servo et plateau cyclique

[coliin09 0]

Bonjour à tous!

 

Dans un projet de mécanique, je dois réaliser le contrôle d'un drone à 2 hélices contrarotatives qui a été fabriqué par d'anciens étudiants. Cependant, au fil du temps les servomoteurs ont surement été légèrement forcés et donc, lorsque l'on commande une position angulaire, il y a toujours un léger décalage.

J'aimerais bien savoir comment, à partir d'une situation initiale des servos qui est connue et où les pales sont bien horizontales, je peux associer les mouvements de ces servos avec celui des pales.
En gros, la consigne de mon contrôle sera par expl: j'augmente un des pas cyclique de 2 ou le pas collectif de 2, comment doivent réagir mes servos s'ils sont positionnés de cette manière sur ma machine?

Un grand merci d'avance à tous!

[splash! 553]

salut je veut bien essayer de t aider mais pour cela il me faudrait le sens de vol

[steph66 228]

coliin09, ce projet a l'air intéressant. Mais l'avez-vous bien validé au préalable ? Sur simulateur ou avec une maquette à plus petite échelle, plus simple, avec des rotors à pas fixe pour valider la faisabilité ? Un rotor de 1,20 ou 1,50m d'envergure peut tuer ...

 

Le fait, si je vois bien, d'avoir 2 rotors, 1 au dessus du centre de gravité, 1 en dessous, génère une 'certaine' instabilité. Il existe des machines grandeur avec un double rotor contrarotatif tel que certains hélicoptères Kamov (https://fr.wikipedia.org/wiki/Rotor_contrarotatif)

 

 

[coliin09 0]

Il y a 2 heures, splash! a dit :

salut je veut bien essayer de t aider mais pour cela il me faudrait le sens de vol

Merci pour ta réponse ! 
Le sens d'avance est vers la droite lorsque l'on regarde la photo.

Il y a 1 heure, steph66 a dit :

coliin09, ce projet a l'air intéressant. Mais l'avez-vous bien validé au préalable ? Sur simulateur ou avec une maquette à plus petite échelle, plus simple, avec des rotors à pas fixe pour valider la faisabilité ? Un rotor de 1,20 ou 1,50m d'envergure peut tuer ...

 

Le fait, si je vois bien, d'avoir 2 rotors, 1 au dessus du centre de gravité, 1 en dessous, génère une 'certaine' instabilité. Il existe des machines grandeur avec un double rotor contrarotatif tel que certains hélicoptères Kamov (https://fr.wikipedia.org/wiki/Rotor_contrarotatif)

 

 

Oui une étude a été réalisée au préalable et des mesures de sécurité importante ont été mises en place tout autour du drone

Ma grosse question est en fait la suivante :

Je dois faire le contrôle d'un tel drone, c'est-à-dire envoyer une certain code sur la carte Arduino pour qu'il puisse fonctionner. Dans ce code, il faudra que je fasse un lien etre la position des servomoteurs et leur impact sur le plateau cyclique, et donc sur le pas collectif ou cyclique. Par exemple, si je veux augmenter le pas cyclique d'une certaine valeur, je voudrais savoir dans quelle position je place mes servos moteurs CAR c'est EUX que je "commande" en position angulaire dans mon code. 

 

J'espèreque c'est plus clair maintenant  

 

Merci d'avance !

[Poussin 335]

Oula, ca parait compliqué cette affaire, un module de stabilisation est prévu dessus ?

[coliin09 0]

C'est dans le cadre d'études d'ingénieur... C'est moi qui doit le créer en gros ce module !
 
C'est pourquoi je réitère ma demande : 

Je dois faire le contrôle d'un tel drone, c'est-à-dire envoyer une certain code sur la carte Arduino pour qu'il puisse fonctionner. Dans ce code, il faudra que je fasse un lien etre la position des servomoteurs et leur impact sur le plateau cyclique, et donc sur le pas collectif ou cyclique. Par exemple, si je veux augmenter le pas cyclique d'une certaine valeur, je voudrais savoir dans quelle position je place mes servos moteurs CAR c'est EUX que je "commande" en position angulaire dans mon code. 

 

Merci d'avance !

[Poussin 335]

Si je comprends bien , il n'y aura pas de radio emetteur non plus ?

