Bygg en selvkjørende båt (ArduPilot Rover): 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Fusion 360 -prosjekter »

Vet du hva som er kult? Ubemannede selvkjørende biler. De er så kule faktisk at vi (mine uni -kolleger og jeg) begynte å bygge en selv tilbake i 2018. Det er også derfor jeg bestemte meg for i år å endelig fullføre den på fritiden.

I denne instruksjonsboken vil jeg dele dette prosjektet med deg og få deg til å bygge ditt eget selvkjørende kjøretøy. Jeg har også laget en liten YouTube -video som riper prosjektets overflate og gir deg en rask oversikt over alle uhellene underveis. Denne instruksjonsboken er den korrelerende veiledningen som forklarer hvordan denne tingen faktisk fungerer.

Hvem er denne instruksen for og hvordan man leser den

Denne instruksen har faktisk to formål. Først og fremst vil jeg dele det jeg har bygd og lært, og få dere interessert i å bygge selvkjørende biler. Det sekundære formålet er å dokumentere prosjektet og de fleste detaljene, slik at den neste studentgruppen ved mitt gamle universitet, som tar opp prosjektet, vet hva som skjer.

Hvis du bare er her for moro skyld, kan du ignorere detaljer som parameterlister og presise koblingsskjemaer. Jeg skal prøve å holde trinnene veldig generiske i begynnelsen, slik at de kan brukes på en hvilken som helst ArduPilot RC -båt og sette detaljene på slutten.

Prosjektet ble ferdig i to deler, og instruksjonsprogrammet følger samme struktur. Jeg kommer til å referere til den første delen som "muskler", da den inkluderer all kraftelektronikk og båtens skrog. Deretter skal jeg gå over "Brain" som er en liten boks på toppen av båten, som inneholder hovedkontrolleren og alt av mottakerens senderstoffer.

Opprinnelsen til Kenterprise

Ok, her er bakgrunnen for dette prosjektet, hvis du ikke allerede har hørt det i videoen. Dette prosjektet startet i 2018 da jeg fortsatt var på universitetet. Vi var på slutten av 4. semester på vei mot 5.. På universitetet vårt får du gjøre et teamprosjekt i omtrent 6 måneder. Du kan enten velge fra en liste over forberedte prosjekter (god sjanse for god karakter) eller starte ditt eget prosjekt (ingen har gjort dette før så vidt jeg vet). Du får også 12 studiepoeng for dette prosjektet, noe som gjør det verdt like mye som bacheloroppgaven. Denne måten å mislykkes kan virkelig gjøre en forskjell i den generelle karakteren din.

Jeg bestemte meg selvfølgelig for å starte et prosjekt fra bunnen av og fant 4 stakkars sjeler som skulle følge meg på denne reisen inn i en søppelbrann i et teamprosjekt. Vi startet med minimum påkrevd lagstørrelse på 5 personer, men 2 av oss dro senere. Vi fikk også 1500 €, MEN vi fikk ikke bruke den på noen av de herlige kinesiske nettbutikkene som alltid har den nyeste og beste elektronikken. I stedet var vi bundet til gode gamle tyske elektronikkleverandører. Spoiler: Det er liksom umulig å få selvkjørende båtkomponenter på denne måten.

Den opprinnelige ideen

Når vi tenkte på en idé for prosjektet, tenkte vi på å gjøre noe drone -relatert fordi droner bare er det kuleste noensinne. Imidlertid er normale flygende droner allerede en ting, og vi ønsket å bygge noe mer nytt. Så vi bestemte oss for å bygge en dronebåt. Vi fikk denne ideen på grunn av en innsjø i nærheten.

Innsjøen dekker et område på 12 km^2 og er stort sett bare 1,5 m dypt. Dette betyr at den varmes opp i sommermåneden, mens det også er mindre vann i den. Du vet hva livsformen elsker varmt vann: Cyanobakterier, også referert til som blå alge i Tyskland. Under de rette forholdene kan disse tingene reprodusere seg på kort tid og dekke store områder mens de produserer giftstoffer som kan skade mennesker og dyr. Hensikten med båten var å regelmessig feie overflaten av innsjøen og måle algekonsentrasjonen. Deretter kan de innsamlede dataene skrives ut til et varmekart for å forstå under hvilke omstendigheter algea starter bygger seg opp og også for å gi advarsler i sanntid til lokalbefolkningen og turister.

