چرخش ملخ

آشنایی با فلايت كنترل و شناخت فلایت کنترلرهای مختلف {جلسه شانزدهم}

 

فلایت کنترل

فلایت به معنای پرواز می باشد و کنترل هم که مشخص است. به بیان ساده فلايت كنترل یا سیستم کنترل پرواز مشابه مغز انسان می باشد که تمامی فرامین و دستورات از آن صادر می شود و موتورهای ربات مشابه دست و پای انساند.

در حقیقت فلايت كنترل همان میکروکنترلر خودمونه که تعدادی قطعه جدید بهش وصل شدن و به عنوان دستیار ازشون استفاده می کنه تا بتونه ربات پرنده رو کنترل کنه. بعدا دستیارانش را معرفی می کنیم.

اول یه نمای کلی و محل نصب فلایت کنترلر رو ببینیم:

فلایت کنترل کوادکوپتر

همانطور که در شکل بالا میبینید در زیر فلایت کنترل یک ضربه گیر استفاده شده . کار ضربه گیر اینه که ارتعاشات ناشی از تکان های کوادروتور که بوسیله ملخ ها و… ایجاد میشه به فلایت کنترل منتقل نشه یا تا حد امکان کاهش پیدا کنه.

یک شکل دیگه هم که از فلایت کنترل KK ال سی دی دار استفاده کرده رو در زیر میبینید:

 

فلایت کنترل ال سی دی دار

موضوعی که مهمه و باید مد نظر قرار بدید اینه که شما چه انتظاراتی از یک فلایت کنترل دارید و برحسب اون نیازتون فلایت کنترل موردنظرتون رو طراحی کنید و یا بخرید.

1-چه نوع پروازی را از ربات پرنده خود انتظار دارید.

2-هزینه و توان مالی که می توانید پرداخت کنید.

3-کواد کوپتر با قابلیت مانور و سرعتی و قابلیت های مثل فیلمبرداری با کیفیت و…

هر چه انتظاراتتون بالاتر بره قطعا دستیاران میکروکنترلر که در بالا اشاره کردیم بیشتر میشه و امکانات بیشتری باید بهش وصل کنید که باعث میشه حجم برنامه نویسیتون بالاتر بره و برد سخت افزاریتون هم شلوغ تر بشه.  سعی میکنیم مرحله به مرحله امکانات جانبی بیشتر رو معرفی کنیم و در جلسات آینده رو هر کدوم بحث کنیم.

قیمت های حال حاضر بردها رو در زیر هرکدام نوشتیم تا در آخر با مقایسه هزینه هرکدام و کارایی آنها به نتیجه مطلوبی جهت خرید مناسب برسیم.

معرفی انواع فلایت کنترلرهای موجود در بازار

 
فلايت كنترل KK

نصب فلایت کنترل

شکل بالا که مربوط به فلایت کنترل KK می باشد این فلايت كنترل حداقل امکانات برای یه پرواز رو دارا می باشد. همانطور که در شکل مشاهده می کنید تنها قابلیتی که این برد در حین پرواز برای ما دارد سنسورهای جایروسکوپ می باشد.

شماتیک کلی این فلایت کنترل رو در بالا دیدید. در شکل زیر نمونه پیشرفته به همراه ال سی دی را مشاهده میکنید. از نظر من راحترین فلایت کنترل برای افراد مبتدی است. قسمتهایی که رو شکل مشخص نشده رو از شکل قبلی کمک بگیرید. مبتدی های برای شروع حتما از این برد استفاده کنند. دقت کنید اینکه می گوییم مبتدی های حتما از این برد استفاده کنند به خاطر این است که این برد نیازی به اتصال به کامپیوتر ندارد و با چند تنظیم دستی روی خود برد به راحتی به یک پرواز پایدار می رسید. البته باید توجه کنید که بعد از اینکه حرفه ای شدید دیگه این برد قابلیت های مورد نیاز شما همانند اتصال سنسورهای بیشتر را ندارید و ناگزیرید به سراغ بردهای همانند APM یا مولتی وی یا نازا و… بروید. نصب سنسورهای بیشتر باعث پایداری بیشتری می شود که در جلسات آتی به آن می پردازیم. برای تنظیمات پایداری هم فقط یکبار اینکار را انجام دهید کافی است. یعنی اینکه بعد از نصب برد آن را روی یک سطح صاف قرار دهید و بردتان را با استفاده از کلیدهای روی آن کالیبره کنید. دقت کنید که در صورتی که برای کالیبره کردن بردکنترلی تان نیاز به تکرار مجدد دارید به احتمال زیاد تنظیمات را در بردتان ذخیره نکرده اید و یا اینکه رادیوکنترلتان به درستی کار نمی کند. بعد از یکبار تنظیم کردن می توانید مولتی روتورتان را روی هر سطح غیرصافی گذاشته و آن را پرواز دهید. حداکثر شیب غیرصاف 45 درجه می باشد.

