En un inici, cuan ens van fer decidir quin TDR voliem fer tots teniem dubtes de que fer, però en cap moment teniem decidit de fer-ho junts, el Gerard volia fer una impresora 3D, el Josep alguna cosa relacionada amb la robotica o construcció d'una maqueta i el Jordi no estava gens segur del què fer, però es decantava per fer una aplicació mòbil o una recerca sobre les discriminacions socials a Manresa.

Uns dies més tard el Jordi i el Josep parlaven de que no estaven segurs de quin TDR fer i parlant-ho amb la tutora de 1r de Batxillerat ens va proposar de fer algo junts, i ens va semblar correcte. Primer, teniem la idea de fer un robotet amb una placa arduino però no teniem les idees gaire clares.

El Gerard es va adonar que el seu treball de la impresora 3D no li interesava i no era gaire factible i ens va demanar si podia unir-se al nostre projecte i vem acceptar.

Un dia vem anar a veure les exposisions de TDR i un alumne va comprar un robotet Lego i el va programar, a nosaltres no ens va desagradar, però no era l'estil que nosaltres voliem fer per al nostre treball, però com que ens haviem estat informant de tot tipus de drons teniem una miqueta més clar que fer, un quadcopter. En aquella mateixa exposició hi havia el nostre actual tutor del TDR, que li varem demanar consell sobre el nostre treball i ens va donar el seu correu per si voliem demanar-li dubtes, però que aquest any no agafava treballs de recerca.

Al cap d'un parell o tres de setmanes el tutor ens va proposar ser el nostre tutor del treball de recerca ja que ens veia molt animats i amb ganes de treballar, i nosaltres encantats vem acceptar.

A partir d'aquí vem anar treballant i hem aconseguit arrivar fins on estem ara.

Un cop programada la placa de vol procedim a acabar de muntar el quadcopter, és a dir col•locar la resta d’aparells i connectar-ho tot perquè funcioni adequadament. Per tal de que el drone voli correctament un aspecte fonamental és el fet de que els quatre braços estiguin equilibrats en quan a pes. Per falta d’espai en la zona central del quadcopter hem de col•locar diversos aparells en els braços del frame com el receptor i el GPS. Després d’això muntem la multiwii i posteriorment realitzem totes les connexions pertinents. Ara ja nomes queda col•locar la bateria, la bateria sol despendre molta calor al funcionar i per tant decidim col•locar-la a la part inferior de la zona central del quadcopter, és un lloc una mica perillós perquè podria rebre impactes al aterrar així dons la recobrim amb un tros d’espuma per embolicar material fràgil després la subjectem amb unes brides i ja haurem acabat el muntatge del drone i podrem començar a volar.

Aqui podreu fer una ullada rapida a totes les fotos del blog! })

Aqui pots fer tots els comentaris sobre TDRquadcopter i preguntes, que respondrem encantats!:)

VIDEOS

Tutorials:

Programant el Qbrain(ESC) amb una targeta programadora d'ESC(turnigy card):

VIDEOS

PROVES:

1ra vegada que el vem fer volar:

El primer dia que vem aconseguir fer volar-lo bé:

Avui ens ha arribat una nova comanda que vam fer per millores del quadcopter:

-Protecció per la Multiwii Pro, ens proporciona un plus en quan els impactes i en cas de que una hèlice es trenqués:

-Noves hèlices de més qualitat de color verd i unes altres de fibra de carbó per un vol mes ràpid i àgil:

-Alarma per la bateria(Ens proporcionara un avís quan les celes de la bateia estiguin just al limit per tal de
no malmetre la bateria):

-També hem canviat un pis més abaix el ESC(Qbrain) per aprofitar més l'espai, podent reduint així el pis on estava abans.

Un dia de setmana santa, vam anar amb un camp i vem provar de fer volar simplement el quadcopter, ja que, teniem moltes ganes de fer-lo volar perquè portavem temps sense veurens amb el quadcopter, i només havia volat bé un cop i durant molt poca estona.

