Современный квадро (гекса, окто) коптер — это достаточно замечательное «вычислительное» устройство, талантливое управляться со смартфона по WiFi, зависать в одной точке, летать по маршруту и пр. Приобрести таковой аппарат на данный момент может кто угодно. А с чего все начиналось?Как летает квадрокоптер?Дабы понимать суть технических ответов, разберемся мало как по большому счету квадрокоптер летает. По сути, квадрокоптер — это неустойчивая совокупность.

В случае если забрать 4 мотора, и просто подключить их к батарейке, квадрокоптер никуда не полетит, он просто перевернется т.к. сила тяги моторов ни при каких обстоятельствах не будет аналогичной. В этот самый момент вступает в воздействие электроника. На борту квадрокоптера имеется центральная «плата управления», ключевой частью которой есть блок датчиков. В несложном случае, это трехосевой гироскоп.

Микроконтроллер всегда считывает эти с гироскопов, и когда гироскоп «ощущает» наклон по какой-либо оси, контроллер дает соответствующему двигателю команду чуть-чуть расширить либо уменьшить обороты, дабы компенсировать наклон. В неспециализированном-то и вся логика — за исключением кучи всего (ПИД-регуляторов, теории управления, фильтров Калмана), ничего сложного тут нет (шутка). Ну а для пользователя все вправду прозрачно.

Никаких движущихся частей не считая моторов, в квадрокоптере нет, все управление происходит только трансформацией вращения оборотов моторов (с поворотами подобно — изменяем скорости вращения, приобретаем вращающий момент). А сейчас возвратимся к истории.
Смотрите кроме этого: Квадрокоптеры строят верёвочный мост

Мультикоптеры — это не просто дорогие игрушки, каковые время от времени смогут снимать фотографии и красивые ролики с закреплённой на нихкамеры . Беспилотникам возможно придумать куда больше применений, чем доставка лёгких грузов. Мультикоптеры с лёгкостью делают сложные и правильные перемещения, они добывают заданные точки в пространстве, огибая препятствия, и зависают в пространстве. К недочётам возможно отнести низкую массу нужной нагрузки.

С опаской, траффик.MikroKopterЛегендарная германская компания, благодаря инженерам которой в 2006 году показался первый аппарат. Контроллер имел на борту процессор Atmega644 c 4Кбайт памяти и частотой до 20МГц, 3 гироскопа по каждой из осей, акселерометр (для возможности горизонтального полета) и барометр для удержания высоты (точность барометра MPX4115A около 1м). Позднее показались дополнительные модули, к примеру GPS для удержания позиции.на данный момент в youtube возможно отыскать видео, как приблизительно все это летало (2007 год).

В целом совокупность была очень успешной. Их продукция ни при каких обстоятельствах не была недорогой, ценник начинался где-то от 1500Евро. Компания существует и по сей день, они создают опытные аппараты, ценовая категория соответствующая. И еще один принципиальный момент — первоначально, создатели Микрокоптер сделали исходный код открытым. Очевидно, уже в недалеком будущем начали появляться разные клоны (а также создаваемые и в Российской Федерации), это само собой разумеется очень плохо сказалось на продажах, и код позже закрыли.

Но все-таки, думаю это послужило громадным толчком к созданию разного вида мультикоптеров. У нас MikroKopter не был популярен из-за цены, и обладателей было не так уж большое количество. Но толчок мировому сообществу был дан, и разные совокупности начали появляться.KaptainKukОдна из самых несложных совокупностей, производимых (в разных предположениях) с 2010 года и до сих пор.

Плата управления имеет лишь 3 гироскопа, для регулировки параметров употребляются простые переменные резисторы.(Фото с сайта Hobbyking.com)Такая плата на данный момент стоит всего около 15$, как возможно видеть, на борту не считая слабого процессора и гироскопов, в неспециализированном-то ничего и нет. Firmware в исходных кодах для KK вольно дешёвы в сети, желающие смогут скачать их, собрав в поиске гугла имя файла «kk2_1V1.zip» (размер всего 90Кб).

Возможно, это первая и последняя версия firmware какого-либо коптера, написанная на ассемблере.MultiWiiСледующей вехой в развитии коптеров стала совокупность MultiWii. Наименование пошло от игрового манипулятора Nintendo Wii и Wii Nunchuk, каковые умельцы разбирали, и выпиливали оттуда плату с датчиками.