فلایت کنترل هابی کینگ

 

 قیمت نوع بدون ال سی دی نسخه 5.5: 55000 تومان

قیمت نوع بدون ال سی دی نسخه 2.1: 75000 تومان

قیمت برد KK با ال سی دی: 160000 تومان 

فلايت كنترل DJI NAZA

فلایت کنترل نازا دارای قابلیت های بسیاری است که البته بسته به پولی که پرداخت می کنید این قابلیت ها در مدلهای مختلف کم و زیاد میشود. این مدل هم طرفدارای زیادی داره.

فلایت کنترل نازا

 قیمت فلایت کنترل نازا مدل Wookong-M حدود 3500000تومان می باشد. 

 فلايت كنترل Multiwii

بردهای مولتی وی مدل های مختلفی داره و قابلیت های بسیار زیادی به هرکدوم از بردهاش اضاف کرده. این بردها بر پایه آردوینو طراحی شده اند و خیلی راحت با استفاده از آردوینو می تونید به این برد متصل بشید و تغییرات لازم رو انجام بدید. در زیر تمامی نمونه های مولتی به همراه مشخصات و قیمت را مورد بحث قرار داده ایم.

MultiWii SE V2.5

این مدل از فلایت کنترل مولتی وی رو تقریبا در هر فروشگاهی می توانید پیدا کنید. تمامی امکانات مربوط به این برد روی تصویر توضیح داده شده است. این فلایت کنترل را گاهی با نام MWC SE V2.0 هم نشان می دهند که مخفف MultiWii CRIUS SE V2.0 است.

 قیمت بردکنترلی MultiWii SE V2.5 حدود 120000تومان می باشد. 

فلایت کنترل مولتی وی

به همراه بعضی بردهای مولتی وی که پورت USB ندارند یک مبدل FTDI ارایه می شود تا بتوانیم از کامپیوتر برنامه مورد نظرمان را لود کنیم.

این عبارت مخفف Future Technology Devices International است.

راه اندازی فلایت کنترل مولتی وی

 

MultiWii NanoWii

فلایت کنترل مولتی وی نانو وی

نمونه دیگر فلايت كنترل های مولتی وی برد MultiWii NanoWii می باشد که از هسته آردوینو لئوناردو یعنی ATmega32U4 بهره می برد. همچنین این برد دارای یک MPU6050 می باشد که ترکیبی از شتاب سنج سه محوره و جایروسکوپ سه محوره را به همراه دارد. همچنین این برد دارای کانکتور UART جهت اتصال بلوتوث، تلمتری، جی پی اس، DSM2 و غیره است. یک رابط I2C هم برای اتصال قطب نما و فشارسنج تعبیه شده است. قابلیت اتصال حداکثر 8موتور براشلس و سروو را دارد. این برد دارای رابط USB است. ابعاد آن 30x30x16mm است و وزنی حدود 5.1گرم دارد. هنگامی که این برد را میخرید به صورت پیش فرض دارای بوت لودر آردوینو می باشد.

 قیمت برد MultiWii Nano Wii حدود 120000 تومان است. 

 

MultiWii&Megapirate

این برد تقریبا دارای تمامی امکانات لازم برای پایداری مولتی روتورهاست. دارای سنسورهای جایروسکوپ، شتاب سنج ، قطب نمای دیجیتال، بارومتر و امکان اتصال به سنسور GPS را هم فراهم میکند که تمامی این قابلیت ها را با قیمتی بسیار مناسب عرضه میدارد. این برد کنترلی دارای پورت USB microمی باشد. اصطلاحا ALL In One Pro board می نامند که در بعضی جاها با AIOP نشان می دهند و علامت V در جلوی آن به معنای ورژن آن می باشد. مثلا AIOP V1.0 به معنای ورژن اول این برد می باشد. این برد با نرم افزار Mission Planner که مخصوص بردهای APM است راه اندازی می شود. همچنین می توانید کد مولتی وی را هم روی این برد قرار دهید و از آن بهره مند شوید و به این ترتیب یک برد OPEN SOURCE همه کاره خواهید داشت. شکل زیر ورژن شماره 2 این برد را نشان میدهد.

