The Drone Pi

NOTA: QUESTA STRUTTURA È STATA SCRITTA

Questo progetto è un quadricottero alimentato da un Multiwii e controllato con un Raspberry Pi 2 B. Questo quadricoptero ha una particolarità perché sta usando 2 controller diversi e potrebbe essere pilota con 2 dispositivi diversi: un telecomando o uno smartphone.

Il controller Multiwii si occupa dei 4 motori e distribuisce la potenza per fornirli mentre il Raspberry Pi raccoglie le informazioni provenienti dallo smartphone e le inoltra al Multiwii. Puoi anche scattare foto e video Full HD !!! Una videocamera Pi è posizionata sul primo piano del Drone Pi. È possibile registrare o semplicemente scattare una foto su una chiave USB.

Il telaio di questo quadricottero è costituito da diversi elementi riciclati ed è stata un'altra sfida: creare un quadricottero con elementi a volte pesanti ... Ma ce l' abbiamo fatta!

Siamo alcuni giovani studenti francesi ed è stata la nostra prima creazione. Durante questo progetto abbiamo collaborato con alcuni siti Web di cui Instructables e ora vogliamo condividere con te il nostro Drone Pi . Godere !

Passaggio 1: parti

Per costruire il nostro quadricoptero avrai bisogno delle seguenti parti:

  • Una cornice : puoi acquistarla su Internet o puoi farla come noi. Non è difficile creare il tuo telaio, devi solo creare una X di circa 0, 45 m di diametro (per un quadricottero stabile) e mettere diversi livelli al centro per mettere Raspberry, Multiwii, batteria, ESC, ecc. .
  • 4 motori (16 €) - Per un quadricoptero hai bisogno di 4 motori ma se vuoi fare un octocopter avrai bisogno anche di 8 motori. Utilizziamo motori brushless Turnigy. (torneremo ai motori nel passaggio 2) //goo.gl/G9oE1c
  • 4 ESC (10 €) - Il regolatore elettronico della velocità sta usando per fornire la potenza al motore con le informazioni del Multiwii. Stiamo utilizzando Hobbyking 30A ESC. //goo.gl/2txm0b
  • Batteria (27, 5 €) - Ovviamente se vuoi volare devi fornire i tuoi motori quindi hai bisogno di una batteria. Stiamo usando un Turnigy 3S 3300mAh. //goo.gl/4GHr01
  • Batteria monitor (4 €) - Suona quando la batteria è scarica. Stiamo usando un monitor per batteria Hobbyking 3S.
  • Quadro di distribuzione dell'alimentazione (4 €) - Questa scheda sta usando per collegare i tuoi ESC alla batteria. Stiamo usando una scheda di distribuzione dell'alimentazione quadricottero Hobbyking per quadricottero. //goo.gl/0WCvB3
  • Connettori da 3, 5 mm (4, 5 €) - Per saldare esc e i motori. //goo.gl/byW6rg
  • Connettori 4.5mm (4, 33 €) - Per rimuovere il vecchio connettore della scheda di distribuzione e saldare questo nuovo. //goo.gl/KSahYJ
  • Eliche (5 €) - Un quadricottero con alcuni motori ma senza eliche non è un quadricottero quindi scegli i tuoi oggetti di scena in base al tuo telaio. Per il nostro telaio di 40 cm hai bisogno di alcuni oggetti di scena con lunghezza = 10 e passo = 4, 5. Stiamo usando oggetti di scena 10x4, 5 SF. //goo.gl/4taM8k
  • Multiwii (49 €) - Questo controller sta usando per comandare i motori e condividere la potenza. Stiamo utilizzando un CRIUS AIO PRO Multiwii.
  • Pad di montaggio (2 €) - Poiché i motori creano molte vibrazioni, è necessario acquistare un pad di montaggio per ridurli sotto il multiwii. //goo.gl/aifflj
  • Raspberry pi 2 B (35 €) - Potrebbe anche funzionare con un altro modello di Raspberry pi, ma abbiamo appena testato con questo Raspi ed è più potente della versione precedente.
  • Fotocamera Pi (19 €) - Per acquisire video e scattare foto. Può essere eseguito solo con un Raspberry pi
  • Chiave WiFi (9 €) - Si collega a Raspi e crea una rete wifi per inoltrare le informazioni dall'app per smartphone a Raspi.
  • Chiave USB - Per salvare il video
  • Telecomando + ricevitore rc - Se vuoi controllare il tuo drone con questo. Collegherai il ricevitore rc al Multiwii.

