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Quadcoptère autonome


63 réponses à ce sujet

#1 Mike118

Mike118

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Posté 22 octobre 2012 - 03:43

Bonjour à tous !

Comme déjà annoncé dans d'autres discussions, j'ai un projet qui me trotte dans la tête depuis pas mal de temps. La réalisation d'un quadcoptère autonome. Cependant, c'est ma première expérience dans le monde des quadcoptère ( ou autre objet volant ) donc je suis loin de disposer des connaissances nécessaire pour le faire tout seul comme ça de mon coté. C'est pour ça que je me tourne vers vous pour avoir des confirmations sur mes choix ainsi que des conseils !

Après de bonnes réflexions j'ai décidé de faire:
un quadcoptère d'environ 300 mm de diagonale capable de voler avec une charge totale ( drone + charge ) de 1,5 Kg.
Mon premier objectif est de faire la structure mécanique capable de tenir cette contrainte.


De ce que j'ai lu à droite à gauche en fouillant partout où j'ai pu mettre mon nez.

Il me faut pour commencer :
Le châssis.
4 moteurs brushless.
4 contrôleurs pour moteurs bruschless.
4 hélices dont 2 paires par pas à droite et à gauche.
1 batterie.
la visserie adéquat plus support pour la fixation de moteurs.
4 supports d'hélices.
des connecteurs.

Aurais-je oublié quelque chose ?( je met de coté tout ce qui est capteur et carte programmable etc... qui sera étudié plus tard )

Premières estimations :

Le châssis sera fait maison : Une première version en bois plus ou moins modulable en fonction du besoin au fur et à mesure puis une version finale en alu.
les moteurs brushless , selon mes recherches et évaluations m'ont conduis à chercher des moteurs supportant entre 2 et 3S de Kv < 900 et capable de soulever 600g chacun en fonctionnement typique.
Les contrôleurs devant être choisis en fonction du moteur: entre 2 et 3S avec un ampérage équivalent à celui de l'ampérage max des moteurs.
Les hélices devant être adaptées au moteur avec une longueur totale proche de 203mm ( 8 inch ) pour un pas par tour d'environ 120mm ( 4.7 inch ) destinée au " slow fly "
la batterie m'a été conseillé avec les caractéristique suivante :
3S ( qualifiant la tension maximale délivré donnée importante car influant par la suite sur l'ensemble des composant )
3000mAh ( qualifiant la capacité de la batterie a délivrer un ampérage donné pendant un temps donné, plus cette capacité est grande plus le temps de vol pourra être important donc à ne pas négliger ! )
30C( capacité de décharge...? J'ai un peu plus de mal à me le représenter ... Cela signifie que la batterie est capable de tenir du 30 A.s de décharge ??? )

Ces premières estimations sont elles correctes? Sont elles compatibles avec la contrainte imposée qui est de soulever un total de 1,5 Kg pour une diagonale de 300mm (sans compter le dépassement des hélices) ?

à partir de là j'ai fais une première sélection de composant chez hobbyking

moteur*4
contôleur*4
hélices*1 ( longuer inconnue mais étant plus légère que les 9 inch je suppose que ce sont de 8 inch) mais question : est-ce directement adaptable au moteur choisis avec les fixations fournies?
batterie*2 branchées en parallèles. Gros point d'intérogation ici pour voir si cela est compatible ...
la visserie semble elle déjà être présente ainsi que les supports moteur. Pour les support d'hélice je ne sais pas si je dois ajouter quelque chose ou pas.
Pour la connectique et le châssis je ferais de la récupération.

Le total vous semble t il compatible ?


J'attends vos réponses ainsi que toutes vos critiques et autres remarques avec impatiences.

Merci de m'avoir lu jusqu'au bout.

Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#2 Newbies

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Posté 22 octobre 2012 - 07:46

Il te faut aussi un controlleur de vol celui la est trés simple et instinctif http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__24723__Hobbyking_KK2_0_Multi_rotor_LCD_Flight_Control_Board.html mais aprés pour le rendre autonome je suppose que c'est sur le controller que tu vas devoir brancher ton microcontroler :)

Voici une petite video tretant du sujet : je soppose qu'ils sont un site ou tu pourrait trouver des infos sur leurs system :)

#3 Mike118

Mike118

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Posté 22 octobre 2012 - 12:29

Merci Newbies pour cette première réponse ! Cependant comme précisé dans mon message je m'occuperais plus tard de la partie capteur +carte programmable qui me permettront de programmer le vol du drone ! Mais je gardes tes liens très intéressant de coté, je les ressortirais en temps et en heure !

