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Projeto quadricóptero para fotografia aérea
Olá pessoal, estou com um projeto para um quadricóptero para fotografia aérea. Vou dar uma introdução no projeto e umas noções básicas sobre as peças, pois tive muita dificuldade em aprender sobre aeromodelismo no começo.
mwc quad - snow from warthox on Vimeo.
Primeiro, as peças:
4x Turnigy 2830 Brushless Motor 800kv (http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=8481)
4x Hobbyking SS Series 18-20A ESC (http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=6457)
1x Turnigy 5000mAh 3S 20C Lipo Pack (http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=9184)
1x Hobby King Battery Monitor 3S (http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=7223)
1x Turnigy 2-3 Cell Lipoly Balance/Charger (http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=6507)
1x 1.2GHz video transmitter 500mW (http://hobbywireless.com/cart/index.php?main_page=product_info&...)
Para controlar os motores são necessários os ESCs, que fornecem até 20A, amperagem necessária pros motores. E é claro, para isso precisa-se da bateria, e para ela, um carregador de 3S (note que a bateria também é 3S, 3 células). Ao contrário do que muitos pensam, essas baterias não podem ser descarregadas até o final, por isso adicionei o battery monitor, que tem um buzzer que apita quando a bateria descarregou até o limite.
Os ESCs podem ser controlados pelo arduino como se fossem servos. Então, para que o quadcopter vá para frente ou pros lados, basta aumentar a velocidade, por exemplo, do motor direito, que ele irá para esquerda, e assim por diante. A conexão entre o ESC e o motor é bem simples, e não precisa ser explicada, basta conectar os cabos de força e os de alimentação e sinal.
Cada tipo de motor necessita de um tipo de hélice, neste que eu escolhi, os tamanhos são entre 8x4~10x4.7, foram as únicas partes que não achei na Hobby King, então vou postar o link dessa loja que vende um par, basta pedir 2x: http://www.fvprc.com.br/pecas-quad-gaui/175-210801-helices-2x-8a-2x... (achei essa loja brasileira bem atraente, vocês podem procurar numa loja estrangeira também). Note que as hélices não são iguais, uma é normal e a outra é pusher. Há uma diferença entre elas, mas não sei explicar. Você precisará de 2 pushers e 2 normais. Basta pedir 2x esse produto do link. O motivo pelo qual são necessários 2 tipos, é que se o quadcopter usasse todas do mesmo tipo, ele ficaria girando no próprio eixo para sempre. Então deve-se intercalar: 1 normal 1 pusher 1 normal 1 pusher.
O video transmitter + receiver transmitirá ao vivo o que se passa na câmera para poder fotografar ou filmar (basta plugar o cabo av da câmera no transmissor e plugar o cabo do receptor na TV), e até mesmo fazer vôo em primeira pessoa, o famoso FPV (procurem no youtube)
Quanto ao controle remoto, eu já fiz o meu próprio, aqui está:
Ele usa um arduino uno, e por enquanto estou usando módulos RF de baixo alcance para testes. Mas no futuro usarei xbee pro de 900mhz com conector de antena.
Primeiro teste com o meu controle remoto
Logo comprarei as peças nessa loja para poder construir o quadricóptero. Quanto ao corpo, usarei barras de alumínio super finas e leves que achei numa vidraçaria que mexe com boxes de banheiro. Usarei um daqueles porta cds que vem com CDs virgens como case do arduino e outras partes.
Antes de comprar as peças, certifique-se do quando seu quadricóptero irá pesar e quanto ele poderá levantar (adicional). Nos motores por mim escolhidos está: Thrust: 540~800g. Isso significa que cada motor levanta no mínimo 540g e no máximo 800g (dependendo da hélice). Isso significa que com 4 motores, levantará no mínimo 2160g e no máximo 3200g.
No cálculo de peso do meu quadricóptero cheguei a 1300g sem a câmera, e com a câmera 1600g. Note que em cada peça tem uma nota informando o peso do produto, basta olhar e calcular.
