فلایت کنترلر apm

شناخت فلایت کنترل APM(امکانات و تفاوت ورژن های مختلف) {جلسه بیست و هفتم}

معرفی فلایت کنترل APM

فلایت کنترل APM به دلیل دارا بودن ویژگی OPEN Source از محبوبیت بالایی برخوردار است. این فلایت کنترل را می توان در تمامی ربات های رادیو کنترلی همانند هواپیما، ماشین های کنترلی، هلی کوپتر، زیردریایی و مولتی روتورها استفاده کرد. APM را با نام های مختلفی همانند:

  • آردوپایلوت(ArduPilot)
  • آردوکوپتر(ArduCopter)

هنگامي كه در هلي كوپتر و مولتي كوپتر استفاده مي شود با نام آردوكوپتر خوانده مي شود.

  • آردوپلن(ArduPlane) 

هنگامي كه در هواپيما استفاده مي شود با نام آردوپلن خوانده مي شود.

  • آردو روور(ArduRouver) 
  • هنگامي كه  در ماشين استفاده مي شود با نام آردوروور خوانده مي شود.

 

apm-flight-control

در تمامی نام های بالا Ardu همان مخفف Arduino می باشد که پایه و اساس طراحی این فلایت کنترل می باشد. این فلایت کنترل قابلیت ساخت یک مولتی روتور کاملا خودکار را برای شما فراهم می کند. این فلایت کنترل در سالهای 2012 و 2014 برنده مسابقات UAV Outback Challenge شد. رویکرد نرم افزاری آردوپایلوت همانند PX4 و Papparazi می باشد. لغت APM مخفف Ardu Pilot Mega است. 

قابلیت های فلایت کنترل APM

  • سازگاری کامل با نرم افزار آردوینو
  • قابلیت بازگشت به خانه با اتمام باتری یا قطع سیگنال یا هر مشکل دیگری
  • قابلیت اتصال به شبیه سازها
  • قابلیت کنترل با لب تاپ، گوشی، تبلت و… بدون استفاده از رادیوکنترل
  • قابلیت اتصال به بلوتوث، تلمتری، وایفای و… جهت اتصال بدون رادیوکنترل
  • جایروسکوپ، شتاب سنج و قطب نمای سه محوره به همراه فشارسنج
  • دارای پورت USB میکرو جهت اتصال به کامپیوتر
  • و قابليت هاي زيادي كه مي توانيد از راهنماي همراه برد مطالعه كنيد.

ورژن های APM از ابتدا

apm

  • APM  1
  • APM 2
  • APM  2.5
  • APM 2.5.2
  • APM 2.6
  • APM 2.7
  • APM 2.8
  • APM 2.9

تفاوت ورژن های مختلف فلایت کنترل APM

فلایت کنترل APM با ورژن های مختلفی در بازار ارایه شده است که تغییرات زیادی را شاهد بوده است. در ابتدا که برد APM 2 معرفی شده بود کلیه تجهیزات و سنسورها همراه برد بودند. یعنی اینکه GPS و قطب نما روی برد اصلی بودند ولی در ورژن های جدید ابتدا GPS را جدا کردند(در ورژن APM2.5) و سپس قطب نما را هم از برداصلی جدا کردند(ورژن APM2.6) و به همراه GPS با کابل متصل می شدند. علت این جداسازی هم بیشتر به کاهش نویز بر میگردد بدین ترتیب برای وسایل و تجهیزات کنترلی که نیاز به دور بودن قطب نما و جی پی اس از منبع تغذیه و موتورها جهت جلوگیری از تداخل مغناطیسی می باشد از ورژن 2.6 به جای 2.5 استفاده می شود. البته با بروز شدن این بردها و با ورود ورژن 2.8 تمامی مشکلات سری های قبلی حذف شد. هم اکنون ورژن 2.8 بهینه ترین حالت می باشد. ورژن 2.9 در اين تاريخ در ايران موجود نمي باشد و به آن نمي پردازيم.