En tout cas merci à tous de me lire.

Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#4 Jbot

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Posté 22 octobre 2012 - 12:43

Pourquoi mettre 2 batteries de 1500 en parallele et non pas prendre direct une 3000 ?


Malédiction du Créatif :
Plus vous avez d’idées et moins vous arrivez à les structurer.


#5 SRWieZ

SRWieZ

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Posté 22 octobre 2012 - 04:52

En tous cas le châssis en bois va peser un peu lourd mais c'est un bon choix pour commencer, les mouvements seront plus lent.

Vas-tu utiliser des "pieds" sous le drone pour l’atterrissage ?

#6 BET@.M@X

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Posté 22 octobre 2012 - 09:22

...
Comme déjà annoncé dans d'autres discussions, j'ai un projet qui me trotte dans la tête depuis pas mal de temps. La réalisation d'un quadcoptère autonome.


Image IPB Ainsi Mike118, tu as décidé de défier le seigneur LEON dans son domaine des cieux ...

Prends bien garde au courroux de son BOB vengeur...
:angel:

Loué soit le nom de LEON
...etc,etc

Après de bonnes réflexions j'ai décidé de faire:
un quadcoptère d'environ 300 mm de diagonale capable de voler avec une charge totale ( drone + charge ) de 1,5 Kg.
Mon premier objectif est de faire la structure mécanique capable de tenir cette contrainte.
...
Ces premières estimations sont elles correctes? Sont elles compatibles avec la contrainte imposée qui est de soulever un total de 1,5 Kg pour une diagonale de 300mm (sans compter le dépassement des hélices) ? ...


1,5 Kg de charge utile... :ph34r:

Suis-je le seul a trouver cette valeur énorme pour un drone ? :mellow: ... c'est une tondeuse à gazon qu'il fabrique

[EDIT] C'est la charge totale, j'avais mal lu ... mais c'est costaud quand même :lol:

...
batterie*2 branchées en parallèles. Gros point d'intérogation ici pour voir si cela est compatible ...
...


D'après les sites de modélismes qui font usage de ce type de batteries, la mise en parallèle de deux packs identiques n'est pas plus dangereuse qu'une LI-PO série ... donc pas plus qu'une grenade incendiaire dégoupillée :laugh1:


PS : super ta présentation ;)

"L'intelligence artificielle servira de prothèse à la bêtise humaine !!"
"l'être humain est une machine irrationnelle occasionnellement logique ..."


#7 microrupteurman2

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Posté 22 octobre 2012 - 09:27

30C, c'est bien la capacité de decharge. Donc une lipo de 3A 30c peut te fournir 90A.
 
 
 

#8 SRWieZ

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Posté 22 octobre 2012 - 09:43

Pour ce qui est du dimensionnement de la batterie par rapport à un moteur brushless il y a un bon tuto ici (lien direct vers le pdf)

Il faut faire attention aussi à la longueur de tes hélices, c'est très important d'avoir un bon rapport taille des hélices / puissance moteur pour pouvoir avoir les 1.5kg de charge total.

#9 Mike118

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Posté 23 octobre 2012 - 01:36

Bonjour à tous !

Tout d'abord merci pour vos réponses en masse ! Je vais tacher de répondre à chacun des messages !

Pourquoi mettre 2 batteries de 1500 en parallele et non pas prendre direct une 3000 ?


Pour être honnête c'est par ce que je me suis dis que le prix était intéressant ici =) et que j'ai trouvé uniquement les valeurs de 2200 mAh et 5000mAh dispo chez hobbyking ... pour les valeurs de 3S 30C ...


Ainsi Mike118, tu as décidé de défier le seigneur LEON dans son domaine des cieux ...

Prends bien garde au courroux de son BOB vengeur... [/size]:angel:

Loué soit le nom de LEON
...etc,etc



Non ce n'est pas du tout un défie mais un hommage : une simple et pale copie inférieur à l'original ;) Du coup j'espère que son courroux ne sera pas terrible mais qu'il sera au contraire flaté !