No controle usei basicamente 1 joystick de playstation (http://www.sparkfun.com/products/9032), comprem 2 para caso dê algum problema. 1 mini joystick de PSP (http://www.sparkfun.com/products/9426). 3 potenciômetros, 2 chaves alavanca e alguns leds. Posteriormente adicionarei botões para ativar a câmera. Mas é claro que para ler tantos potenciômetros e joystick 6 portas analógicas não dão, então usei esse multiplicador de portas analógicas pra arduino, que permite 16 portas analógicas numa só (http://www.sparkfun.com/products/9056)
Bom galera, acho que é só isso, logo farei o quadricóptero e os informarei do processo. Espero que tenham gostado do quase tutorial. Passei as noções básicas que adquiri nesse tempo. As conexões eu não posso detalhar exatamente porque ainda não tenho as peças, mas acho que não precisa de tutorial, são conexões fáceis.
Comentem!
Respostas a este tópico
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Permalink Responder até Fábio Júlio Costa Guimarães em
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Parabéns nunca ouvi fala e nem nunca vi um projeto como esse, eu não sabia que existia um helicóptero com 4 hélices.
Boa sorte.
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Permalink Responder até vicente goncalves junior em
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O fabio tem tricopter com 3 motores tem quadricopter com quatro motores com dois motores sentido horario com helices com empuxo normal e dois sentido antihorario com helices pusher para evitar corpo nao girar no eixo, tem hexa com seis motores e octo com oito motores.
Isso e so começo detalhes alguns voam sozinhos uavs olha esse link http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-software/quadc...
Fábio Júlio Costa Guimarães disse:Parabéns nunca ouvi fala e nem nunca vi um projeto como esse, eu não sabia que existia um helicóptero com 4 hélices.
Boa sorte.
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Permalink Responder até vicente goncalves junior em
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O Renato em relação do motor vc tera que inverter 2 motores porque tem que quebrar o torque se não o quadricopter vai rodar direto por isso tem dois motores sentido horario e dois com sentido anti-horario ai entra helice pusher porque vc esta com dois motores antihorario se vc nao colocar helice pusher de vez vc ter motor tracinando pra baixo com helices normais vc tracionaria para cima ai seu quadri nao sairia do lugar vc viu link que eu te mandei.
Quanto ao wiki vou postar algo la ok
Renato Aloi de Almeida Batista disse:Ainda não entendi esse esquema das helices pusher. Achei que bastava inverter a rotação dos motores alternadamente e junto com os motores inverter as helices para que todas soprem para baixo. Achei q isso era suficiente. Embora esse termo pusher me faz pensar que nada mais é senão uma hélice invertida mesmo.
Aliás, acho que poderíamos padronizar uma versão de quadricóptero. Assim, mesmo tendo várias pessoas do LdG construindo paralelamente os aparelhos, teríamos um padrão e sofreríamos dos mesmos problemas. Dessa forma fica mais fácil uns ajudarem os outros, pois estaríamos falando a mesma língua.
Poderíamos tentar montar uma lista de materiais em comum. Por exemplo, gostei da ideia das hastes de fibra de carbono e acho q estamos chegando a um denominador comum quanto aos motores 2812. Concordo que não precisamos de servos, afinal de contas temos os ESC's.
Quanto ao Arduino, poderiamos usar o Protuino pra reduzir custos. Ainda vamos montar os kits pra vender na loja do LdG senão essa semana, na semana que vem, e vai sair por volta de 50 reais, o que acho q vai ajudar a reduzir bastante os custos, sem falar na redução do peso (lógico que estou pensando em montar o Protuino sem a Protoboard), na verdade, podemos até eliminar a breakboard USB/Serial. Afinal de contas, só serve pra carregar os programas, na hora do voo, a breakout board não é necessária.
Outra coisa, padronizando as coisas, podemos utilizar as mesmas programações e até construir um framework de estabilização com o acelerômetro de 3 eixos e ficaria mais fácil lidar com contribuições e mudanças no código.