En annen Spoiler: Vi var aldri i stand til å bygge en målesamling for blå algea og montere den på en båt, ettersom slike samlinger er dyrt og vanligvis ligger i et 1mx1mx2m rack på et skip, som er en upraktisk størrelse for en 1m lang båt. Det nye fokuset er å automatisk og billig lage dybdekart utenfor sjøen for å gjøre den lokale biologen i stand til å se hvordan sjøbunnen endrer seg over tid. Akkurat nå er det veldig kostbart å skanne det på grunn av nødvendig manuell arbeidskraft.

En nedadgående spiral

Tilbake til historien. I de to første månedene med innsamling av bakgrunnskunnskap og planlegging vurderte vi hva en slik båt ville trenge: Et skrog, et elektrisk drivverk, selvkjørende evner, internettstyring,…. Det var da jeg bestemte meg for at vi skulle bygge nesten alt selv med fokus på autonom kjøring. Dette var en dårlig idé, en idé som var ganske dømt til å mislykkes og gjette hva den gjorde? Akkurat, 6 måneder senere hadde vi tømt vår tid og svette i en stor RC -båt, Kenterprise (Infographic i bilde 4). På veien slet vi med begrensede penger, ingen tilgjengelig elektronikk og dårlig teamledelse, som jeg tar det meste av ansvaret for.

Så det var det, Kenterprise, et autonomt målekjøretøy som verken var autonomt eller målte noe. Ikke så veldig suksess som du ser. Vi ble grillet under vår siste presentasjon. Heldigvis anerkjenner professoren vårt hørte arbeid og ga oss fortsatt en ok karakter, verre enn noen annen prosjektgruppe de siste årene, men ok.

Oppgraderingen i 2020

Jeg vil vurdere å kalle dette studentprosjektet for en absolutt søppelbrann, men som det gamle ordtaket sier: "arrene på en søppelbrann gjør deg sterkere". Denne erfaringen hjalp meg virkelig med å skalere målene mine og holde fokus i alle mine følgende prosjekter. Jeg elsker også fortsatt tanken på et ubemannet kjøretøy som kan hjelpe biologer med å gjøre undersøkelser ved innsjøer og den generelle appellen om å bygge en selvkjørende båt. Det er derfor nå, ett år senere, jeg ønsket å fullføre den med min nylig oppnådde FPV -dronekunnskap, det vakre Open Source -prosjektet ArduPilot og kraften til billige elektronikksteder.

Målet var ikke å gjøre den til en fullverdig målebåt, men å få alle systemene i gang og installere en autopilot. Det trenger ikke å være perfekt. Jeg ville bare se denne båten kjøre seg selv som et bevis på konseptet.

Jeg skal deretter sende den ARBEIDENDE autonome båten videre til universitetet for fremtidige prosjekter som kartlegging av havbunnen. Jeg var forresten ikke alene. Vennen min Ammar, som også var i prosjektgruppen tilbake i 2018, hjalp meg med å teste båten.

Uten videre, la oss komme inn på det

Trinn 1: Muskler: skroget

Skroget er den største delen av båten. Ikke bare på grunn av de enorme dimensjonene (100 cm*80 cm), men også fordi det tok mye tid å bygge denne tilpassede strukturen. Hvis jeg ville gjøre det igjen, ville jeg definitivt gå for hylledelene. En RC -båt på hylla var dessverre ikke i kortene for oss, da disse båtene har en svært begrenset nyttelast. Noe som et bodyboard eller et surfebrett eller bare et par PVC -rør fra jernvarehandelen ville ha vært en mye enklere løsning som jeg bare kan anbefale.