1,5 Kg de charge utile... :ph34r:

Suis-je le seul a trouver cette valeur énorme pour un drone ? :mellow: ... c'est une tondeuse à gazon qu'il fabrique

[EDIT] C'est la charge totale, j'avais mal lu ... mais c'est costaud quand même :lol:


Oui je reconnais que c'est du lourd ! C'est en effet parce que mon premier châssis sera lourd ! Par la suite le châssis sera sûrement allégé et la charge utile sera alors plus importante. Possibilité d'ajouter de l'électronique embarqué plus facilement sans trop me préoccuper du poids... Je souhaite en effet que le drone soit évolutif.

D'après les sites de modélismes qui font usage de ce type de batteries, la mise en parallèle de deux packs identiques n'est pas plus dangereuse qu'une LI-PO série ... donc pas plus qu'une grenade incendiaire dégoupillée :laugh1:


PS : super ta présentation ;)


C'est intéressant car j'ai exactement les deux types de réponses opposés ! exemple ici ou ici C'est pour ça que je demandais l'avis des gens du forum ! Donc je note ton point de vue BET@.M@X parmis les opposant au branchement des lipo en parallèle !
Merci !



En tous cas le châssis en bois va peser un peu lourd mais c'est un bon choix pour commencer, les mouvements seront plus lent.

Vas-tu utiliser des "pieds" sous le drone pour l’atterrissage ?


Oui en effet c'est prévu ainsi qu'une protection autour des hélices, en mousse, pour les première phases de tests ! D'où le choix des 1,5 Kg ...

30C, c'est bien la capacité de decharge. Donc une lipo de 3A 30c peut te fournir 90A.

Merci de m'avoir éclairé sur ce point !

Pour ce qui est du dimensionnement de la batterie par rapport à un moteur brushless il y a un bon tuto ici (lien direct vers le pdf)

Il faut faire attention aussi à la longueur de tes hélices, c'est très important d'avoir un bon rapport taille des hélices / puissance moteur pour pouvoir avoir les 1.5kg de charge total.

Merci pour ce lien que je ne connaissais pas ! je repars dans ma grotte pour vérifier mes estimations !! et voir si je redimensionne mes moteurs ! =)

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#10 BET@.M@X

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Posté 23 octobre 2012 - 11:13

...
C'est intéressant car j'ai exactement les deux types de réponses opposés ! exemple ici ou ici C'est pour ça que je demandais l'avis des gens du forum ! Donc je note ton point de vue BET@.M@X parmis les opposant au branchement des lipo en parallèle !
...


Hum... ce qui est intéressant, c'est ton interprétation de mon intervention nuancée ^_^ ...oui, j'étais parfaitement équilibré et mesuré

Je me basais sur cette source :

Image IPB



MONTAGE ACCU LIPO SERIE ET PARALLELE



Si je ne suis pas enthousiaste, c'est juste parce que les LI-PO sont connues pour être aussi instables qu'une cellule énergétique de terminator
:lol:... mais moins puissantes

Et puis 90 Ampères dans un montage , pour un électronicien, c'est du domaine de l'accident industriel :tatice_03:

Mais je sais bien que pour cette application, il n'y a pas d'autre solution, ce qui m'avait conduit à être pour ton choix .

De toute façon, si ça tourne mal, ça fera un joli film
:laugh1:... comme pour le micro-onde !!

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#11 Newbies

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Posté 24 octobre 2012 - 01:48

Regarde sa ! C'est vraiment cool http://www.semageek.com/arduimu-drone-diy-quadricoptere-base-d-un-kit-arduino/ !

#12 Leon

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Posté 24 octobre 2012 - 09:26

Merci Newbies pour cette première réponse ! Cependant comme précisé dans mon message je m'occuperais plus tard de la partie capteur +carte programmable qui me permettront de programmer le vol du drone ! Mais je gardes tes liens très intéressant de coté, je les ressortirais en temps et en heure !

En tout cas merci à tous de me lire.

Mike,
Est-ce que tu as bien compris qu'une carte de contrôle avec asservissement est indispensable pour faire voler un quadricoptère? Même si tu ne vises pas le vol autonome, tu es obligé d'avoir un bon asservissement, une électronique de contrôle. A moins d'être un pilote d'hélicoptère radiocommandé chevronné. Les quadri rotors sont des engins naturellement instables.

Leon.