نکته دیگری هم که قابل ذکر است اینه که شاید یکی نخاد از قطب نما و جی پی اس استفاده کنه یا اینکه نیازی به دقت بالا نداشته باشه و فقط بخاد با برد تنها راه اندازی رو انجام بده که در این صورت ورژن های جدید بسیار کاربردی تر و ارزان تر می شوند و نیازی به خریدن ماژول جی پی اس و قطب نما نیست.

شکل زیر نمایی از برد APM2 را نشان می دهد:

apm-2

شکل زیر هم یک APM2.5 را نشان می دهد که GPS از روی برد جدا شده است:

apm2-5

شكل زير APM2.5.2 را نشان ميدهد.

apm2-5-2

اینکه جی پی اس از روی برد جدا شده است مزیت هایی دارد همانند اینکه دیگر شاهد نویزهای ناشی از ربات نیستیم و همچنین با جداسازی جی پی اس در صورت خرابی میتوان آن را به راحتی تعویض نمود ولی عیب آن این است که با توجه به اینکه جی پی اس و در ورژن های بالاتر قطب نما را از روی برد جدا کرده اند نیاز به کالیبره کردن دارد که باعث صرف زمان می شود.

تفاوت ورژن های APM2.5 و APM2.6

تفاوت های سخت افزاری

این دو ورژن از لحاظ سخت افزاری و سنسورها کاملا شبیه به همدیگر هستند و تنها تغییری که در سخت افزار APM2.6 به وجود آمده است این است که سنسور قطب نما به همراه ماژول GPS ارایه شده است و بدین ترتیب ماژول GPS مربوط به این دو ورژن با هم متفاوت است و بدین ترتیب APM2.6 قطب نمای داخلی روی برد اصلی ندارد.

در بین بردهای سری دوم APM یعنی APM2.X تنها بردی که قطب نمای داخلی ندارد APM2.6 است.

  • ماژول GPS مربوط به APM2.5 از نوع Mediatek می باشد.

 

apm-mediatek

  • ماژول GPS مربوط به APM2.6 از نوع Ublox می باشد.

ublox-gps

تفاوت نرم افزاری

از لحاظ نرم افزاری هیچ تفاوتی بین بردهای APM2.5 و APM 2.6 نیست و هر دو دارای فریمور یکسانی هستند.

از لحاظ قیمت 

از نظر قیمت برد APM2.6 به دلیل مجزا بود GPS و قطب نما دارای قیمت بیشتری نسبت به APM2.5 است.

تفاوت ورژن های APM2.6 و APM2.8

در مورد این دو ورژن از لحاظ سخت افزاری اینکه سنسورهای هر دو برد تغییر چندانی نداشته است به جز اینکه یک سنسور قطب نمای داخلی به برد APM2.8 اضافه شده است. و بدین ترتیب تنها بردی که قطب نمای داخلی ندارد همان APM2.6 است.

apm-2-8

در ورژن  2.6  یک مشکل اساسی سوختن رگولاتور ولتاژ 3.3 ولت بود که باعث میشد سنسورهای داخلی فلایت کنترل(شتاب سنج و قطب نما) از مدار خارج شوند. برای حل این مشکل شما باید هنگامی که فلایت کنترل روشن است به هیچ وجه هیچ سنسور یا قطعه ای رو به فلایت کنترل متصل نکنید یا از آن جدا نکنید. کلا هر نوع قطع یا اتصال سنسور ها را به بعد از جدا کردن باتری از فلایت کنترل محول کنید. راه حل دوم اینه که از فلایت کنترل APM2.8 استفاده کنید که این مشکل برطرف شده است.

از لحاظ قیمت هم تفاوت چندانی میانی این دو ورژن نیست.