 

[Etox 18]

Bonjour Coliin09,

Sacré projet que tu as là, développer un gyro quoi!

je n'ai aucune idée sur le codage d'un tel système, mais en tant que pratiquant je pense que la tâche n'est pas simple :

Positionnement des servos => il faut trouver la géométrie idéale des servos cyclique la mieux adaptée à l'architecture de la machine et à son ratio... pour ce faire j'ai aucune idée en revanche

Capteurs => les capteurs doivent être de très bonne qualité pour une grande sensibilité...mais il y a le calibrage, là aussi no idea!

processeur => il faut un processeur performant et rapide, celui du Beastx par exemple répond en 11ms.

Absorption des vibrations => le système doit être capable de répondre parfaitement à 4500 tr/min.

 

J'ai compris que tu es élève ingénieur donc tu connais le cycle de développement :

Design : cahier des charges, spécification fonctionnel+technique

développement : codage

recette : tests

postmortem : constat 

 

Vu la complexité de la tâche, la démarche est essentielle!

j'espère avoir aidé

 

Bon courage et amuse toi bien

 

 

[coliin09 0]

Merci,

Mais pas d'idée pour trouver la relation entre la position des servos et la position du plateau? 

[Poussin 335]

Dans un premier temps; Il te faudra définir le neutre mécanique des servos, ensuite définir un réglage de pas mécanique à 0° puis ton pas minimum et maximum mécaniquement à l'aide d'un incidencemètre et d'un niveleur de plateau.

[Etox 18]

j'ai un peu de temps à tuer...chui en vacances mais un peu coincé par la météo

ton sujet m'intéresse!

si j'ai compris tu veux presque construire une nouvelle machine (drone) + le système de Stab

A mon avis il faut séparer les deux car pour faire ton Gyro je pense qu'il faut partir d'une machine déjà faite!

sinon la tache sera 10 fois compliqué!

pour le gyro il faut que t'es une machine éprouvé avec une position des servos bien établie pour que t'ai un point de référence, essentiel au développement de ton système de stab

pour le positionnement des servos ça c'est un autre domaine, c de la mécanique et de la géométrie.

 

@Poussin, je crois que tu parles des réglages, alors que coliin09 parle de la position des servos, de géométrie et d'architecture, je crois!

[splash! 553]

Il y a 4 heures, coliin09 a dit :

Merci,

Mais pas d'idée pour trouver la relation entre la position des servos et la position du plateau? 

 

salut la seule façon d'avoir une relation est d'avoir un point de départ connu et un point arrive connu

 

une fois les débattement connue tu pourra avoir une échelle de commande

[steph66 228]

Il y a 4 heures, Etox a dit :

pour le gyro il faut que t'es une machine éprouvé avec une position des servos bien établie pour que t'ai un point de référence, essentiel au développement de ton système de stab

 

il y a une heure, splash! a dit :

salut la seule façon d'avoir une relation est d'avoir un point de départ connu et un point arrive connu

 

Coliin09, nos réflexions vont dans le même sens : il faut partir d'une machine déjà correctement réglée pour y appliquer un système de correction automatique.

 

Mon problème : ta machine me semble particulièrement instable de par sa conception.

 

Pour moi une solution : j'imagine que tu as développé un environnement de test avec maintien du drone en place (plusieurs axes de déplacement bloqués) pour les premiers décollages. Tu peux faire des essais pour mesurer en sécurité les réactions de l'engin ?

 

Le module prévu est une aide au pilotage, ou un pilote automatique avec gps, ... ?

[splash! 553]

salut je rejoint steph dans sa réflexion.

 

je vais même être plus direct que lui dans la conception mécanique ce drone ne quittera jamais le sol!!!

 

je m’explique:

 

il est impossible d'avoir 3 servo qui se déplace de la même façon au millimètre , tous les drone sont coriger par des module équiper de mems ou d'acelerometre)

 

deplus vous avez deux rotor l'un sur l'autre il faut synchroniser les commandes des 2 rotor mécaniquement et ne pas avoir 2 jeux de 3 servo par rotor

 

 

un drone avec une barre de bell c'est totalement foireux

 

 

[hotelbravo13 58]

Bonjour,

Je suis un peu étonné par toutes ces réponses. La plupart sont justes décourageantes et moralisatrices.

Si j'ai bien compris, Coliin est ingénieur ou futur ingénieur, lui et ses profs doivent donc être des personnes intelligentes et dotées de bon sens. Et il a une question simple, comment déplacer des servos avec une Arduino.

 

En cherchant sur le net , j'ai trouvé ce wiki qui explique comment piloter des servomoteurs rc depuis une arduino.

Ensuite, au vu de la position des servos sur la mécanique qui doit être à 120°, ici une petite explication simple pour comprendre comment ça doit fonctionner.