Uansett, skroget vårt startet med en 3D -modell i Fusion 360. Jeg laget en veldig detaljert modell og gikk gjennom flere iterasjoner før vi faktisk begynte å bygge den. Jeg sørget for å gi hver komponent i modellen passende vekter og til og med modellere interiøret. Dette tillot meg å vite båtens omtrentlige vekt før jeg bygde den. Jeg gjorde også noen få oppdriftskalibreringer ved å sette inn en "vannlinje", kutte bilen med den og beregne volumet som var under vann. Båten er en katamaran ettersom denne typen kjøretøy lover høyere stabilitet, deretter en båt med et enkelt skrog.

Etter tonnevis med modelleringstimer begynte vi å få liv i båten ved å skjære grunnformen på de to skrogene ut av polystyrenplater. De ble deretter kuttet i form, hull ble fylt og vi utførte mye sliping. Broen som forbinder de to skrogene er bare en stor trekasse.

Vi dekket alt med 3 lag med glassfiber. Dette trinnet tok omtrent 3 uker og involverte dager med manuell sliping for å få en anstendig glatt overflate (0/10 vil ikke anbefale). Etter det malte vi det i en fin gul og la til navnet "Kenterprise". Navnet er en kombinasjon av det tyske ordet "kentern" som oversetter til synke og Star Trek -romskipet "USS Enterprise". Vi trodde alle at dette navnet er helt egnet for monstrositeten vi skapte.

Trinn 2: Muskler: Fremdriftssystem

En båt uten motorer eller seil har kjøreegenskapene til et drivved. Derfor måtte vi legge til et fremdriftssystem til det tomme skroget.

Jeg vil gjerne gi deg en annen spoiler: Motorene vi velger er altfor kraftige. Jeg skal beskrive den nåværende løsningen og dens mangler og også foreslå et alternativt fremdriftssystem.

Den nåværende løsningen

Vi visste egentlig ikke hvor mye kraft båten trengte, så vi skaffet oss to av disse racerbåtmotorene. Hver av disse er ment å drive en 1 m lang RC -racerbåt og den tilsvarende elektroniske hastighetskontrolleren (ESC) kan levere 90A kontinuerlig (dette forbruket vil tømme et stort bilbatteri på en time).

De krever også vannkjøling. Vanligvis vil du bare koble ESC og motoren med noen slanger, sette innløpet foran på båten og plassere uttaket foran propellen. På denne måten trekker propellen innsjøvannet gjennom kjølesystemet. Den aktuelle innsjøen er imidlertid ikke alltid ren, og denne løsningen kan tette kjølesystemet og forårsake motorfeil mens du er ute på sjøen. Derfor bestemte vi oss for å gå for en intern kjølesløyfe som pumper vannet gjennom en varmeveksler på toppen av skroget (bilde 3).

Foreløpig har båten to vannflasker som reservoarer og ingen varmeveksler. Reservoarene øker ganske enkelt den termiske massen, så motorene tar mye lengre tid å varme opp.

Motorakselen er koblet til propellen gjennom to universalledd, en aksel og et såkalt akterør, som er ment å holde vannet ute. Du kan se et sideriss av denne enheten i det andre bildet. Motoren er montert i en vinkel med et 3D -trykt feste, og rekvisittene skrives også ut (fordi jeg brøt de gamle). Jeg ble ganske overrasket over å høre at disse rekvisittene tåler motorenes krefter. For å støtte deres styrke lagde jeg bladene 2 mm tykke og trykte dem med 100% utfylling. Å designe og skrive ut rekvisitter er faktisk en ganske kul mulighet til å prøve ut forskjellige rekvisitter og finne den mest effektive. Jeg festet 3D -modellene av rekvisittene mine.

Et mulig alternativ

Testing viste at båten bare trenger 10-20% av gassområdet for å sakte bevege seg rundt (ved 1m/s). Å gå rett til 100% gass forårsaker en enorm strømpike, som deaktiverer hele båten helt. Kravet om et kjølesystem er også ganske irriterende.

En bedre løsning kan være såkalte thrustere. En thruster har motoren direkte koblet til propellen. Hele enheten blir deretter nedsenket og derfor avkjølt. Her er en lenke til en liten thruster med tilhørende ESC. Dette kan gi en maksimal strøm på 30 A, noe som virker som en mer passende størrelse. Det vil trolig skape langt mindre nåværende pigger, og gassen trenger ikke å være begrenset så mye.