فلایت کنترل مولتی وی مگاپایرت

در حال حاضر نسخه شماره 2 این برد به بازار آمده است. تفاوت های نسخه شماره 1 و2 را می توانید در شکل زیر ببینید.

تفاوت ورژن های فلایت کنترل مولتی وی

 قیمت برد MultiWii&MegaPirate حدود 300000 تومان است. 

 

MultiWii Lite

فلایت کنترل مولتی وی لایت

 قیمت برد مولتی MultiWii Lite حدود 150000تومان است. 

 

MultiWii MicroWii

فلایت کنترل مولتی وی میکرو وی

 قیمت برد مولتی MultiWii MicroWii حدود 190000تومان است. 

MultiWii MiniWii

برای اتصال این برد نیاز به مبدل FTDI دارید. در حال حاضر این برد در فروشگاههای داخل ایران موجود نمی باشد. از لحاظ ابعادی ابتدا مینی مولتی وی است و سپس میکرومولتی وی است و کوچکتر از همه نانومولتی وی است.

فلایت کنترل مولتی وی نانو وی

 
فلايت كنترل Pixhawk

Pixhawk یک اتوپایلوت بسیار پیشرفته است که سیستم پردازشگر قوی دارد کلاک ۱۶۸ مگاهرتز , سنسورهای پیشرفته و همچنین سیستم عامل Nutt X را داراست.این اتوپایلوت حاصل تلاش های صورت گرفته در تیم دانشگاه زوریخ(ETH) بوده و هم اکنون به صورت یک پروژه متن باز ارائه شده است.

فلایت کنترل پیکس هاوک

 

 

قیمت برد پیکس هاوک(Pixhawk)از 800000تومان تا 1500000تومان برای بردهای مختلفش است.

 
فلايت كنترل APM

این فلایت کنترل یا همون Ardu Pilot یک فلايت كنترل بسیار خوب با رابط کاربری ساده می باشد که به نام اردوپایلوت مگا (Ardupilot Mega-APM) نیز شناخته شده است، یک اتوپایلوت متن باز است که از سال ۲۰۰۷ توسط گروه DIYDrones آغاز شد. این اتوپایلوت قابلیت نصب روی انواع سامانه‌های بدون سرنشین اعم از هواپیما، مولتی روتور، ماشن و قایق را دارد. در زیر نمای کلی و خروجی های مربوط به این فلایت کنترل رو مشاهده می کنید.
اردوپایلوت بر اساس اردوینو (Arduino) ساخته شده است. در نسخه‌های اولیه آن از سنسورهای دمایی (Thermopile) استفاده شده بود اما بزودی جای خود را به IMU داد. در IMU از جایروسکوپ و شتاب سنج به صورت همزمان استفاده می‌شود و دقت بسیار بالاتری دارد.

این فلایت کنترل را در چند جلسه به صورت کامل راه اندازی کرده ایم که از لینک های زیر قابل دسترس می باشد.

شناخت کامل برد APM

راه اندازی سخت افزاری برد APM

فلایت کنترل APM

قیمت برد MINI APM حدود 170000تومان است.

قیمت بردهای APM چینی در بازار بسیار ارزان می باشد که حدود 170000 تومان می باشد و از سایت هایی که در انتهای صفحه قرار داده ایم می توانید تهیه کنید. شایان ذکر است که این بردهای چینی از کارکرد مناسبی برخوردار است.

مقایسه برد Multi Wii و APM

بردهای مولتی وی و APM بر اساس آردوینو بنا نهاده شده اند و تفاوت های اساسی با هم دارند. اولین تفاوت بین برد مولتی وی و APM محیط های نرم افزاری آنهاست که محیط نرم افزاری APM بسیار بهتر از محیط نرم افزاری مولتی وی است. محیط نرم افزاری مولتی وی MultiWii GUI نامیده می شود. دومین تفاوت اینکه تنظیمات محیط نرم افزاری مولتی آسان نیست و برای اینکار ابتدا باید برای تنظیمات سخت افزاری از محیط آردوینو استفاده کنید و در مرحله دوم بعد از تنظیمات در آردوینو به سراغ MultiWii GUI برویم و در این محیط گرافیکی نیز تنظیمات دیگر مربوط به سنسورها و میزان PID و… بپردازیم که باعث می شود نیاز به یادگیری و مطالعه زیاد این برد باشد. ولی در برد APM  تمامی تنظیمات در یک محیط نرم افزاری با نام Missionplanner انجام می شود.

