FPV 四軸競速機砌機(縮時記錄)

這是兩年前的拍下的影片,記錄了一次砌四軸機由開始到起飛的過程。這不是什麼砌機教學,只是縮時拍攝效果好有趣。

This is a video taken two years ago, recording the process from the start to the take-off of a FPV multi-copter. This is not a formal “how-to” video, but the effect of time-lapse shooting is interesting.

EMAX 12A ESC flash BLHeli to support OneShot125

如何在銀燕12A電調寫入BLHeli以支援OneShot125?

在淘寶買了銀燕12A電調,寫著是支援OneShot125。但其實「支援」不代表「安裝」,它裡面沒有寫入最新的BLHeli,也不能用OneShot125模式,最後唯有自己flash。(後來,貴一點的價錢,也有買來便可以用的OneShot版本,體積也小一點,這裡不是重點).

過程中發現這個video最有用:

透過以上的video,終於裝了最新版本的BLHeli,也可以使用OneShot125模式了。以下記錄了操作過程,方便有需要的同道。

準備

接線

如下圖焊接三條電線,完成後會移除,所以不用太在意鬆緊。接線的點很小,小心不要短路或燒掉ESC。(也可以學上面的YouTube,DIY一個頭,用手對位按著來flash,但個人覺得要對準個位好難,更要另一邊操電腦!)
EMax 12A ESC flash BLHeli wiring
線的另一端連接Arduino如下圖
Emax ESC to Arduino
Emax 12A ESC to Arduino wiring

把Arduino用USB接上電腦。
把ESC接上LiPo電池。

安裝(待續⋯⋯)

 

Navio+ @ Lumenier Danaus

有一次看到了Navio+,很快便決定要裝組一隻。(這是組件列表,請參考)

它可以在Raspberry Pi上運行APM copter,換句話說它是一部會飛的Linux,這使很多事情都變得有可能。

例如通過網絡控制,加上4G/3G USB,理論上可以在世界任何一個角落操控它(只要有穩定的網絡)。

跟隨Bernt的blog,已成功以raspicam作為鏡頭,通過WiFi傳送影像回Mission Planner,只有少少delay,相信作為慢速FPV使用也可以接受。下一步要買4G USB,試驗速度是否一樣。

此外,還想試驗object tracking的可行性,有了Linux就可以嘗試OpenCV,OpenTLD等library了。

但話說回來,Navio+還是很新,他們把APM code port到Linux還是實驗性。他們的網站也這樣說:Important! Keep in mind that the code for Navio is in the experimental state. Use it with caution! 我也不打算把它用作實際飛行,最好可以在室內實驗,試試自己的程式。因此,以Lumenier Danaus做機架就可以保護縲旋槳和室內的人了。

Navio+ at Lumenier Danaus (QAV250 base)
Navio+ at Lumenier Danaus, 雖然Navio+在250機架有點大,但整體很簡約,未計電池重量約430g。

Navio+ at Lumenier Danaus top (QAV250 base)
以Navio+的大小和Pixhawk差不多,只能放在機頂。內置U-blox M8N GPS,要找地方安置GPS天線。

Using RaspiCam for FPV
用RaspiCam作為FPV的鏡頭,很輕盈,不用獨立供電,提供1080p解像度,可直出Mission Planner。真的無話可說。

PRI remove USB and ethernet ports save 7g
移除USB和Ethernet ports,節省7克。

Navio+ 4G equipped
Navio+ 以4G網絡連接。


製作圖片:

Lumenier Danaus back
Lumenier Danaus back

Lumenier Danaus

Lumenier Danaus

Lumenier Danaus with T-Motor MN1806 2300kv
Lumenier Danaus with T-Motor MN1806 2300kv

Navio+ anti-vibrate
Navio+ anti-vibrate

Navio+ at Lumenier Danaus

Finding lost multicopter

如何找回失控墜落的多軸機?

今天在FPV時,QAV250突然失控墜落,由於正在FPV,我看不見它確切的墜落位置,只知道它在前方3至400米處,位處山脊,有些草和矮小植物,不好找。我想起這條片(Finding lost RC planes using telemetry),不過我沒有他所裝的telemetry,只有搖控(FS-TH9X),我嘗試把天線指向不同的方位,果然在某些方向它會發出beep, beep聲,就以此為跟蹤器,去到比較接近時便很難試出方位有beep聲,便改為嘗試arm隻機,果然聽到arm fail的響聲,依著這個響聲便在草叢中找到它了。

這個方法的前提是,多軸機還有電力,所以綁緊電池使它墜機時也不鬆開是很重要的。

finding-lost-multicopter
原理是,天線的正前方是信號最弱的地方,當天線指向多軸機,因搖控器發現信號減弱,就發出beep,beep的警告聲,我們就可以利用這個功能為失去的多軸機定位了。

 

lost-qav250
就在草叢中,可能要找幾個小時,在山脊上找也有危險。


 

後記:意外調查。

QAV250 lost control log
失事一刻的飛行記錄

查看飛行記錄,這個圖表和APM官網所說的Mechanical Failures是100%相同。找回墜機時,四隻螺旋槳都在,只是有些斷了,所以不是螺旋槳飛脫,但可能是有螺旋槳在空中斷掉。因為上一次飛時挖到了草叢,可能是這樣使螺旋槳有內傷,沒有檢查便再飛引發了意外。