È necessario saldare i connettori sul filo ESC, sul filo del motore e sul filo della scheda di distribuzione.

Passaggio 2: come funziona?

Il multiwii

Multiwii è un progetto francese open source basato su un arduino. Il progetto è open source, quindi possiamo trovare molti tipi di multiwii. Usiamo una versione simile di CRIUS AIO PRO V2. Questo è un controllore di volo: il suo ruolo è quello di inviare segnali di velocità all'esc per mantenere il quadricottero in aria. Usiamo il progetto mutlwii perché è un progetto noto usato da molti utenti con una grande comunità ma soprattutto perché programmi come questo sono troppo complicati per noi.

The Raspberry

Nel nostro progetto il lampone ha assunto il ruolo principale. All'inizio crea una rete wifi privata con un server DHCP (per fornire l'indirizzo IP), questa rete wifi non ha accesso a Internet e questo solo per comunicare con lo smartphone. In secondo luogo, è un programma Python (creato da noi) che avvia un websocket. Un websocket è una connessione permanente tra il server (raspberry) e il client (l'app per smartphone), servirà al comando ricevuto dall'app. Quindi lo stesso programma si collega al multiwii tramite USB. Servirà a inviare informazioni sui comandi che provengono dallo smartphone al multiwii (vedi schema per capire). Le fonti sono disponibili su github (//github.com/reglisse44/Multiwii-raspberry-drone-server)

L'applicazione

L'applicazione è realizzata in html / css / javascript con cordova. Cordova è una tecnologia che consente di creare un'applicazione con tecnologia web compatibile con Android, iOS e altro ... L'utente pensa che sia un'app Android standard ma in realtà questa è una vista Web :), è facile sviluppare applicazioni come questa per gli sviluppatori web ... Le fonti sono disponibili in github (//github.com/reglisse44/quadcopterControl)

Step 3: The Frame

Per creare una buona cornice devi usare gli elementi più leggeri che puoi. Per il nostro Drone Pi, abbiamo dovuto costruirlo con elementi di riciclaggio, quindi il nostro telaio è un po 'pesante ma comunque non importa per i nostri motori.

Il diametro del telaio è di 0, 45 m perché volevamo un "quadricottero stabile" per la fotocamera e non un "quadricottero da corsa". Al centro della X ci sono 3 livelli (forse 4 nel futuro) per mettere i controller, gli ESC e la nostra batteria (hai tutte le citazioni nelle immagini nella parte superiore della pagina).

Abbiamo creato una piattaforma per il multiwii nella parte superiore del quadricoptero (figura 2) e un'altra per la batteria (foto 7 e 8) nella parte inferiore del quadricottero. Per la piattaforma del Multiwii, volevamo mettere il lampone sotto il multiwii perché ci sono alcune connessioni tra di loro. Per la piattaforma della batteria, volevamo prendere o togliere la batteria per caricarla. Tutte le foto sono al prossimo passaggio ...

Alla fine, abbiamo messo 4 piedi sul quadricoptero per poterlo atterrare ma non sono belli e cattivi.

Step 4: Propulsione

Per la propulsione sono necessari i tuoi 4 motori, i tuoi 4 ESC (per adattare la tensione ai motori), la batteria e infine il Multiwii.

  1. Collega i tuoi motori ai tuoi ESC. È possibile invertire il filo per invertire la rotazione delle eliche (vedere lo schema per conoscere la direzione di rotazione). Per iniziare, NON posizionare i puntelli sui motori per non avere alcun incidente, i puntelli sono fragili e potrebbero rompersi .
  2. Collegare l'ESC alla scheda di distribuzione (rispettare il colore).
  3. Se tutto va bene, è possibile installare i componenti sul telaio
  4. La vite che avevamo con il motore era troppo grande per le eliche, quindi dovevamo ingrandirle (vedi foto)

Passaggio 5: Flight Controller e Raspberry

Ora installeremo il multiwii ans il raspberry pi. Per installare i due componenti nello stesso posto costruiamo un supporto che è arrivato sulla parte superiore del lampone per posizionare il multiwii (vedi foto).

