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Le drone programmable


48 réponses à ce sujet

#1 Oracid

Oracid

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Posté 02 septembre 2022 - 06:35

Je commence un nouveau projet. Il s'agit d'un drone programmable.

Ce drone sera basé sur une technologie éprouvée  Ardupilot / Pixhawk.

A la différence d'un drone classique dirigé à l'aide d'une radiocommande, le drone programmable (drone robot) est capable d'interagir tout seul en fonction d'un programme écrit par le concepteur.

La plupart du temps, et pour commencer, cela consiste à définir un parcours tridimensionnel que le drone devra exécuter.

 

Quelques liens : 

https://ardupilot.org/

https://pixhawk.org/

 

Si vous voulez en savoir plus, voici un tutorial très intéressant :

https://www.youtube....roE29SbVwhYrOtL

 

Voici mon drone en cours de montage. Il s'agit d'un kit F450.

 

Cliquez moi.

DSC_3747-L.jpg



#2 Melmet

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Posté 02 septembre 2022 - 06:43

Super porjet, je vais suivre ton projet.


Ne demande jamais à un robot de faire ce que tu peux faire toi même. :nono: :laugh1:


#3 dakota99

dakota99

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Posté 02 septembre 2022 - 06:58

Ah oui on va suivre ça de très près Oracid.

 

J'ai déjà un peu testé le concept avec le drone DJI TELLO et une interface Android qui permet de le programmer.

 

Sinon plus classique Litchi permet de définir un parcours et différentes actions. Je l'utilise sur Dji Phantom 4, Dji Mavic Mini et Mini 2

 

Mais évidemment c'est du tout fait tout cuit. (Il n'y a plus qu'à avaler.)



#4 Oracid

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Posté 02 septembre 2022 - 07:30

Mais évidemment c'est du tout fait tout cuit. (Il n'y a plus qu'à avaler.)

Exactement !

 

Moi, ce qui m'intéresse, c'est d'acquérir des connaissances sur tout le processus de conception.

La chance pour les makers, c'est que tous les composants logiciels sont en Open Source.

C'est plus compliqué, mais je pense que cela vaut le coup.



#5 Atmos

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Posté 02 septembre 2022 - 02:02

Bravo, je vais suivre cela très attentivement.

 

J'ai acheter le matériel (il y a deux ou trois ans) pour les monter sur un de mes nombreux drones.

 

Mais, il y eu un hic... c'est pour ce hic que j'ai préféré débuter avec des rovers, eux, ils ne passent pas les murs pour aller se crasher chez les voisins qui n'appréciaient pas les drones.

 

En tout cas, je vais te suivre, et peut être t'accompagner...



#6 Oracid

Oracid

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Posté 02 septembre 2022 - 04:44

Mais, il y eu un hic... c'est pour ce hic que j'ai préféré débuter avec des rovers

J'ai également un projet de Rover pour lequel j'aimerais bien utiliser la techno des drones en utilisant un Pixhawk. https://www.robot-ma...board/?p=115770

Est ce que cela apportera quelque chose ? Au début, je n'en étais pas convaincu, puis j'ai réalisé que le positionnement des drones était techniquement très avancé par rapport aux Rovers, et aux robots en général. J'ignore pourquoi. Quand on voit des ballets de drones en essaims, c'est bluffant.

Au final, j'aimerais bien réaliser la jonction des deux projets.

 

Merci d'avance, je n'hésiterai pas à demander des conseils. Je sais qu'ici, beaucoup ont déjà réalisé des drones.



#7 Sandro

Sandro

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Posté 03 septembre 2022 - 10:05

Bonjour,

pour ce qui est de la précision de positionnement des drones, en général, c'est du GPS + centrale inertielle. Tu peux mettre exactement la même chose sur un rover outdoor. Le seul petit avantage sur le drone est que tant qu'il vole assez haut, il y a peu d'obstacles qui restreignent le nombre de satellites visibles. Mais tu obtiens la même chose avec un rover en plein champ en pleine/plateau (ou au sommet d'une colline).

Et la précision est pas si bonne que ça (de l'ordre du mètre la majorité du temps, mais avec ponctuellement des dérives pouvant dépasser les 10m).

