

PX4FLOW project 重新啟動,光流定位測試

( English version here )

由於APM Copter3.3的更新開始支援Optical Flow LOITER,我的PX4FLOW project也重開了。

昨天安裝了APM Copter3.3rc8 到Pixhawk中,由於還是試版,隻QAV500只可以作近距離試飛了。為的只是想早點嘗試PX4FLOW LOITER。一步步跟著文件做安裝,過程如下。

安裝:

開始時發現QAV500機底的前方有個位置很合適,又有縲絲位,就安裝在那裡了。

PX4FLOW under QAV500
PX4FLOW under QAV500

由於I2C的線長度不足問題,把PX4Flow轉了180度。x向機尾,y向左,FLOW_ORIENT_YAW必須設定為18000。(如果跟足文件,沒有旋轉,就不用改動FLOW_ORIENT_YAW)

px4flow-top

 

對焦:

你不能確定PX4Flow出廠的焦距是你所需要的,所以必須調較焦距。我用的是APM Planner,但那裡沒有可以顯示PX4Flow影像的功能,只有用QGroundControl,我連接QGroundControl的過程在這裡。看到PX4Flow影像輸出,就可以把鏡頭對著3米外的物件,鬆開鏡頭的螺絲,進行對焦。

 

效準(Flow Sensor Calibration):

跟著文件進行效準,一切順利,下載log file,得到以下的圖表:

FX4Flow Flow Sensor Calibration log flow_y
OF.floxY vs OF.bodyY
FX4Flow Flow Sensor Calibration log flow_x
OF.floxX vs OF.bodyX

以上是戶外的測試,接著我做了戶內的測試,效果差很多。

FX4Flow Flow Sensor Calibration (Indoor)
FX4Flow Flow Sensor Calibration (Indoor)

但做到Range Sensor Check就找不到數據。文件說可以在EKF5.meaRng看到距離的變化,但在log中這一項是0,不知是那裡出錯。文件說他們裝了外置的range finder,可能就是這個原因。我沒有打算為此而買一個Pulsed Light unit,就不理它去了試飛。

試飛後看到,比較GPS定位,Optical Flow定位還是不太穩定,有兩三米的移位,而且是在戶外做測試。如果要做到室內定位,一定要有厘米級的精確度,未知是否可以通過較準(calibration),或程式改良可以達到,又或者要加上雷射range finder才有改善。最起碼要買張地毯,家裡的地磚太平滑,不是很適合用來做光流定位。

追船

很喜歡出海練習四軸機,掉下來都不會容易傷人。
大海茫茫,追船就是最好的題目。練習速度、高度、旋轉、穩定力等,也使拍攝有個目標。

此片由QAV500 v2 機架 + Pixhawk 飛控 + GoPro3 所拍攝。

後記:自從入手DJI後便很少用DIY機拍片。幾年後再看到此片,也自豪於DIY可以達到這個質素。

測試OpenTLD

想做到drone onboard object tracking,就像這一個https://vimeo.com/76358967。看到他們用的是OpenTLD,下載來試試,花了一些時間在Mac上build bin file。出來的效果很不錯,比OpenCV要簡單,學習的能力也很高,很準確。最重要的是它的速度很高,我用的是MacbookPro,運行時可以達到60fps,學習時約15fps。比較在OpenCV,只能有25fps是很好的一個選擇。

下一步是如何使它能在flight controller下運行,例如是Pixhawk?
想真一點,要使Pixhawk可以輸入video,執行OpenCV,好像不太可能。於是Google一下,在討論區找到這一篇文。原來很多學生也以此為畢業project,雖然沒有一個很確實的結論,但方向上也有一點頭緒。以RaspberryPi執行video輸入及分析的工作,再通過MAVLink輸入指令到Pixhawk。

下一步是:
1) 用RaspberryPi來做一次速度測試;
2) 嘗試連結Pixhawk和RaspberryPi;
3) 嘗試通過MAVLink控制Pixhawk;

GoPro USB 燒掉了 HK UBEC 30A ESC

大好假期,天氣又好,準備好好的飛一場。但一開始就有一隻馬達不動,好像是ESC sync有問題,於是試了幾次ESC calibration,還是不行,只好回家。

出事的ESC連接了GoPro USB,供5V電給GoPro傳圖到VTx。早幾天已發覺這隻ESC很熱,熱得不能用手觸摸。以為它要供電,熱一點是正常的,再看spec,BEC可提供5v / 3A的電力,理論上不會有問題,但現在問題好像就在這裡!為了不想買過所有四隻ESC,會繼續使用Hobby King 30A ESC 3A UBEC,但一定不會再由BEC供電給GoPro。