شکل زیر هم ورژن های 2.7 و 2.8 را نشان می دهد.

hk-pilot-2-7

برای اتصال به کامپیوتر این بردها می توانید از پورت USB میکرو آن استفاده کنید و با یک کابل شارژر گوشی تان آن را به لب تاپ وصل کنید. 

نکته: دقت کنید که پین های مربوط به پورت USB میکرو به صورت ظریفی روی PCB لحیم شده اند و هنگام جازدن و در آوردن کابل بسیار دقت کنید تا آسیب نبینند.

apm-usb

نكات كاربردي

در هنگام تهیه این برد با دو نوع متفاوت از پین هدرهای افقی و عمودی مواجه می شوید که بسته به نوع رباتتان می توانید از هرکدام استفاده کنید.

apm-2-6-pinheader

حتی الامکان سعی کنید برد را به همراه کاور اصلی آن استفاده کنید.

apm-assembly

در صورتی که کاور مشکی رنگ فلایت کنترل را باز می کنید حتما بر روی فشارسنج(بارومتر یا Barometric Sensor نام انگلیسی آن است) یک فوم قرار دهید و آن را با یک لایه دیگری که جهت حفاظت از نور می باشد به طور مناسب نصب کنید. معمولا علت خطاي فشار سنج به دو دليل است:

  1. جريان باد متلاطم و همچنين باد ملخ ها كه اصطلاحا WASH ناميده مي شود.
  2. نور مستقيم آفتاب

apm2-9

دلیل اینکار هم این است که علاوه بر اینکه فشار باد ناشی از ملخ ها بر روی فشار سنج اثر می گذارد نور آفتاب هم باعث تغییراتی در داده های ارسالی از فشارسنج می شود. یعنی اینکه فشارسنج در معرض نور مستقیم آفتاب و سایه دو داده متفاوت را نشان می دهد که باید این موضوع مدنظر قرار گیرد و از پوشش مناسب استفاده شود.

apm-barometer

شكل زير هم مربوط به پوشش هاي قرار داده شده است.

barometric-sensor-apm

البته براي بالا بردن دقت مي توان از يك سنسور سونار هم كه با استفاده از امواج آلتراسونيك كار ميكند و هيچ كدام از پارامترهاي بالا روي آن تاثير منفي ندارند بهره برد. شكل زير يك سنسور آلتراسونيك SR04 را نشان مي دهد.

سنسور سونار

در هنگام نصب فلايت كنترل هم حتما از ضربه گير طراحي شده مخصوص اين برد كه با فيبركربن است استفاده كنيد و يا اگر نداريد از يك فوم به عنوان ضربه گير استفاده كنيد تا هم لرزش هاي اضافه را بگيريد و هم در صورتي كه از قطب نماي داخلي بعضي ورژن ها استفاده مي كنيد تداخل و نويز كمتري داشته باشد. دقت كنيد كه در زير برد از بكار بردن جنس هاي آهني همانند اسپيسر آهني و…خودداري كنيد و حتي الامكان از اسپيسر پلاستيكي و… استفاده كنيد.

apm-shock-absorbers

نكته مهم: محل نصب فلايت كنترل را حتما در نزديكي مركز جرم قرار دهيد زيرا نوسان و لرزش در اين نقطه كمتر است. براي اطلاعات بيشتر در مورد مركز جرم به لينك زير مراجعه كنيد.

آشنايي كامل با مركز ثقل

برای خرید فلایت کنترل APM می توانید از فروشگاههای زیر تهیه کنید. دقت کنید که این برد دارای نمونه های چینی و نمونه های اصلی است. نمونه ی چینی هم از کیفیت مناسبی برخوردار است و می توانید استفاده کنید. هر چند کیفیت برد اصلی را ندارند. قيمت برد چيني حدود 150000تومان است و قيمت برد اصلي حدود 1200000تومان است. بعضي فروشگاهها مثل اهواز هابي تمامي قطعات همراه و همچنين جي پي اس و… را به صورت پكيج ارايه مي كنند. آفتاب رايانه هم اين برد را به صورت جداگانه به فروش مي رساند. البته جي پي اس و ماژول تغذيه و… هم مي توانيد به صورت جداگانه از اين سايت تهيه كنيد. سايت رها هم ورژن جديد را نديدم بخاطر هم لينك سايت رو نزاشتم.