В качестве центрального процессора употреблялась Arduino Nano.Внешний вид платы получался приблизительно таковой (фото с сайта rcgroups, 2010 год):Но, за пара лет совокупность эволюционировала, и последние платы (они продаются и по сей день, цена вопроса 20-30$) выглядят где-то так:(фото с сайта Hobbyking.com)Последние предположения MultiWii имеют в полной мере хорошие датчики, могут зависать в точке по GPS, удерживать высоту и возвращаться к себе. Т.к.

Multiwii был написан для Arduino, все платы так и остались Arduino-совместимыми, исходный код возможно скачать на Github. Одним из недочётов MultiWii есть не сильный процессор, что ограничивает вычислительные возможности методов, позднее начали появляться клоны на STM32, но погоды они не сделали, т.к. в плане «железа» любой квадрокоптер достаточно несложен, 95% сложности содержится как раз в коде.

Одновременно с этим, я уверен что именно исходники MultiWii стали базой всех сегодняшних коммерческих совокупностей.ArduCopterЕще одна совокупность, основанная на Arduino, отправилась дальше всех. на данный момент это совокупность с возможностью программируемого полета по точкам, помощью передачи и радиомодемов телеметрии, хранения разных логов и пр.Их софт выглядит приблизительно так:Платы эволюционировали от таких:до такихПлаты продаются и по сей день, цена вопроса от 50$ (за клоны) до 250$ за уникальные предположения. Исходные коды Ardupilot так же всецело дешёвы на github, и если судить по количеству коммитов, проект деятельно начинается. Эта совокупность по возможностям не уступает опытным аппаратам, уровень качества полета возможно взглянуть на видео:

Тут все классно, за исключением одного «но» — это Open Source, со всеми вытекающими последствиями. Совокупность открытая, дорабатывается энтузиастами, и никто ничего не гарантирует, среди них и отсутствия багов в софте.

В случае если квадрокоптер упадет на чей-то BMW, жаловаться будет некому.Бесколлекторные подвесы (brushless gimbal)Параллельно с квадрокоптерами, развивалась еще одна весьма увлекательная разработка — бесколлекторный подвес для фото/камеры . Это отдельная плата со собственными датчиками, которая удерживает камеру в нужном положении за счет двух моторов, компенсируя развороты по соответствующим осям. Их разрабатывал отечественный соотечественник, как трудится подвес, возможно видеть на видео (2013й год).

Видно что коптер качается, а ось камеры нет.

на данный момент этим уже никого не поразить, а тогда это был настоящий прорыв в качестве видеосъемки.Коммерческие системыПро них писать не очень интересно, т.к. принцип тут простой, «заплати и лети». Первым был упомянутый выше MicroKopter, следующей (и не весьма успешной) попыткой был XAircraft, в бюджетном секторе были популярны аппараты марки Gaui (это первенствовал бюджетный аппарат ценой около 400$ за готовый коптер).

И наконец, самой успешной компанией есть DJI, про которую не писал лишь ленивый, так что повторяться тут смысла нет. Они вышли на рынок с контроллерами DJI Naza (ценой 200-400$, с возможностью удержания позиции, возврата к себе), была отдельная опытная серия DJI какое количество (ценой около 1000$ и большей стабильностью полета). Наконец, DJI вышла на рынок устройств готовых к полету (RTF, Ready To Fly), ну про них уже все знают.И последние видео. Первый бюджетный квадрокоптер Gaui 330.

Цена вопроса 400$, 2010 год, никаких доп.функций.

Dji Naza v2, цена вопроса те же 400$, возможность удержания позиции, возврата к себе, полета любой стороной к пилоту (режим carefree).

Dji Phantom 3 — со встроенным подвесом камеры, управлением со смартфона и другими плюшками.

На этом до тех пор пока все, sorry за много видео, но без них никак, в противном случае было бы неинтересно. Посмотрим что будет дальше, лет через 5…

Случайная статья:

• Выбираем подарки к новому году на gearbest
• Ещё один обзор частной коллекции раритетной вычислительной техники

Как все начиналось Квадрокоптеры и наши полеты

Похожие статьи:

• Ты помнишь, как всё начиналось…

  В данной статье я попытаюсь поведать о том, как же на свет показался аудиотракт смартфона Highscreen Boost 3, что был представлен в сентябре и поступил в…

• Все меньше, и меньше, и меньше… микро сервера – решение для макро задач

  Возможно, любой, кто систематично занимался расчетом аппаратных платформ под какие-либо задачи, сталкивался с тем, что данный расчет появился неверным. В…

• Всё в nas: личное облако плюс медиацентр

  хранилища стали и Облачные технологии трендом нескольких последних лет. Так как это легко и комфортно — сохранять файлы «на облако», а после этого, при…