Pronto! Criei um página para o Projeto lá no Wiki do LdG, dêem uma olhada:
http://www.labdegaragem.com.br/wiki
Abraços,
Renato
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Permalink Responder até Lucas Zanella em
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Olá galera, eu sou a favor de escrevermos o próprio software e ir regulando com o tempo, pois se não seguirmos o projeto do qual tiraremos o código, exatamente como ele foi feito, o código não funcionará perfeitamente.
No meu projeto usarei mesmo o meu controle homemade, já que ele já está pronto. A vantagem é que podemos ter quantos canais precisarmos! E adicionar quantos botões quisermos. Mas se vocês optarem pelo controle próprio mesmo, acho que também vai ficar legal.
Vou mudar mesmo os motores, assim terei mais certeza de que não descarregará muito a bateria.
Eu desenhei uma placa pra podermos corroer, nela poderemos plugar vários ESC's, ou servos, será alimentada e terá os pinos sinais dos ESC's (ou servos) pra podermos soldar um flat cable, colocar pinos nas pontas e plugar no arduino. Quando entrar no meu outro PC faço upload aqui.
A parte de cima, onde ficará o arduino, usarei um daqueles porta-cds que vem quando se compra pacote de 100 CDs virgens fechados, sabem? Pelos meus cálculos, se eu conseguir fazer com que ele tenha 1,2kg, terei mais ou menos 1,8kg de empuxo extra, com os novos motores!
O quadricóptero também poderá ser útil em cobertura de eventos, tava no carnaval aqui e pensei numa boa aplicação pra ele.
Estou idealizando um software para estabilizar o quadricóptero mesmo durante as manobras, pensei num código bem escrito que calculasse exatamente a força contrária que seria necessária para estabilizar o quadcóptero no vento, por exemplo. Ele poderia ter ferramentas como: um gancho pendurado numa corda que fosse descendo com um motor (servo de rotação contínua, que é bem forte). Ou a mesma coisa só que no lugar da garra, um eletroimã. Enfim, tem várias aplicações que eu pretendo ir adicionando conforme o projeto for dando certo
Eu sou a favor de contruir do zero, sem seguir projetos, gosto de desafios, mas vamos ver o que será melhor né :)
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Permalink Responder até vicente goncalves junior em
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Boa Sorte em seu projeto pois tem ser assim tudo do zero ou quase abraços
Lucas Zanella disse:
Olá galera, eu sou a favor de escrevermos o próprio software e ir regulando com o tempo, pois se não seguirmos o projeto do qual tiraremos o código, exatamente como ele foi feito, o código não funcionará perfeitamente.
No meu projeto usarei mesmo o meu controle homemade, já que ele já está pronto. A vantagem é que podemos ter quantos canais precisarmos! E adicionar quantos botões quisermos. Mas se vocês optarem pelo controle próprio mesmo, acho que também vai ficar legal.
Vou mudar mesmo os motores, assim terei mais certeza de que não descarregará muito a bateria.
Eu desenhei uma placa pra podermos corroer, nela poderemos plugar vários ESC's, ou servos, será alimentada e terá os pinos sinais dos ESC's (ou servos) pra podermos soldar um flat cable, colocar pinos nas pontas e plugar no arduino. Quando entrar no meu outro PC faço upload aqui.
A parte de cima, onde ficará o arduino, usarei um daqueles porta-cds que vem quando se compra pacote de 100 CDs virgens fechados, sabem? Pelos meus cálculos, se eu conseguir fazer com que ele tenha 1,2kg, terei mais ou menos 1,8kg de empuxo extra, com os novos motores!
O quadricóptero também poderá ser útil em cobertura de eventos, tava no carnaval aqui e pensei numa boa aplicação pra ele.