BOB4, mon drone hélicoptère autonome d'intérieur http://heli.bot.free.fr/
BOB3, mon robot autonome d'intérieur avec WiFi + Foxboard Linux http://ze.bot.free.fr/
BOB5, robot bipède simulé, puis tentative de réalisation (fail)


#13 SRWieZ

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Posté 24 octobre 2012 - 09:31

Je pense pas qu'il veut juste se concentrer sur la mécanique d'abord car c'est vrai que comme carte d'asservissement il y a tellement de choix qu'il faut avoir une idée précise de ce que l'on veut.
Lui voudrait faire quelque chose d’autonome donc il va plutôt s'orienté vers une carte où il pourra branché un maximum de capteurs.

#14 Mike118

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Posté 25 octobre 2012 - 05:37

Mais je sais bien que pour cette application, il n'y a pas d'autre solution, ce qui m'avait conduit à être pour ton choix .[/color][/size]
De toute façon, si ça tourne mal, ça fera un joli film
:laugh1:... comme pour le micro-onde !!


Je ne manquerais pas de faire un film surtout que vu qu'il sera autonome* j'aurais mes mains de libres ! *( il aura quand même de quoi le désactiver à distance j'ai déjà ce qu'il faut pour =) )


Mike,
Est-ce que tu as bien compris qu'une carte de contrôle avec asservissement est indispensable pour faire voler un quadricoptère? Même si tu ne vises pas le vol autonome, tu es obligé d'avoir un bon asservissement, une électronique de contrôle. A moins d'être un pilote d'hélicoptère radiocommandé chevronné. Les quadri rotors sont des engins naturellement instables.

Leon.


Oui j'ai bien compris qu'il faut une carte contrôle avec asservissement surtout que je vise du vol autonome! Cependant ceci résume bien mon point de vue :

Je pense pas qu'il veut juste se concentrer sur la mécanique d'abord car c'est vrai que comme carte d'asservissement il y a tellement de choix qu'il faut avoir une idée précise de ce que l'on veut.
Lui voudrait faire quelque chose d’autonome donc il va plutôt s'orienté vers une carte où il pourra branché un maximum de capteurs.


SRWieZ a bien résumé !

Je suis allé voir un club de modélisme aujourd'hui qui m'ont conseillé par expérience de revoir à la hausse mon dimensionnement moteur ... chercher un moteur capable de tirer 1Kg soit 25% plus que ce que j'avais estimé et soit 66% du poid total du drone par moteur. Après ils ne m'ont pas dis si c'était pour qu'ils puisse voler ou juste pour éviter qu'il soit trop mou... Quoi qu'il en soit je les revois mercredi prochain pour poser d'avantage de questions...

Du coup je vais réfléchir à plusieurs dimensionnement possibles ! Je retourne dans ma grotte ^^ ' n'hésitez pas à m'en sortir en général ça me fait avancer beaucoup plus !! ;)

à bientôt !

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#15 Mike118

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Posté 26 octobre 2012 - 09:54

Me revoilà,

Après de nouvelles estimations je modifie un peu ce que j'avais dis au départ :


le quadcoptère doit faire envrion 350 mm de diagonale ( au plus 450mm ) et être capable de voler avec une charge totale ( drone + charge ) de 1,5 Kg.
Mon premier objectif est toujours de faire la structure mécanique capable de tenir cette contrainte.



De ce que j'ai lu à droite à gauche en fouillant partout où j'ai pu mettre mon nez. ( partie non modifiée)

Il me faut pour commencer :
Le châssis.
4 moteurs brushless.
4 contrôleurs pour moteurs bruschless.
4 hélices dont 2 paires par pas à droite et à gauche.
1 batterie.
la visserie adéquat plus support pour la fixation de moteurs.
4 supports d'hélices.
des connecteurs.


Aurais-je oublié quelque chose ?( je met de coté tout ce qui est capteur et carte programmable etc... qui sera étudié plus tard )

Nouvelles estimations :

Le châssis sera fait maison : Une première version en bois plus ou moins modulable en fonction du besoin au fur et à mesure puis une version finale en alu.
les moteurs brushless , selon mes recherches et évaluations m'ont conduis à chercher des moteurs supportant entre 2 et 3S de Kv < 900 et capable de soulever 800g chacun en fonctionnement typique. Soit au moins 1Kg en limite max.
Les contrôleurs devant être choisis en fonction du moteur: entre 2 et 3S avec un ampérage équivalent à celui de l'ampérage max des moteurs.
Les hélices devant être adaptées au moteur avec une longueur totale proche de 203mm ( 8 inch ) pour un pas par tour d'environ 120mm ( 4.7 inch ) destinée au " slow fly " du 9 inch peut aussi être utilisé ...
la batterie m'a été conseillé avec les caractéristique suivante :
3S
3000mAh
30C
Ces premières estimations sont elles correctes? Sont elles compatibles avec la contrainte imposée qui est de soulever un total de 1,5 Kg pour une diagonale de 350mm (sans compter le dépassement des hélices) ?