Bref, sur mon stage de fin d'études, en 2019, la précision du GPS sur un drone pro (DJI Matrice 500, avec triple antenne GPS, prix à l'époque de l'ordre de 5000€ HT) était insuffisante pour atterrir de manière fiable dans des zones restreintes (on avait environ 1.5m de marge avec des arbres ou des murs). Il a fallu compléter avec un système de bâche au sol avec des ArTags (une espèce de QR-code simplifié) pour assurer une descente précisé (erreur <0.5m).

 

Après, sur des drones haut de gamme, il y a du GNSS-RTK : en gros, c'est du GPS (+réseaux équivalents : Glonass, Galileo, ...) avec en plus la réception par 4G ou radio de l'erreur mesurée pour chaque satellite par des stations de référence au sol (une grande partie des erreurs GPS ne varie pas sur des distances de quelque Avec ça, on arrive à des précisions de l'ordre du centimètre. Ça marche aussi au sol, tant que la vue du ciel est bien dégagée (très utilisé par exemple par les tracteurs autonomes ou semi-autonomes dans les grandes exploitations en plaine). Par contre, dès qu'il y a des obstacles bouchant une partie de la vue du ciel, les performances se dégradent fortement, et l'erreur peut atteindre plusieurs mètres.

Par contre, en usage amateur, ça reste pas donné (par exemple, chez Ardusimple que j'avais testé sur mon précédent boulot : 450€ (+carte sim) si vous avez la chance d'avoir une station de référence gratuite pas trop loin de chez vous, ou 800€ pour le matos et 1 an de données de correction puis 365€/an).


Aidez-nous à vous aider : partagez toutes les informations pertinentes : description précise du problème, contexte, schéma de câblage, liens vers la documentation des composants, votre code (ou encore mieux un code minimal reproduisant le bug), ...

Vous recevrez ainsi plus de réponses, et elles seront plus pertinentes.


#8 Oracid

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Posté 03 septembre 2022 - 05:04

Tu peux mettre exactement la même chose sur un rover outdoor. 

Merci, Sandro, pour toutes ces précisions.

C'est vrai qu'elles ne sont pas très encourageantes et je m'y attendais un peu, mais tu pointes quand même quelques lueurs d'espoir.

Je fais partie d'une génération à qui on avait soutenu que le téléphone portable individuel était une fiction, en raison de la non extensibilité des fréquences.

Aujourd'hui, tout le monde a son téléphone ! Je ne désespère pas encore de la technique.

 

Il y a quand même quelque chose qui m'interpelle. Comment les ballets de drones en essaim sont-ils réalisés avec une aussi grande précision ?

 



#9 Sandro

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Posté 03 septembre 2022 - 09:02

Je sais pas si c'est effectivement ce qui est utilisé, mais vu la configuration (au dessus du lac, et avec quand même pas mal de distance avec les montagnes), le GNNS-RTK doit très bien y fonctionner. Donc c'est pas compliqué d'avoir une précision de l'ordre de quelques centimètres (ce qui suffit largement).

A noter que les drones sont proches, il suffit d'un seul abonnement aux données. Je penses qu'il doit être possible, vu le nombre de drones, d'être aux alentours de 100-150€/drone pour le GNSS-RTK, ce qui est n'est absolument pas un problème vu le prix que doivent coûter de telles prestations.

 

Une alternative serait un positionnement relatif des drones (en gros, chaque drone peut jouer au "satellite GPS" pour les autres, en utilisant bien sur d'autres fréquences que le vrai GPS). La version la plus basique (mais je penses pas adaptée vu le nombre de drones), c'est d'utiliser de l'ultrason : il vaut probablement mieux utiliser des ondes électromagnétiques.

Ou alors, on peut utiliser un positionnement relatif à quelques (au moins 3) stations émettrices installées au sol pour l'occasion.

Ou encore, on peut avoir des caméras au sol qui suivent les lumières et triangulent ainsi la position des drones

 

Vu l'application, je pencherais pour le GNSS-RTK, mais il existe aussi des essaims de drones en intérieur, qui du coup doivent utiliser une autre technologie


Aidez-nous à vous aider : partagez toutes les informations pertinentes : description précise du problème, contexte, schéma de câblage, liens vers la documentation des composants, votre code (ou encore mieux un code minimal reproduisant le bug), ...