Trinn 3: Muskler: Styring

Framdrift er kult, men en båt må også snu. Det er flere måter å oppnå det på. De to vanligste løsningene er ror og differensialkraft.

Ror virket som en åpenbar løsning, så vi gikk for det. Jeg modellerte et rorsamling i Fusion og 3D trykte ror, hengsler og servomontasje. For servoene velger vi to store 25 kg servoer for å sikre at de relativt store rorene var i stand til å tåle vannet. Deretter ble servoen plassert inne i skroget og koblet til roret på utsiden gjennom et hull ved hjelp av tynne ledninger. Jeg la ved en video av rorene i aksjon. Det er ganske hyggelig å se denne mekaniske monteringen bevege seg.

Selv om ror så bra ut, avslørte de første prøvekjøringene at svingradiusen med dem er rundt 10 meter, noe som bare er forferdelig. Videre har ror en tendens til å koble seg fra servoene, noe som gjør at båten ikke kan styre. Det siste svake punktet er hullet for disse ledningene. Dette hullet var så nær vannet at tilbakeslag førte til at det ble nedsenket og oversvømmet derfor skrogets indre.

I stedet for å prøve å fikse disse problemene, fjernet jeg rorene alle sammen, lukket hullene og gikk for en differensiell skyveløsning. Med differensialkraft dreier de to motorene i motsatt retning for å få bilen til å svinge. Siden båten er nesten like bred som den er kort og motorene er plassert langt borte fra sentrum, tillater det sving på stedet. Det krever bare litt konfigurasjonsarbeid (programmering av ESC -er og hovedkontrolleren). Husk at en båt som bruker differensialkraft vil dirve i sirkler hvis en av motorene svikter. Jeg kan ha opplevd det en eller to ganger på grunn av det nåværende piggproblemet som ble beskrevet i trinnet før.

Trinn 4: Muskler: Batteri

For meg virker det som om RC -komponenter, som de som brukes i denne båten, kan drives av stort sett alt, alt fra et klokkebatteri helt til et atomkraftverk. Dette er åpenbart litt av en overdrivelse, men de har et ganske bredt spenningsområde. Dette området er ikke skrevet inn i data sheats, i hvert fall ikke i volt. Det er skjult i S-karakteren. Denne vurderingen beskriver hvor mange battericeller i serie den kan håndtere. I de fleste tilfeller refererer det til Lithium Polymere (LiPo) celler. De har en spenning på 4,2V når den er fulladet og en spenning på rundt 3V når den er tom.

Båtmotorene hevder å være i stand til å håndtere 2s til 6s som oversetter til et spenningsområde på 6V helt til 25,2V. Selv om jeg ikke alltid ville stole på den øvre grensen, da noen produsenter er kjent for å plassere komponenter på brettene som bare tåler lavere spenninger.

Dette betyr at det er et stort utvalg av brukbare batterier så lenge de kan levere nødvendig strøm. Og jeg gikk faktisk gjennom et par forskjellige batterier før jeg bygde et skikkelig. Her er en rask oversikt over de tre batterieterasjonene som båten gikk gjennom (så langt).

1. LiPo batteripakke

Da vi planla båten hadde vi ingen anelse om hvor mye energi den ville forbruke. For det første batteriet velger vi å bygge en pakke av de velkjente 18650 litiumioncellene. Vi loddet dem i en 4S 10P -pakke ved hjelp av nikkelstrimler. Denne pakken har et spenningsområde på 12V til 16,8V. Hver celle har 2200mAh og er vurdert til en maksimal utladningshastighet på 2C (ganske svak) så 2*2200mA. Siden det er 10 celler parallelt, kan den levere toppstrømmer på bare 44A og har en kapasitet på 22Ah. Vi utstyrte også pakken med et batteristyringskort (mer om BMS senere) som tar seg av ladningsbalansering og begrenser strømmen til 20A.