 

Bon courage, c'est un chouette projet, même si ça vole pas du premier coup

 

Cordialement

Daniel

[steph66 228]

Pour pouvoir développer un système de commande adapté à ce 'drone', il faut avoir modéliser le drone : centre de gravité, 2 points de poussée aérodynamique, ... Il faut décrire mathématiquement les composantes physiques de la machine : couples de rotation, ... Le rotor à barre de Bell est un peu 'obsolète', aujourd'hui les nouveaux hélicos possèdent des rotors flybarless (FBL) sans barre de Bell, c'est le module de commande FBL (en gros ce que tu dois concevoir) qui intègre sa fonction stabilisatrice. Il n'y a que les modules Bavarian Demon qui ont conservé un algorithme qui prenne en compte la barre de Bell. Aussi je te conseille de faire remplacer la tête rotor par une tête FBL, afin de réduire la complexité des algorythmes.

 

Ensuite il faut décrire un minimum les actionneurs : controle du régime moteur, gestion de l'incidence collective des pales, gestion du cyclique.

 

Il faut décrire les informations disponibles : capteurs de mouvement, gps, ...

 

Je dis juste que d'après la photo, ça n'est pas le drone le plus simple à commander. Et qu'en plus il est dangereux à manipuler. Si il tombe, il sera complètement détruit. Il n'y a pas le droit à l'erreur.

 

Coliin09, voici un lien vers un étudiant qui a développé son propre controleur de vol, pour un drone à 4 rotors de taille modeste, et donc moins dangereux que ton drone avec des pales de 60 ou 70cm.

Homemade Quadcopter/C++ Code sans ARDUINO/MULTIWII

 

Le post est plus développé ici : http://forum.heli4.com/viewtopic.php?f=162&t=62739&p=10426873&hilit=programmer+drone#p10426873

 

Coliin09 : pour les servos, ils sont commandés par un signal électrique qui va environ de 1000us à 1500us. Il faut calibrer le logiciel en lui apprenant les positions milieu et extrêmes du servo (correspondant à l'incidence mini/maxi que l'on souhaite donner aux pales, soit dans ton cas entre 0° et environ 8/10°)

[coliin09 0]

Merci hotelbravo13 pour ton message et merci à tous les autres qui ont pu essayer de me donner des conseils également.
Maintenant, comme hotelbravo13 l'a dit, ma question était plus "simple" et plus précise, je me demandais juste si quelqu'un avait pu faire ou savait faire la relation mécanique, peut être géométrique qui aurait pu m'aider à "connecter" dans le code  le mouvement des servos avec celui du plateau. C'està dire, si je mets ce servo à telle position, mon plateau prendra telle orientation etc. Je n'ai, en tout cas pour l'instant, pas besoin d'aide sur TOUT ce qui entoure le drone, j'avais juste besoin de conseils sur cette partie... 
Je sais comment commander un servo, je sais que j'ai besoin d'une centrale inertielle, etc etc . J'ai juste pas commencé à présenter tout mon projet alors que ma question ne se portait que sur un élément précis

 

[hotelbravo13 58]

Bonjour Coliin,

 

Comme schématisé sur le second lien que je t'ai mis, pour des servos placés à 120° autour de l'axe rotor, il y a un rapport de 1 à 2 entre les servos arrières et le servo avant, par rapport à l'axe de rotation du plateau cyclique.

ça implique que pour un mouvement vers l'avant, celui de devant descend de 2 pas pendant que ceux de derrière montent de un pas.

Pour un mouvement latéral, c'est seulement les servos arrière qui se déplacent en opposition,

Pour monter de manière parallèle, tous les servos se déplacent avec la même course.

Pour bien commencer, il faut t'assurer que les palonniers sont à l'horizontale quand les pales ont une incidence de 0°, avec les servos au neutre (impulsion de 1.5 ms)

Il vaut mieux faire les réglages après avoir déconnecter les chapes pour éviter de faire souffrir les servos si ca force.

 

Daniel

Modifié le 20 février 2017 par hotelbravo13

[steph66 228]

Les palonniers des servos auront un débattement utile de 0° à 20 ou 30°. Il faudra calibrer le module pour savoir où est le 0°, et quelle est la position des servos pour le max de pas collectif (donc de combien doivent bouger les palonniers vers le haut).

 

Une fois en l'air, le débattement utile des servos est faible pour maintenir un vol stationnaire. Sans doute 1 ou 2mm de déplacement de la boule de chape des palonniers.

Modifié le 21 février 2017 par steph66