bardia

چگونه کوادکوپتر بسازیم

 

در این پست میخوام یکسری اطلاعات ابتدایی درمورد ساخت ربات پرنده دراختیارتون بگذارم.

ابتدا بگذارید به سوال های بالا جواب بدیم.

1-ربات های پرنده معمولا دارای چهار عدد موتور که به صورت ضربدر بسته می شوند تشکیل شده اند که هر دو موتور که از نظر قطری باهم روبه رو می شوند هم جهت اند دلیل آن هم این است که ربات تعادل داشته باشد که به دور خود نچرخد.

—————————————————————————————————————

2- بگذارید بدون رودربایستی بگم معمولا ربات های پرنده کاربرد خواستی ندارند و بیشتر برای مسابقه و رو کم کنی استفاده می شوند.ولی حالا از شوخی گذشته ربات های پرنده برای حمل بار به مکان های صعب العبور و جاسوسی در کار های نظامی استفاده می شوند.

—————————————————————————————————————

3-ربات های پرنده به دلیل ساده بودن مکانیسمشان دارای قطعات کمی اند ولی خوب بازهم نمیشه این ربات هارو دست کم گرفت چون با همین سادگیش خیلی ها نمیتونن ربات رو کالیبره کنند و پرواز خوبی داشته باشند. خوب بریم سراغ اصل مطلب ربات های پرنده چند جز اصلی دارند که جایرو (jayrv)و اسپید کنترلر (speed controler)و موتور های براشلس(Brashls engine) و رادیو کنترل(radio control)و بدنه ی ربات(kavd copter).

———————————————————————-

jayrv=جایرو ها به دو دسته تقسیم می شوند.

1-آنالوگ:جایرو های آنالوگ بیشتر در هلیکوپتر ها استفاده می شوند و در ربات های پرنده کاربرد زیادی ندارند ولی با این حال من توضیح مختصری درباره ی آنها میدم. جایرو های آنالوگ تفاوت زیادی با جایرو های دیجیتال ندارند و کارشان یکی هست و تنها تفاوتشان در چگونگی کم و زیاد کردن دور موتور است. جایرو های آنالوگ با کم کردن ولتاژ موتور می توانند دور موتور ها را کم و زیاد کنند و به حفظ تعادل ربات کمک کنند.

2-دیجیتال:جایرو های دیجیتال با یک موج pwm کار می کنند که وقتی ربات تعادل خود را به صورت غیر ارادی از دست می دهد جایرو با کم و زیاد کردن دور موتور های از طریق یک موج pwm می تواند تعادل ربات رو به حالت اولش برگرداند.

اساس کار جایروها:دلیل وجود جایرو در ربات پرنده این است که هر آن در حین پرواز ربات پرنده این امکان وجود دارد که ربات بر اثر اتفاقات ناخواسته مثل باد و … تعادل خود را از دست بدهد به همین دلیل جایرو ها در ربات کار گذاشته می شوند که بتوانند ربات را در مقابل اتفاقات ناگهانی حفظ کنند.

————————————————————————-

speed controler=در هر ربات پرنده به ازای هر موتور یک اسپید کنترلر در ربات کار گذاشته می شود. دلیل آن هم این است که جایرو به تنهایی نمی تواند از پس جریانی که چهار موتور براشلس می خواهند بر بیاید. یعنی اسپید کنترلر در ربات های پرنده نقش یک تقویت کننده ی جریان و کنترل کننده ی دور موتور با استفاده از فرمانی که از جایرو میگیرد را دارد.