Ved testing av båten viste det seg at 20A maksimal strøm er waaaaay mindre enn motorene bruker, og BMS kuttet konstant strømmen hvis vi ikke var forsiktige med gasspaken. Derfor bestemte jeg meg for å bygge en bro over BMS og koble batteriet rett til motorene for å få hele 44 ampere. Dårlig ide!!! Mens batteriene klarte å levere litt mer strøm, kunne nikkelstrimlene, som forbinder cellene, ikke håndtere det. En av forbindelsene smeltet og forårsaket at båten i tre produserte røyk.

Ja, så dette batteriet var egentlig ikke egnet.

2. Bilbatteri

For mitt 2020 proof of concept bestemte jeg meg for å bruke et større batteri. Imidlertid ønsket jeg ikke å bruke ekstra penger, så jeg brukte et gammelt bilbatteri. Bilbatterier er ikke ment å være fullstendig utladet og ladet, de skal alltid holdes fulladet og kun brukes for kortstrøm for å starte en motor. Det er derfor de kalles startbatterier. Å bruke dem som et batteri til et RC -kjøretøy reduserer levetiden betydelig. Det er en annen type blybatteri som ofte har samme formfaktor og er spesielt designet for å bli utladet og ladet flere ganger kalt et Deep Cycle -batteri.

Jeg var godt klar over de korte komme av batteriet mitt, men jeg ville raskt teste båten og batteriet var uansett gammelt. Vel, den overlevde 3 sykluser. Nå synker spenningen fra 12V til 5V når jeg treffer gassen.

3. LiFePo4 batteripakke

"Tredje gang er en sjarm" er det de sier. Siden jeg fremdeles ikke ønsket å bruke mine egne penger, spurte jeg universitetet om hjelp. De hadde sikkert drømmebatteriet mitt hele tiden. Vår Uni deltar i konkurransen "Formula Student Electic" og har derfor en elektrisk racerbil. Racerteamet byttet tidligere fra LiFePo4 -celler til 18650 LiPo -celler ettersom de er lettere. Så de har en mengde med flere brukte LiFePo4 -celler som de ikke trenger lenger.

Disse cellene skiller seg fra LiPo- eller LiIon -celler i spenningsområdet. Den har en nominell spenning på 3,2V og den varierer fra 2,5V til 3,65V. Jeg samlet 3 av disse 60Ah -cellene i en 3S -pakke. Denne pakken kan levere toppstrømmer på 3C aka. 180A og har en maks spenning på bare 11V. Jeg bestemte meg for å gå for en lavere systemspenning for å redusere motorstrømmen. Denne pakken tillot meg endelig å kjøre båten i mer enn 5 minutter og teste selvkjørende evner.

Et ord om batterilading og sikkerhet

Batterier konsentrerer energi. Energi kan bli til varme, og hvis denne varmen tar form av et batteri, har du et problem på hånden. Derfor bør du behandle batterier med den respekten de fortjener og utstyre dem med riktig elektronikk.

Battericeller har tre måter å dø på.

1. Utlader dem til under deres minimumsspenning (kald død)
2. lade dem over maksimal nominell spenning (kan forårsake hevelse, brann og eksplosjoner)
3. tegne for mye strøm eller kortslutte dem (så jeg må virkelig forklare hvorfor dette kan være ille)

Et batteristyringssystem forhindrer alle disse tingene, derfor bør du bruke dem.

Trinn 5: Muskler: Kabling

Ledningen for muskeldelen er vist i det første bildet. På bunnen har vi batteriet som skal smeltes med en passende sikring (akkurat nå er det ingen). Jeg la til to eksterne kontakter for å koble til en lader. Det ville være en god idé å erstatte dem med en skikkelig XT60 -kontakt.

Så har vi en stor batteribryter, som kobler resten av systemet til batteriet. Denne bryteren har en faktisk nøkkel, og la meg fortelle deg at det er så tilfredsstillende å snu den og se båten komme til liv.

Hjernen er koblet til batteriene som er jordet mens ESC og servoer er atskilt med en shuntmotstand. Dette gjør at strømmen kan måles gjennom den lille oransje forbindelsen, da det forårsaker et lite spenningsfall over shuntmotstanden. Resten av ledningene er bare rød til rød og svart til svart. Siden servoene egentlig ikke brukes lenger, kan de bare ignoreres. Kjølepumpene er den eneste komponenten i båten som krever nøyaktig 12V, og de ser ikke ut til å fungere godt hvis spenningen er høyere eller lavere enn det. Derfor trenger de en regulator hvis batterispenningen er over 12V eller en trinnvis omformer hvis den er under det.