Estou idealizando um software para estabilizar o quadricóptero mesmo durante as manobras, pensei num código bem escrito que calculasse exatamente a força contrária que seria necessária para estabilizar o quadcóptero no vento, por exemplo. Ele poderia ter ferramentas como: um gancho pendurado numa corda que fosse descendo com um motor (servo de rotação contínua, que é bem forte). Ou a mesma coisa só que no lugar da garra, um eletroimã. Enfim, tem várias aplicações que eu pretendo ir adicionando conforme o projeto for dando certo
Eu sou a favor de contruir do zero, sem seguir projetos, gosto de desafios, mas vamos ver o que será melhor né :)
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Permalink Responder até Fabio Martins em
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Sobre prototipagem da uma olhada aqui: http://www.sarlobetter.com.br/index.php?page=produtos&subcatego...
É empresa de meu tio, não faço a menor idéia de quanto custa uma prototipagem por estereolitografia.
Se descobrir, conta pra gente! :)
Gabriel Cantidio disse:Obrigado por compartilhar!
Olhando de perto parece que o quadcoptero no video tambem foi feito de barras de aluminio nao eh? Nao entendo muito, mas Isso me faz pensar que qualquer diferenca no posicionamento dos motores causaria uma inclinacao indesejada no quadcoptero..
Bem, seria muito legal se a estrutura do quadcoptero fosse feita em um programa CAD e impresso em uma impressora 3D. Acho que tem uma empresa chamada DOM design que faz impressoes 3D aqui no Brasil.. nao tenho certeza..
Boa sorte em seu projeto e continue mandando noticias! ;)
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Permalink Responder até Mateus Bispo em
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cara veja neste site: www.rogercom.com.br na seção produtos vc encontra os módulos zigbee pra comprar
vicente goncalves junior disse:O lucas tudo bem com esse controle que vc esta montando vc tem agilidades , ajustes legal gostei do seu projeto pois começou tudo do zero legal, eu estou montando meu quadricopter baseado arducopter mas as coisas são meio dificil arrumar os componentes tenho placa arducopter com ardupilotmega agora estou procurando aqui brasil para comprar os xbeepro mas ta meio salgado mas estou tentando mas devagar chego la.
A quanto os motores que vc esta adquirindo cuidado com consumo pois eu comprei motores que minha bateria lipo 2200 nao dura nem cinco minutos entao sugiro a vc procurar motores 2812 que são excelentes motores para o que vc pretente gostei do seu projeto parabens vou te passar link ve se te ajuda amigo abraço junior
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Permalink Responder até Kayran Gandhi em
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O quadrirotor é um sistema bem instável. Não vai usar nenhum sensor de posição, como acelerômetro ou giroscópio? Imagino que manter o bicho em pé só controlando na mão a diferença entre os motores será impossível. Sinceramente, impossível. Aqui vai uma sugestão: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1335765
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Permalink Responder até Flávio Faria em
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Se me permite dar um pitaco.
Acho melhor usar um controle remoto de helimodelismo, pois alem da ergonometria a algumas funções básicas que teria de controlar na mão.
Estou desenvolvendo um decodificador de PPM usado no cabo de treinamento do radio e transformando para um protocolo para controlar um aeromodelo. Na realidade é um UAV.
O link vai ser via celular (TCP/IP), tem um atraso médio de 400ms, o que é muito, mas a função não é posar ou decolar, para isto uso link direto de 2,4Ghz, é para corrigir algum imprevisto a longa distancia.
To alongando demais!!!!
Mas o conselho esta ai.
Parabens pelo projeto.
Flávio
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Permalink Responder até Danilo Dene em
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Ahhh vou fazer um também .... vlw pela explicação .... ficou ótima ....
soh faltou o controle, aquele que você me falou, que você já tem ....
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Para quem quer começar fica a dica:
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Permalink Responder até jose duarte junior em
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Olá meu nome é Duarte, sou novo na área e gostei muito do projeto do quadricóptero, teria como vocês passarem o esquema pra mim? meu e-mail é
desde já agradeço pela atenção.
Bem-vindo a
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