Vous recevrez ainsi plus de réponses, et elles seront plus pertinentes.


#10 Oracid

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Posté 04 septembre 2022 - 07:33

Merci Sandro. Je prends bien note de tout cela.

 

C'est en regardant les drones Tello, Tello Edu et Robotmaster TT de DJI que je me suis décidé à me lancer dans ce nouveau projet.

Ces drones sont très intéressants pour se faire plaisir, mais je ne pense pas qu'ils permettent d'acquérir une compétence dans la technologie du drone programmable, à l'inverse de la techno Ardupilot / Pixhawk, néanmoins, ils permettent d'apprécier le niveau atteint par la technique.

 

Ici le dernier de la série, le Robotmaster TT, en intérieur.

 



#11 Oracid

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Posté 12 septembre 2022 - 11:14

Cliquez moi.

DSC_3757-L.jpg DSC_3755-L.jpg

 

J'ai revu ma copie.

Voici un monstre de 78cm de diamètre et 28cm de hauteur.

J'ai l'intuition que la collaboration des drones avec les humains passera obligatoirement par un carénage des hélices ou une mise en cage globale.

Plutôt que de faire une sphère géante, j'ai préféré faire une oblate qui a des proportions plus raisonnable. En gros, une oblate, c'est une sphère aplatie. Déjà, comme ça, c'est énorme.

 

Cette cage est faite d'axes et de connecteurs Lego. Les grands axes sont des tubes PVC blancs (16mm) munis de pièces Lego  à leurs extrémités.

 

Pour plus de précision, une (ou un) oblate est un ellipsoïde de révolution :

 https://fr.wikipedia..._de_révolution

 https://fr.wiktionar.../wiki/oblate#fr

 

J'avance tout doucement, très doucement, mais j'avance.



#12 Oracid

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Posté 14 septembre 2022 - 11:42

Cliquez moi.

DSC_3765-L.jpg

 

En regardant les photos, ci-dessus, je n'étais pas très satisfait. 

J'ai donc décidé d'aplatir le drone qui ressemble, maintenant, plus à une lentille. (C'est plus joli "lentille" que "oblate")

On voit bien la différence avec le GPS qui dépasse.

Cela n'a pas été facile car la tension sur les axes est très importante. J'ai donc été obligé de tout collé.

Néanmoins, les deux surfaces de la lentille sont assemblées par clipsage et ne sont pas collées. J'ai donc accès au drone, sans problème.

Par ailleurs, j'ai choisi de remettre les pieds.

 

 



#13 Melmet

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Posté 14 septembre 2022 - 05:22

attention à la casse. :)


Ne demande jamais à un robot de faire ce que tu peux faire toi même. :nono: :laugh1:


#14 Oracid

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Posté 14 septembre 2022 - 06:58

attention à la casse. :)

Mon objectif n'est pas la vitesse, mais au contraire, la lenteur. Sa hauteur de vol devrait être de 1m à 3m, maximum.

Disons, à une hauteur humaine. D'où la cage de protection.

 

La cage est en 2 parties. Si ça casse, comme c'est collé, il faudra refaire au moins une partie. C'est assez long, et ce n'est pas donné.

L'avantage de cette cage, c'est qu'elle va protéger le drone lui-même.

 

Ce n'est pas mon premier drone. J'ai déjà fait un premier essai avec un drone de vitesse. Sans suite.

https://www.robot-ma...eachine-x220hv/



#15 pat92fr

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Posté 16 septembre 2022 - 06:16

Bonjour,

 

A cette altitude, installer un flow sensor et le raccorder au pixhawk est une solution qui permet d'obtenir une bonne stabilisation sans GPS RTK et fonctionne en intérieur. https://ardupilot.or...w-overview.html

Par contre, ca ne donne pas une position précise, ca améliorer la stabilisation.