不幸中之大幸是問題不是在飛行中發生,如果ESC在飛行中燒掉,後果不堪設想。

HK UBEC 30A ESC over heat
HK UBEC 30A ESC 的熱縮膠開始溶解

 

 

QAV500 Power wiring diagram
QAV500 Power wiring diagram

QAV500 + HK 30A ESC + SimonK + APM autotune = Crash

上星期,QAV500試飛了幾次,一切順利,就開始試autotune。開始時auto roll無問題,但auto pitch試了兩次,便失控,旋轉,下墜了,下墜時馬達會有得得聲。之後再試多次,每次同樣情況都一樣,有時早,有時遲出現。




在網上找,有很多autotune crash的問題,但很難找到相同的情況。今天給我找到完全相同的情況,而且是高手Marco Robustini post 的。

問題應該是在低Kv motor,大螺旋槳,SimonK ESC和重型機,autotune快速地改變油門使SimonK失去同步(out of sync)。他們的討論很深入,未看到有簡單的解釋方法,會再詳細研究,在此之前都不會再試autotune。


後記:

今天,又再試了一次,在同一個階段失控下墜。只要夠高度又夠手快轉為stable mode,隻機就可以救回。如果是ESC out of sync,又怎會stable mode就立刻救回?我會用ZMR250試,會不會有同檨的問題。

有一次,以AltHold升空,約10米又失控了,也是stable mode救回。不只autotune,正常飛行也會失控就真的令人不安了。


結局:

反覆試了一個月,今天終於完成autotune。問題是出於SimonK,當我把ESC firmware改為BLHeli,一試便成功了。有相同問題的朋友,不要怕麻煩,flash BLHeli!SimonK是有問題的,起碼我這個組合有隨時失控的危險,飛行時很不安心。


以為是結局,但又不是(2015/10/02更新):

ESC同步問題又再出現,還有什麼問題?我的ESC接線,除了1號motor,所有其他的ESC也沒有接地線(ESC黑色那條)。原因是我看著這個說明,就好像說,只要接上signal線就好了,還有很多討論區也是這樣說。很多人也説他們沒有接ground線,一直飛得很好。其實我也一樣飛得很好,直至ESC同步問題又再出現。

main-outputs

問題出現唯有再search,看到這篇說:

  • Always connect a ground reference wire with your ESC’s signal wires on the Pixhawk servo rail (output ports 1-8). Indeed an ESC’s signal wire should never be left floating without its ground reference (THERE IS NO SETUP WHICH WOULDN’T REQUIRE SIGNAL GROUND TO BE CONNECTED).

接回所有ESC的ground線,又試一試,OK了。我以為已清楚明白Pixhawk的接線方法,但看看討論區,眾說紛紜,有點暈了。

 

QAV250 (Chinese clone) frame

Drat 250因為斷了一隻臂又或不到配件,只有退回裝上ZMR250 (QAV250 clone)機上。由於Pixhawk真的很大,如要裝上機身,原有的四對支架只能裝三對。也因為要裝GPS,前面的雲台也要移除,所以只有FPV鏡頭,沒有另外的拍攝鏡頭。

Building ZMR 250 with Pixhawk
製作中的ZMR250

 

QAV250 clone + Pixhawk + GPS + FPV
很細小的機架,Pixhawk已佔去2/3的空間
QAV250 clone + Pixhawk + GPS + FPV
連1500mAh電池,總重是614g
Pixhawk in QAV250 clone
Pixhawk in ZMR250 (QAV250 Chinese clone)

QAV250 clone

QAV250 clone with QAV500 v2
ZMR250 with QAV500 v2
QAV250 clone wiring
今次努力地把電線包好
QAV250 clone install GPS and 5.8G antenna
Installed GPS and 5.8G antenna

GeoFance – 防止飛走

以我一名初學者,GeoFance是一定要設定的,有太多情況會失控,想盡力防止失去愛機。

GeoFance可使意外離開範圍的 multicopter 自動返航或降落,假如自動返航都不能使她回航,(例如機體平衡出現問題,或太大風)離開設定範圍超過100m,便自動降落。搜索範圍可因而大大降低。

(如果我一開始有 setup GeoFence,以前那隻 3DR Y6就不會飛得太遠而失去了。)

為了知道GeoFance的設定範圍,我畫了一張地圖,才發現400m已包括很大的範圍,以秒速20m,只要20秒便可由山腰飛到民居了。所以萬一失控,一分鐘時間是1.2km,實在無可能找回機隻了。

GeoFence