也有可能是ESC sync問題,回來測試時,有一隻motor在arm後沒有轉動。

這次經驗是:

  1. 無論螺旋槳挖到甚麼,很輕微,而且還能飛,都要小心檢查,有可疑不要用;
  2. Arm時留意ESC sync,有motors不同步,要做ESC calibration;

 

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

Test Flight at Night

黑麻麻,上天台,放飛機。(本片質素麻麻,請見諒)




Measuring Vibration of HK Dart 250 frame

Pixhawk in the Shell是我以Hobbyking Dart 250砌的試驗機。Dart 250的機架很軟,不像ZMR250以碳纖為㡳板堅固,但它抄了QAV400 clean + dirty frame的設計,把飛控與motors機架以bobbins分間,提供了很好的防震力。

Hobbyking Dart 250 damping

在室內試飛後,查看飛行記錄,AccX及AccY都能保持在+-0.5之內,以這個平價機架來說,是很不錯的數值。(ps. 我的props未有平衡,而且有點破)

Dart 250 vibration log
Dart 250 vibration log

 (有關如何查看震動記錄

Flying Dart 250 at home
Flighting Dart 250 at home

OPTO ESC Problem with Pixhawk

有了第一次組裝的經驗,以為這隻Pixhawk in the Shell會好簡單,就這樣掉以輕心,終於被一個ESC問題困擾了我兩天有多。

請看我這張組件清單,ESC是Afro ESC 12Amp,在Hobbyking落單時,我不知道世界上有一種OPTO ESC的東西,我以為只要有SimonK就萬事大吉了。

Afro ESC 12Amp OPTO

但裝上CC3D後,不知道為甚麼只有一隻motor能動。我跟足上一次裝CC3D的方法做,只有一隻ESC有5V線插入CC3D,其他的移除。

CC3D ESC wireing

 

是CC3D有問題嗎?等到我收到Pixhawk送來,立即接上線試試,但問題還在,今次所有motors都不動。因為不知問題所在,上網找也不知甚樣找。

後來,對一下購物表,發現這次的ESC和上次的有點不同,
BEC: N/A OPTO
意思是你的ESC沒有BEC,不會有電源輸出。價錢又一樣,為什麼會小了這個功能?

問題會是ESC沒有電源輸出嗎?看看Pixhawk的接線圖,明明也沒有接上ESC的5V電源線,文件也說Pixhawk有獨立的電源,ESC的電源輸入只是backup。不太像,但都試到沒有其他方法,唯有接條5V線試試,上天保佑不要燒了隻Pixhawk就好了。Pixhawk RC + ESC wiring

我把5V線接上第5號接口,就這樣OK了!所有motors動起來,做calibration也成功了。為什麼要這樣?我還是不知道,你知道可以告訴我。

PS.
如果ESC那裡沒電,那裡找條5V線?我在Receiver裡偷。
d4r-ii-front
由於用CPPM輸出,實際會用的只是CH1,CH2-4都有電源輸出,我就由CH2取電,眼見沒有什麼問題,就當OK了。

 


後話:

後來發現ArduCopter的文件有特別說明如何連接OPTO,只是我沒有看到罷了。

Pixhawk-Correction-to-KDE-Optoisolated-ESC

 

此外,文中還說:

NOTE: Do not connect any servos to the direct PWM outputs of your receiver. The RCIN port on the Pixhawk is designed for low power devices only, and a servo may draw a lot of current when moving rapidly. If you connect a servo directly onto your receiver while the receiver is powered from the RCIN port of your Pixhawk you may damage your Pixhawk.

使我有點懷疑,是不是可以由receiver取電?如果用OPTP,看來要有獨立的BEC會安全一點。

 

Pixhawk in 250 frame

好想砌QAV500 v2+Pixhawk,又怕不熟識,如有意外損失太大,所以砌了一隻Pixhawk in 250機。

Hobby King Dart 250 with Pixhawk

把Pixhawk, GPS, 3DR Radio, FPV組件都裝入這部Hobbyking Dart 250裡,就用它來熟習一下Pixhawk。如圖所見,它搭載了很多組件,590g重量不輕,為了減重,我只使用了1500mAh的電池。飛行時間只有8分鐘(AltHold)。

  • Motor: DYS 2300kv
  • Propellers: Gemfan 5030
  • Battery: 1500mah 3S
  • Weight: 590g
  • Flight Time: < 8 mis.
  • AltHold : 50% throttle

(Pixhawk in the Shell 組件清單在這裡

Pixhawk in the Shell weigth 290g

初步試機很穩定,最重要的是它細小,可以讓我在室內嘗試各種設定,加快了我對Pixhawk的認識,也能熟習操控。使我更有信心裝組QAV500v2。

Hobby King Dart 250 with Pixhawk

Hobbyking Dart 250機架不是碳纖,所以機身有點軟。我只是當它是實驗機,不會做高速飛行,我想它還可以承受得到。

Hobby King Dart 250 with Pixhawk

DYS BE1806-13 2300kv的性能也不錯,590克+8分鐘的飛行,完全沒有過熱的跡象。我可以嘗試較大的電池,或加上GoPro,它應該還可以應付呢。

 


後記:

有一次,我由大約15米墜機,它的一隻臂斷了,我覺得它不及carbon fiber的機架堅固。