اهواز هابي

آفتاب رايانه

این جلسه هم به پایان رسید. مثل همیشه میتونید برای اطلاع از آموزش های جدید ما رو در تلگرام و یا انیتساگرام دنبال کنید.

 

 

شاید دوست داشته باشید مطالب زیر را هم بخوانید :

18 نظر

  • محمد

    اینم از چرخش جهت موتور

    • قاسم قاسمی

      جهت چرخش ملخ ها

      • قاسم قاسمی

        با سلام
        این هم جهت چرخش ملخ هایتان روی کوادکوپتر. البته دقت کنید که این جهت چرخش برای نوع X ترسیم شده است و در صورتی که از نوع های دیگر کوادکوپتر استفاده می کنید بیان نمایید تا مشابه آن رسم شود.

  • محمد

    سلام من کوادی دارم با فلایت apm من کواد رو روشن میکنم کواد بلند میشه ولی خیلی سریع بدور خودش میچرخید بعد متوجه شدم جهت موتور ها و ملخ ها رو اشتباه وصل کردم حالا وقتی عوض کردم ملخ ها رو روشن میکنم سرعت موتور ها یکدفعه زیاد و کم میشه نمیدونم مشکل از کجاست لطفا راهنمایی کنین ممنون

    • قاسم قاسمی

      با سلام و عرض ادب
      در مورد اینکه موتورهاتون با سرعت های متفاوتی می چرخند چند نکته رو خدمتتون عرض می کنم انجام بدید اگر درست نشد بیان نمایید تا مراحل بعدی را خدمتتان عرض کنم:
      1- تمامی اتصالات بین اسپیدکنترل ها و موتورها را کامل چک کنید و از صحت آن اطمینان پیدا کنید.
      2- یکی از دلایلی که این اتفاق رخ می دهد کالیبره نبودن اسپیدکنترلر هاست. پس اسپیدکنترلر ها را کالیبره کنید و در صورتی که باز هم مشکل وجود داشت مرحله 3 را انجام دهید.
      3- اگر اسپیدکنترلر ها کالیبره باشند و بازهم این مشکل وجود داشته باشد ممکن است هنگامی که مراحل کالیبراسیون فلایت کنترل را انجام می داده اید روی سطح مسطحی نبوده و الان موتورهایتان دارند زور می زنند تا این عدم مسطح بودن را جبران کنند و در صورتی که فلایتتان را بر روی یک سطح مسطح کالیبره کرده اید به مرحله 4 بروید.
      4- ممکن است محل نصب فلایت کنترل APM دارای شیب باشد و یا اینکه هنگامی که موتورها را روشن می کنید دچار لرزش و کج شدن می شود. پس فلایت را بر روی یک سطح مسطح نصب کنید و در جای خود محکم کنید.
      5- در صورتی که تمامی مراحل بالا را انجام دادید و کالیبراسیون هم به درستی صورت گرفته و بازهم مشکل وجود داشت ممکن است باتری کوادکوپترتان توانایی تامین جریان کافی برای موتورها را ندارد که نیاز است اطلاعات باتری و موتورهایتان را ارسال کنید.
      نکته خیلی مهم: ملخ هایتان را هنگام انجام دادن تست ها جدا کنید تا آسیب نبینید. چون پرنده کله پا میشود و احتمال برخورد وجود دارد. حتما در مراحل انتهایی و نصب ملخ با فاصله حداقل 2متر از ربات قرار بگیرید.
      موفق باشید