مقایسه قیمت بردهای مختلف

از نظر قیمت می توانید سری به فروشگاههای آخر همین صفحه بزنید ولی به طور خلاصه قیمت بردهای مختلف رو براتون شرح داديم. اول اینکه فلايت كنترل نازا قیمت نسبتا بالایی رو دارند و در صورتی که از لحاظ اقتصادی مشکل دارید سراغ این بردها نروید و در عوض پیشنهاد میکنم یک برد APM رو بجای یک برد NAZA استفاده کنید چون فلایت کنترل APM همون امکانات را برای شما با قیمت کمتری ارایه می کند. بردهای KK تقریبا ارزان ترین بردهای موجود در بازار هستند و به دلیل رابط کاربری ساده برای مبتدیان مناسب می باشد. همچنین فلايت كنترل مولتی وی هم قیمت مناسبی دارند ولی از لحاظ تنظیمات به نسبت بقیه سخت تر هستند. بردهای Pixhawk هم بردهای بسیار پیشرفته ای هستند که قیمت های نسبتا بالایی دارند و مخصوص افراد حرفه ای است.

بطور کلی یک بردکنترلی پیشرفته نیاز به راه اندازی امکانات زیر دارد:

1-سنسور جایروسکوپ(Gyroscope Sensor)

2-سنسور قطب نما(Compass Sensor)

3-سنسور شتاب سنج(َAccelerator Sensor)

4-سنسور فشارسنج(Pressure Sensor)

5- سنسور جی پی اس(GPS Sensor)

6-سنسور آلتراسونیک(Ultrasonic Sensor)

7-سنسور دماسنج(Temperature Sensor)

8- سنسور رطوبت سنج(Humidity Sensor)

9-سنسور سرعت باد(Airspeed Sensor)

10-سنسور شار نوری: این تجهیز با اندازه گیری جابه جایی نوری، موقعیت را حفظ کرده و امکان هدایت نوری را فراهم می آورد.

در جلسات آینده راجع به تک تک موارد بالا و اینکه کاربردشان در ربات چیست بحث می شود.

این بردها بصورت آماده در بازار یافت میشود. برای خرید برد KK و سایر فلایت کنترلرها میتونید از فروشگاههای زیر استفاده کنید:

1-سایت رها

فروشگاه رها

2-آفتاب رایانه

آفتاب رايانه

3-مدل ایران

مدل ايران

برای دریافت آخرین مطالب سایت  و همچنین مطالب منحصر به فرد دیگر که در سایت منتشر نمی شوند میتوانید در کانال تلگرام ما عضو شوید و یا در اینستاگرام ما را فالوو کنید:

 

 

125 نظر

  • برهانی

    سلام اقای مهندس،من یک فلایت مولتی وی  دارم با جی پی اس و تله متری ،حالا میخوام اینا رو با یک فلایت پیشرفته تر که کار باهاش راحت تر باشه جایگزین کنم، اگه ممکنه،یک فلایت مناسب معرفی بفرمایید.  که از نظر اقتصادی هم من خیلی متضرر نشم و مناسب کارم هو باشه. با سپاس برهانی

    • قاسم قاسمی

      سلام جناب برهاني بزرگوار
      فلايت جديد را براي چه پرنده اي مي خواهيد؟

      • برهانی

        سلام مهندس پرندم کواد هستش

        میخوام فیلم برداری کنم و موتور هایم tmotor 350 هستش

        فریمم s500

        می خوام کواد پایداری خوبی داشته باشه

        با در نظر گرفتن این من تو تنظیم pid مشکل دارم و پرندم با multiwii aiop v2 یک طرفه میشد حالا میخوام عوض کنم چی پیشنهاد میدید؟

        با تشکر از پاسخ گویی شما

        • قاسم قاسمی

          سلام مجدد
          پيشنهاد من اين است كه از فلايت كنترل APM به عنوان يك جايگزين بسيار مناسب تر استفاده كنيد.
          با آرزوي موفقيت براي شما

          • برهانی

            سلام

            با تشکر از راهنمایی شما

            اگر من به جای apm فلایت pix hawk  خرید کنم .