Med rorstyring ville begge ESC -signaltrådene gå til den samme kanalen i hjernen. Imidlertid bruker båten nå differensialtrykk aka. skidstyring, så hver ESC må ha sin egen separate kanal, og servoene trengs ikke i det hele tatt.

Trinn 6: Hjerne: Komponenter

Hjernen er en stor eske full av interessant elektronikk. Mange av dem kan bli funnet i FPV racing droner, og noen av dem ble faktisk tatt ut av min egen drone. Det første bildet viser alle de elektroniske modulene. De er pent stablet oppå hverandre ved hjelp av messing -PCB -avstand. Det er mulig fordi FPV-komponenter kommer i spesielle formfaktorer referert til som stabelstedet. Fra bunn til topp inneholder stabelen vår følgende:

Power Distribution Board (PDB)

Denne tingen gjør akkurat det navnet tilsier og fordeler kraften. To ledninger fra batteriet kommer inn, og det tilbyr flere loddeputer for å koble forskjellige moduler til batteriet. Denne PDB tilbyr også en 12V og en 5V regulator.

Flykontroller (FC)

Flykontrolleren kjører ArduPilot Rover Firmware. Det gjør en rekke ting. Den styrer motorstyringen gjennom flere PWM -utganger, den overvåker batterispenningen og strømmen, den kobles til de forskjellige sensorene og inngangs- og utgangsenhetene, og den har også et gyroskop. Du kan si at denne lille modulen er selve hjernen.

RC -mottaker

Mottakeren er koblet til en fjernkontroll. I mitt tilfelle er det en FlySky -fjernkontroll for RC -fly som har ti kanaler og til og med etablerer toveiskommunikasjon slik at fjernkontrollen også kan motta signaler fra mottakeren. Det er utgangssignaler som går rett til FC gjennom en enkelt ledning ved hjelp av den såkalte I-bus-protokollen.

Videosender (VTX)

Hjernekassen har et lite analogt kamera. Videosignalet til kameraet sendes til FC som legger til en skjermvisning (OSD) i videostrømmen, som inneholder informasjon som batterispenning. Den sendes deretter videre til VTX som sender den til en spesiell 5,8 GHz mottaker i den andre enden. Denne delen er ikke strengt nødvendig, men det er kult å kunne se hva båten ser.

På toppen av esken er det en haug med antenner. Den ene er fra VTX, to fra RC -mottakeren. De to andre antennene er følgende komponenter.

Telemetri -modul

433MHz -antennen tilhører en telemetri -modul. Denne lille senderen er en inngang/utgangsenhet som kobler flykontrolleren til bakkestasjonen (en bærbar datamaskin med en 433MHz USB -dongle). Denne tilkoblingen lar operatøren ekstern endre parametere og få data fra interne og eksterne sensorer. Denne lenken kan også brukes til å fjernstyre båten.

GPS og kompass

Den store runde på toppen av båten er faktisk ikke en antenne. Det er ganske sånn, men det er også en hel GPS -modul og en kompassmodul. Det er dette som gjør at båten kan vite posisjon, hastighet og orientering.

Takket være veksten i dronemarkedet er det et stort utvalg komponenter å velge mellom for hver modul. Den mest sannsynlige at du vil bytte er FC. Hvis du vil koble til flere sensorer og trenger flere innganger, finnes det en rekke kraftigere maskinvarealternativer. Her er en liste over alle FC -er som ArduPilot støtter, det er til og med en bringebærpi der.