 

Pour la localisation précise en extérieur, j'avais testé la solution Here+ couplée au pixhawk à bord du drone et à un PC au sol avec le logiciel Mission Planner, et une communication radio 433MHz avec des modules 3DR (entre le PC et le pixhawk). Apres quelques heures de patience, à faire un point fixe GPS sur ma terrasse, j'avais réussi à obtenir une localisation en GPS RTK. Une fois le point fixe réalisé, il ne faut plus déplacer le récepteur GPS de la station sol. Tu pourrais l'installer sur ton toit peut être ! https://ardupilot.or...e-plus-gps.html

 

Au sujet de la programmation, si la solution à base de WP de mission planner et Ardupilot ne te suffit pas, tu peux embarquer un SBC (genre RPi ou Arduino) à bord du drone (ou le déporter au sol) et le connecter à un port de télémétrie du pixhawk. La librairie MAVLINK est fournie et te permet d'interagir avec Pixhawk pour lui changer son plan de vol "en vol" et selon tes propres algorithmes. J'avais testé mais sans objectif particulier, j'ai peu de retour d'expérience sinon que ca fonctionnait bien.

 

Patrick.



#16 Oracid

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Posté 16 septembre 2022 - 06:49

j'ai peu de retour d'expérience 

M'Ouuuuais . . . . . . . , je regarde tes vidéos, toutes tes vidéos.

 

Là, j'attends la livraison d'un récepteur de radiocommande. Pour l'instant, mon objectif, c'est de le voir décoller de 1m, puis atterrir sans casse.

Merci pour toute ces informations que je vais étudier de très près.

 

C'est quand même très compliqué, les drones.



#17 pat92fr

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Posté 16 septembre 2022 - 07:00

Pour voler sans se prendre la tête, la solution la plus simple, acheter un quad 4 ou 5 pouces (RTF) avec une stack compatible Betaflight et une radio de base Frsky, et éventuellement avec un écran ou des lunettes analogiques ou numériques, si tu veux l'immersion en plus.

 

Un projet de drone programmable, c'est une toute autre histoire en effet ! Pour tester tes algorithmes persos, sans risque de causer des dommages (drone, biens; personnes), passe par le simulateur : https://ardupilot.or...mulation-2.html

 

Franchement, bon courage ! C'est un gros projet !



#18 Oracid

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Posté 16 septembre 2022 - 08:23

Franchement, bon courage ! C'est un gros projet !

Merci.

 

Oui, le simulateur, c'est prévu, mais il y a tellement de chose à faire.

Ma radio, c'est une FrSky Taramis Q X7. J'ai commandé un récepteur RX8R PRO, https://fr.aliexpres...ayAdapt=glo2fraJ'espère que je ne me suis pas planté.



#19 Oracid

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Posté 17 septembre 2022 - 10:55

Pour la localisation précise en extérieur, j'avais testé la solution Here+ couplée au pixhawk à bord du drone et à un PC au sol avec le logiciel Mission Planner, et une communication radio 433MHz avec des modules 3DR (entre le PC et le pixhawk). 

Dans mon kit F450, j'ai les modules de télémétrie que je pense utiliser avec mon PC comme moyen de communication principal. Bien entendu, je devrais pouvoir reprendre la main avec ma radiocommande.

Le Here+ est remplacé par le Here 3, https://www.cubepilot.com/#/home. Pas donné,  https://aeroboticshop.com/product/here-3-gps/  mais bon, si ç'est précis au centimètre . . . Mais faut-il, en plus, ajouter obligatoirement une balise sur ma terrasse ou sur mon toit ? Là, c'est plus cher . . . 

Oui, définir un parcours avec Mission Planer, c'est relativement facile. Mais ce n'est pas mon objectif, ce que je voudrais, c'est justement programmer le parcours en Python ou C++.

 

Je ne comprends pas pourquoi on appelle la radio 433Mhz entre le PC et le Pixhawk, "télémétrie". Ces modules ne mesurent rien du tout, c'est juste une communication radio.



#20 pat92fr

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Posté 17 septembre 2022 - 11:13

Le combo peut t'intéresser : https://aeroboticsho...rtk-gnss-combo/ 

Tu dois pouvoir trouver une meilleure antenne GPS fixe pour le sol avec la bonne connectique. Ca te permettra de gagner du temps et de l'installer à demeure.





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