            آیا به مشکل بر خواهم خورد ؟

            آیا بهتر خواهد بود؟

             

          • قاسم قاسمی

            سلام مجدد جناب برهاني
            چنانچه از لحاظ مالي موردي نداريد قطعا پيكس هاوك انتخاب بهتري خواهد بود. در قسمت كامنتهاي جلسات مختلف جزئيات بيشتري از تفاوت فلايت هاي مختلف آورده شده است.
            موفق باشيد

          • برهانی

            با تشکر از پاسخ گویی و توجه شما

          • قاسم قاسمی

            خواهش ميكنم.
            با آرزوي موفقيت

  • mht

    خیلی خیلی ممنون بخاطر مطالب مفید سایتتون
    برای پروژه ی کارشناسیم یه چیزی می خوایم که بتونه حداقل با فرکانس 15 یا 20 هرتز و دقت حداقل نیم متر مختصات رو بده(قراره روی کوادروتور بزاریم و برای محیط بیرون(outdoor)میخوایم)
    یکی از کارایی که برای موقعیت یابی انجام میشه اینه که GPS و INS(Inertial Navigation System) رو با هم تلفیق می کنن و دلیل این تلفیق هم اینه که GPS ها می تونن حداکثر تا 5 داده در ثانیه بدن که اغلب 1 یا 2 تا هست و INS ها هم خطا دارن و این خطا با گذشت زمان به صورت تصاعدی بالا میره و که این کار الگوریتم و محاسبات پیچیده ای داره و تا حالا به نتیجه ای نرسیدیم حتی الگوریتمی هم پیدا نکردیم. می خواستم بدونم شما تو این زمینه اطلاعاتی دارید که بتونه ما رو کمک کنه؟ ترکیب دو gps، دقتی که ما میخوایم رو میده؟
    خیلی ممنون میشم اگه کمک کنید

  • آرش

    سلام. یه سوال داشتم، آیا پرنده های قابل برنامه نویسی آماده وجود دارند یا باید خودمون از صفر قطعاتش رو اسمبل کنیم؟ و اینکه در چه حدی می توان روی قدرت پردازش اونها حساب کرد؟ با چه زبانی کدنویسی روشون انجام میشه؟ خیلی متشکرم.

    • قاسم قاسمی

      سلام و احترام
      امروزه تقریبا هر نوع پرنده ای را بخواهید به صورت کاملا آماده برای شما ارسال می کنند و شما می توانید هر تغییری را که مد نظر دارید روی آن انجام می دهید. به عنوان مثال می توانید یک کوادکوپتر آماده که دارای فلایت کنترل APM باشد سفارش دهید و بعدا هر تغییری که خودتان دوست داشتید روی آن انجام دهید. با زبان های متفاوتی هم می توانید کدها را دستکاری کنید به ++C مسلط باشید کار راحتی در پیش دارید. هر چند محیط های IDE آردوینو و… کار را از این نیز راحتر کرده اند.
      موفق باشید.

  • علي

    سلام و تشكر
    در ربات هاي زيردريايي تفاوت ROV و AUV در چيست؟

    • قاسم قاسمی

      با سلام
      AUV مخفف Autonomous Underwater Vehicle مي باشد و به سيستم هاي زيردريايي اطلاق مي شود كه عمليات نقشه برداري، بازرسي و بقيه كارها را به صورت اتوماتيك انجام مي دهد ولي ROV مخفف Remotely Operated Vehicle مي باشد كه به صورت وابسته به يك كشتي و يا وسيله ديگر عملياتي را انجام مي دهد و به وسيله يك كابل به كشتي متصل است. اين كابل ها وظيفه انتقال سيگنال را بر عهده دارند و معمولا داراي دوربين، نور، بازو، سونار و…هستند. اين بازوها وظيفه جابجايي اشيا يا برش يا اتصال قلاب و… را به عهده دارند.
      موفق باشيد

  • میلاد

    با سلام خدمت آقای قاسمی
    خواستم از شما درخواست کنم در مورد برنامه نویسی فلایت ها هم تو سایت واقعا کاملتون بزارید . بیشتر زبان c

    • قاسم قاسمی

      با سلام خدمت شما دوست عزیز
      این بخش هم در لیست مطالب درخواستی قرار دارد که به محض آماده شدن بر روی سایت قرار می گیرد.
      با سپاس از توجه شما

  • نوشتن نظر

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

    Optionally add an image (JPEG only)