Merci à tous ceux qui me liront et donneront leur avis ! =)

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#16 R1D1

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Posté 27 octobre 2012 - 12:32

Yop,
Juste rapidement pour te signaler que ta boîte à MP doit être pleine, j'arrive pas à t'en envoyer un >.>.
R1D1 - Calculo Sed Ergo Sum -- en ce moment, M.A.R.C.E.L.
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#17 Mike118

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Posté 08 novembre 2012 - 12:10

Bon, me revoilà ici.

Je suis loin d'abandonner le projet ;) bien au contraire =).



Puisqu'on m'a fait aucun commentaire sur la liste de ce que je dois commander, je suppose que je n'ai rien oublié.
Ensuite j'ai repris mes estimations et écouté les quelques conseils qu'on m'a donné et comme personne ne m'as déconseillé de prendre ce que j'avais choisis précédément ( a par les batteries en parallèles ) mon choix se porte du coup sur cela :

moteur *4
contrôlleur *4
batterie*1 ( ou 2 pour avoir du rab)
Charger*1


hélices sens 1 et 2*2(2*4pièces pour avoir du rab )
ou
hélices *1 ( 6 pièces sens 1 histoire d'avoir du rab en cas de casse )
hélices*1 (6pièces sens 2 histoire d'avoir du rab en cas de casse )
ou
hélices sens 1*1
hélices sens 2*1

la visserie semble elle déjà être présente ainsi que les supports moteur. Pour les support d'hélice je ne sais pas si je dois ajouter quelque chose ou pas.
Pour la connectique manque t il quelque chose ?

Je vais attendre encore un peu avant de passer la commande que je ferais surement en 2 fois.
=>moteur hélices controlleurs
=> batterie chargeur

On m'a conseillé de faire ainsi pour éviter de passer par la case frais supplémentaire ^^

ensuite un truc comme ça ou ça ça serait bon de le rajouter à ma liste aussi non ? mais lequel?

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#18 Ludovic_76

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Posté 12 novembre 2012 - 06:40

Bonjour,

Désolé, je viens de m'inscrire et de lire ton sujet.

Pour les moteurs, s'il n'est pas trop tard, prends en avec un kv proche de 1000 voir 1100 ou 1200. La régulation sera ainsi facilité et tu auras plus marge en t'éloignant des limites de stabilité.
Pour les contros ca ira pour un début mais tu ne pourras pas faire évoluer ton modèle avec des hélices plus grandes. J'aurai opté pour du 20A. Oublies pas qu'un drone n'autorise pas de panne en vol. Il convient donc de se prendre un coef. de sécurité pour dimensionner les éléments. Il faut aussi faire un cablage propre, exempt de court circuit potentiel.
Pour le chassis, vois simple et robuste. Du carré de 12mm provenant de magasin de bricolage fera l'affaire. Pour le trains d'atterrissage prévoit le souple, tu peux prendre du plastique simple que tu enroule sur un tour. Ca permet de pardonner les débuts difficile et facilité le boulot au décollage (pour la régu).
Pour les hélices, idéalement, prends en des oranges et des noires du même type. Tu pourras mieux distinguer l'avt et l'arr.
Si tu développe le soft toi même et que tu utilises du numérique, tu seras obligé de filtrer, donc mets au point ton filtre avant de chercher la régu PID. Mets au point avec une régu en P uniquement et quand ca marchera, tu pourras ajouter du D et du I si nécessaire.

Voilà, si tu as des questions je suis maintenant inscrit mais je ne prétends pas connaitre tout sur le sujet.

@++ ludovic
Cordialement,
Ludovic

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#19 Francky

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Posté 12 novembre 2012 - 09:31

Je viens d'avoir une idée qui va certainement paraître stupide à beaucoup d'entre vous : pourquoi ne pas mettre un parachute dans le quadricopter en cas de problème technique ? En gros les hélices arrêtent de tourner, ton drone est en train de se crasher, paf ! Tu balances le parachute et le drone est sauvé. :)

#20 microrupteurman2

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Posté 12 novembre 2012 - 09:50

Ton idée et loin d'etre bete !
 
 
 



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