      • محمد

        سلام من تمام کارها را انجام دادن ولی نشد من وقتی کواد رو بدون ملخ روشن میکنم مشکلی پیش نمیاد ولی وقتی ملخ وصل میکنم یکدفعه سرعت موتور زادو کم میشه

        • قاسم قاسمی

          با سلام
          لطفا ولتاژ باتری، ضریب تخلیه باتری(C)، ظرفیت باتری(mAh)، مدل موتور براشلس، وزن کوادکوپترتان و آمپر اسپیدکنترل را ارسال کنید تا بررسی شود و نتیجه خدمتتان ارسال گردد.
          موفق باشید.

          • محمد

            سلام
            باتری 4500mA 40c
            موتور t-motor air gair 350
            اسپید 20A
            وزن کواد تقریبا یک کیلو نیم هست
            فقط یه چیز دیگه طبق اموزش ملخ هارو میبندم الان ملخ ها جریان هوا رو به بالا میده بجایی که به پایین بفرسته و روشن هم میشه صدای عجیبی باد میاد من فک میکنم ملخ هارو اشتتباه میبندم یا جهت چرخش موتور هارو ملخ من هم چیزی روش نوشته نسیت نه کلمه r نه پولر یا پوشر من عکس نحوره بستن موتور و ملخ هارو میفرستم عکس فلخ ها رو هم میفرستم امکانش هست بگین کدومش دقیقا پولر یا پوشر هست واقعا ممنون از راهنمایی که میکنین

          • قاسم قاسمی

            با سلام
            لطفا ولتاژ باتری را بیان نمایید. لطفا نام ملخ، قطر و گام هایشان را بیان نمایید. به نظر می رسد از ملخ های DJI استفاده نموده اید آیا ابعاد ملخ هایتان 4.5*9.5 می باشد؟

          • محمد

            اینم ملخ

          • محمد

            سلام
            ملخ tmotor فقط روی ملخ نوشته 9545
            ولتاژباتری: 11.1V–3cell

          • قاسم قاسمی

            با سلام.
            لطفا ملخ ها را به شیوه ای که ترسیم شده است ببندید و دوباره تست کنید. روی تراتل 67درصد ربات از زمین بلند می شود.

  • امین

    سلام خسته نباشین ممنون بابت سایت پرمحتواتون با چه زبان برنامه نویسی میشه کد زد منظورم اپن سورس بودنش هست

    • قاسم قاسمی

      با سلام و احترام
      با نرم افزار آردوینو می توانید کد مورد نظر را تغییر دهید و یا کد بنویسید. البته با استفاده از ++NotePad هم می توانید به راحتی کدهای فلایت کنترل APM را تغییر دهید و دستکاری کنید. بعد از دستکاری کردن هم دوباره کدها را بر روی برد آپلود کنید و از آن لذت ببرید.
      موفق باشید

  • صفا سلیمی

    با سلام .ممنونم از سایت خوبتون و امیدوارم همیشه تداوم داشته باشه .در صورت امکان از تمام امکانات و تجهیزاتی که میشه
    یه APM نصب کرد و نحوه کانفیگ آنها در میشن پلنر آموزششو بذارید.با تشکر

    • قاسم قاسمی

      با سلام
      ان شاالله موضاعات جدیدتر درAPM و میشن پلنر مد نظر قرار دادیم که پیشرفته هستند و با تکمیل شدن بر روی سایت قرار می گیرد.
      موفق باشید

  • علی

    سلام
    با تشکر از مطالب جالب و مفیدتون که امیدوارم ادامه پیدا کنه
    لطفا در مورد فلایت کنترل MINI APM v3.1 Mega و مدل های NAZA نیز مطلب بگذارید
    ممنون

    • قاسم قاسمی

      سلام و احترام
      ان شاالله به زودي بر روي سايت قرار مي گيرد.
      موفق باشيد.

  • نوشتن نظر

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    Optionally add an image (JPEG only)