Og her er en liten liste over de eksakte komponentene jeg brukte:

• FC: Omnibus F4 V3S Aliexpress
• RC-mottaker: Flysky FS-X8B Aliexpress
• Telemetrisendersett: 433MHz 500mW Aliexpress
• VTX: VT5803 Aliexpress
• GPS og kompass: M8N Aliexpress
• Kapsling: 200x200x100 mm IP67 Aliexpress
• Fjernkontroll: FLYSKY FS-i6X Aliexpress
• Videomottaker: Skydroid 5, 8 Ghz Aliexpress

Trinn 7: Hjerne: Kabling

Hjernen får sin driftsspenning rett fra batteriet. Den får også en analog spenning fra gjeldende shunt, og den sender ut kontrollsignalene for begge motorene. Det er den eksterne forbindelsen som er tilgjengelig fra utsiden av hjerneboksen.

Innsiden ser mye mer kronglete ut. Derfor laget jeg det lille koblingsskjemaet på det første bildet. Dette viser sammenhengen mellom alle de forskjellige komponentene som jeg beskrev i forrige trinn. Jeg laget også et par skjøteledninger for PWM -utgangskanalene og USB -porten og førte dem til baksiden av kabinettet (se bilde 3).

For å montere bunken på esken brukte jeg en 3D -trykt bunnplate. Siden komponentene (spesielt VTX) produserer varme, festet jeg også en 40 mm vifte med enda en 3D -trykt adapter. Jeg la til 4 svarte plaststykker i kantene for å skru esken på båten uten å måtte åpne lokket. STL -filene for alle 3D -trykte delene er vedlagt. Jeg brukte epoxy og litt varmt lim for å feste alt til.

Trinn 8: Brain: ArduPilot Setup

Ardupilot Wiki beskriver hvordan du konfigurerer en rover i detalj. Her er Rover -dokumentasjonen. Jeg skal bare klø på overflaten her. Det er i utgangspunktet følgende trinn for å få en ArduPilot Rover i gang etter at alt er koblet til riktig:

1. Flash ArduPilot -fastvare til FC (Tipp: du kan bruke Betaflight, en vanlig FPV -drone -programvare, for det)
2. Installer en Ground Station -programvare som Mission Planner og koble til kortet (se brukergrensesnittet for misjonsplanleggeren på bilde 1)

3. Gjør et grunnleggende maskinvareoppsett

   • kalibrere gyro og kompass
   • kalibrere fjernkontrollen
   • konfigurere utgangskanaler

4. Gjør et mer avansert oppsett ved å gå gjennom parameterlisten (bilde 2)

   • spennings- og strømsensor
   • kanalkartlegging
   • Lysdioder
5. Gjør en prøvekjøring og juster parametrene for gass og styring (bilde 3)

Og bom, du har en selvkjørende rover. Selvfølgelig tar alle disse trinnene og innstillingene litt tid, og ting som å kalibrere kompasset kan være ganske kjedelig, men ved hjelp av dokumenter, ArduPilot -fora og YouTube -opplæringsprogrammer kan du til slutt komme dit.

ArduPilot gir deg en avansert lekeplass med mange parametere som du kan bruke til å bygge stort sett alle selvkjørende biler du kan tenke deg. Og hvis du mangler noe, kan du kontakte samfunnet for å bygge det, ettersom dette flotte prosjektet er åpen kildekode. Jeg kan bare oppfordre deg til å prøve det, da dette sannsynligvis er den enkleste måten å komme inn i verden av autonome kjøretøyer. Men her er et lite profftips: Prøv det med et enkelt kjøretøy før du bygger en gigantisk RC -båt.

Her er en liten liste over de avanserte innstillingene jeg gjorde for mitt spesielle maskinvareoppsett:

• Endret kanalkartlegging i RC MAP

  • Pitch 2-> 3
  • Gass 3-> 2
• Aktiverte I2C RGB -lysdioder
• Rammetype = Båt

• Oppsett av skridstyring

  • Kanal 1 = ThrottleLeft
  • Kanal 2 = ThrottleRight
• Kanal 8 = FlightMode
• Kanal 5 = Tilkobling/frakobling

• Konfigurer gjeldende og batterimonitor

  • BATT_MONITOR = 4
  • Start deretter på nytt. BATT_VOLT_PIN 12
  • BATT_CURR_PIN 11
  • BATT_VOLT_MULT 11.0

Trinn 9: Hjerne: Tilpasset LED -kontroller

Førstepremie i Make it Move Contest 2020