————————————————————————-

Brashls engine motor= در 90% از ربات های پرنده موتور ها از نوع براشلس اند دلیل آن هم بازدهی مکانیکی بالای اینگونه موتور هاست.راندمان یا بازدهی بالای این ربات ها دو دلیل دارد یکی اینکه در این ربات ها دوران کننده رتور نیست و استاتور نقش دوران کننده را دارا می باشد و یکی دیگه میزان چرخش یا دوران بسیار بالای این موتور هاست. موتور های براشلس که می توانند برای یک ربات پرنده ی عادی مناسب باشند باید حداقل دارای 8000RPMتا20000RPM باشند تا بتوانند وزن یک ربات را تحمل نمایند.(RPM=تعداد دور در واحد دقیقه)

—————————————————————————————————————

4-kavdیا همون بدنه ی ربات یکی از مهمترین اجزای ربات پرنده است واگر کوچکترین خطایی در ساخت آن باشد ربات تعادل خود رو از دست می دهد و نمی تواند پرواز مناسبی داشته باشد پس محاسبات آیرو دینامیکی و تعادلی ربات کاملا باید مهندسی و دقیق باشد.

برای طراحی بدنه های ربات های پرنده در محیط مجازی و کامپیوتری معمولا از برنامه هایی مانند corel draw یاsolid work یا3d maxستفاده می شود.در آخر نمونه هایی از طرح های یک ربات پرنده که خودم توی corelکشیدم رو بهتون نشون میدم.

—————————————————————————————————————

5-محیطی که در آن ربات پرنده تست می شود معمولا زمین های چمنی است و باید توجه داشته باشید در اولین تست نباید ربات بیش از اندازه ارتفاع بگیرد.قبل از پرواز دادن ربات شما می توانید یک مرکز ثقل در وسط ربات پیدا کنید و آز آن نقطه ربات خود را آویزان کنید و به راحتی جایرو خود را کالیبره کنید.

فیلم هایی از ساخت یک ربات پرنده ی کامل و تست آن.

برای دانلود برروی لینک های زیر کلیک کنید

فیلم ها FLVمی باشند اگر PLAYER آنها را ندارید از لینک روبرو دانلود ونصب نمایید.دانلود FLV PLAYER

مرحله ی اول(توضیحات)

مرحله ی دوم(مکانیک)

مرحله ی سوم(الکترونیک)

مرحله ی چهارم(تست مکانیک)

مرحله ی پنجم(تست نهایی و پرواز)

چگونه کوادکوپتر بسازیم

میکرو کنترلر ARM

~

 ~ میکرو کنترلر ARM

یک پروژه کاربردی از ارتباط میکروکنترلر AVR با کامپیوتر از طریق پورت RS232و تهیه یک برنامه کنترلی با استفاده از ویژوال بیسیک.

میکروکنترلر ها را با استفاده از پورت سریال می توان به کامپیوتر متصل کرد و راه اندازی آن ها نیز خیلی راحت است. فقط چون پروتکل میکروکنترلر ها با TTL است و پروتکل ارتباطی پورت سریال کامپیوتر RS232 می باشد برای تبدیل این دو به یکدیگر نیاز به یک مبدل داریم. در این پروژه از تراشه MAX232 استفاده شده است.

شماتیک این پروژه از قرار زیر است:

در این پروژه از میکروکنترلر AT90S2313 استفاده شده است، می توان با کمی تغییر در این پروژه آن را برای تمام میکروکنترلر های AVR استفاده کرد.

 برنامه این پروژه به زبان اسمبلی و با کامپایلر AVR Studio انجام شده است.

برای کنترل پروژه، یک برنامه با Visual Basic 6 نوشته شده است.

نمای گرافیکی این برنامه از قرار زیر است:

پروژه از طریق پورت COM باید به کامپیوتر متصل شود. شماره پورت COM از قسمت Com Port قابل تنظیم است.

وضعیت فشرده شدن چهار کلید روی پروزه در قسمت Switches on interface از برنامه آشکار می شود.

جهت کنترل LED های روی پروژه می توان از کلید های سبز رنگی که در قسمت LEDs on interface قرار دارد استفاده کرد.

توضیحات: برنامه میکروکنترلر و برنامه ویژوال بیسیک قرار داده شده open source می باشند.