  1. Installa il lampone con il suo supporto
  2. Metti il ​​multwii sul supporto con il cuscinetto antivibrante
  3. Collega gli ESC al multiwii con i pin dedicati

Successivamente compileremo il firmware multiwii nella scheda. Per iniziare, collega la scheda multiwii al computer tramite USB

Per configurare il multiwii:

  1. Scarica il firmware multiwii da //code.google.com/p/multiwii/
  2. Scarica il software arduino da //www.arduino.cc/en/Main/Software
  3. Apri il progetto arduino "Multiwii.ino"
  4. Cambia la scheda arduino in "Strumenti"> "Scheda"> "Arduino Mega 2560 o Mega ADK"
  5. Seleziona la porta in "Strumenti"> "Porta seriale"> E seleziona la porta multiwii.
  6. Quindi, apri il file "config.h"
  7. Cerca all'inizio del file la riga: "// # define QUADX" e decommentalo (rimuovi "//")
  8. Cerca di nuovo la riga "// # define CRIUS_AIO_PRO" e decommentala.
  9. Tutto è pronto, salva il file ed esegui la compilation
  10. Successivamente dovrai calibrare tutti i sensori con MultiwiiConf, ti lascio cercare tutorial su Internet.

In questo momento, non colleghiamo il Multiwii al Raspi, quindi se vuoi guardare i tuoi motori in azione prima di configurare raspberry pi metterli sul tuo telaio, avrai bisogno di un telecomando con un ricevitore RC e collega l'RC ricevente al Multiwii. Non ti spiegheremo come farlo, ma Google è tuo amico;) e non è difficile farlo. ( NON usare il motore con le loro eliche )

Passaggio 6: Raspberry Pi

Installazione Debian:

Installa raspbian con noobs seguendo questo tutorial: www.raspberrypi.org/help/noobs-setup/

Avvia raspi-config e abilita pi-camera

Configurazione IP

 sudo nano / etc / network / interfaces 

rimuovi tutta la configurazione di wlan0 e modifica in questo:

 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet indirizzo statico 192.168.10.1 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.10.1 

Installazione di Hostapd:

Prima di iniziare, fai tutto l'aggiornamento:

 sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade 

Installa hostapd:

 sudo apt-get install hostapd 

E prova con una configurazione minima

 sudo hostapd hostapd.conf 

Se riesci a vedere la tua rete dal tuo smartphone funziona, MA NON TENTARE DI COLLEGARE (fallirà con errore ip perché non abbiamo nessun server DHCP)

Installazione del server DHCP:

Ora abbiamo bisogno di installare un server DHCP per fornire l'indirizzo IP ai client wifi.

 sudo apt-get install isc-dhcp-server 

Esegui questo comando per modificare il file:

 sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf 

Trova le righe che dicono

 opzione nome-dominio "esempio.org"; opzione domain-name-server ns1.example.org, ns2.example.org; 

e aggiungi "#" prima di loro per commentarli

Installa USBmount

Abbiamo bisogno di USBmount per montare la chiave USB. Questo per salvare il video sulla chiave USB.

 sudo apt-get install usbmount 

Ora tutte le chiavi USB devono essere montate sulla cartella "/ media /"

Installa il programma Python quadcopter:

Dipendenze per la prima installazione:

 sudo apt-get install python-pip build-essential python-dev sudo pip installa tornado 

e clonare il progetto git

 git clone //github.com/reglisse44/Multiwii-raspberry-drone-server.git multiwiiControll 

Puoi testare il programma avviando in questo modo:

Prova questo !!:

Avvertenza: per il momento, se si desidera avviare il programma Python, è necessario:

  • La fotocamera pi connessa e attivata in raspi-config
  • La scheda multiwii collegata a una porta USB raspberry come nome "ttyUSB0" (è possibile verificare con il comando "dmesg | grep tty", se il proprio multiwii è collegato con un altro nome, cambiarlo all'inizio del file "main.py ")

Prima di iniziare, riavvia il tuo pi per applicare tutta l'installazione precedente.

Quindi segui questi comandi:

 sudo hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf sudo ifconfig wlan0 192.168.10.1 sudo service isc-dhcp-server restart sudo python multiwiiControll / main.py 

spiegazione:

  1. "-B" sta per lanciare hostapd in background
  2. Dopo aver avviato hostapd, l'ip cambia (non so perché). Quindi dobbiamo impostarlo manualmente
  3. Riavviare il server DHCP per iniziarlo con la nuova rete wlan0
  4. E avvia lo script Python

Automazioni questo all'avvio:

Per avviare tutti questi comandi all'avvio usiamo cronjob e uno script sh.

 sudo crontab -e 

Questo comando apre l'editor nano. Scrivi questo alla fine del file:

 @reboot /home/pi/multiwiiControll/autostart.sh @reboot sudo python /home/pi/multiwiiControll/main.py & 

Esci e riavvia, se tutto va bene, tutto deve essere avviato all'avvio!

Passaggio 7: questa è la fine !!!

Se hai domande puoi pubblicare un commento e grazie per leggere i nostri strumenti :)

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