Allà al camps vem posar una manta per enleirar el quadcopter, perquè les hèlics no s'enredessin amb les herbes. Encara que feia molt de vent, era fàcil de portar-lo, encara que vem notar que es desviava lleugerament cap a l'esquerra.

Com era de esperar, en Gerard es va emocionar una miqueta i el va fer volar molt amunt, i una corrent de vent es va emportar el quadcopter cap a uns abres, es fa vicar a sobre de un abre i el vem tinguer que baixar a cops de pinya.

Si voleu veure les aventures que van passar cliqueu al seguent enllaç: El quadcopter ja vola!

Impacients per fer volar el quadcopter, vem anar a la UPC per parlar amb el tutor per  trobar el problema al quadcopter. Desprès de estar estona pensant i provant coses amb el quadcopter.
Desprès buscant per internet, gent que tenia el mateix problema, vem veure que el ESC no anava correctament perquè s'havia de calibrar, i desprès de fer-ho, ens vem disposar a fer-lo volar.

Vem baixar amb el tutor al pati de la UPC. El primer en fer-lo volar va ser en Jordi, ja que en Gerard li feia cosa trencarlo a la primera. Primer va fer-lo volar a poca alçada i agafar el "truco" a controlar-lo. Un cop ja l'havia fet volar una miqueta el va aixecar més, al fer molt vent es movia cap a la dreta, però com que era molt estable no es feia dificil de controla, encara que aterrar-lo si que va costar una miqueta més.

Desprès, en Gerard, una miqueta engrescat perquè ja volava millor, es va disposar a fer-lo volar. Va agafar el quadcopter i el va fer volar, primer semblava tot correcte, fins que el quadcopter va anar-se'n una miqueta per el vent i en Gerard es va posar nerviós, i el va xocar contra una paret. Conclusió, el quadcopter només se li van trencar dues hèlices i en Josep no va poder-lo pilotar.

A proxim post explicarem el proxim vol.

PD: Aquí no hi ha video perquè no ens vem emportar la càmera.

Un dia, els de TDRquadcopter vem quedar per acabar de montar tot el quadcopter, cuan vem acavar, ens vem disposar a fer-lo volar.
Al principi, tots teniem una miqueta de por perquè mai cap de nosaltres ha controlat mai un quadcopter.

El primer de tots va ser en Gerard, que donant-li molt poca potència, i amb molta precaució, intentava aixecar-lo, però el quadcopter anava a batzegades i no es costrolava gaire bé, a més a més el primer cop va ficar malament una hèlice i va saltar, fins que, al donar-li més potència el quadcopter es va desastevilitzar i es va caure del revés, fent que el protector de la MultiWii es tregués i el suport del GPS no aguantés més el GPS.
Desprès vem pensar que podia ser error de les hèlices, i les vem canviar amb la intenció de que volés millor, vem posar cinta aïllant per cobrir el protector de la MultiWii i que s'aguantés i el GPS adderit al frame.

Desprès va ser el torn del Jordi i en Josep, que definitivament el van fer volar una miqueta millor, però continuava anant a batzegades i s'anleirava molt i desprès es paraven els motors i es queia a gran velositat.
Vem decidir que no el fariem volar més i que demanariem cita amb el tutor per comentar aquests intents de vol i trovar una solució per aquest problema.

En el proxim post explicarem tot el que va passar a la cita amb el tutor.

PD: Aquí teniu un video amb tots els intents de vol: https://www.youtube.com/watch?v=GMHPlunHZRg

Per fer el procés de selecció de material, vam utilitzar una eina anomenada eCalc (www.ecalc.ch) la qual ens va permetre fer unes estadístiques aproximades de com funcionaria el nostre quadcopter amb la configuració que nosaltres havíem triat.
El càlcul es basa en 5 apartats:
-General: seleccionarem el pes del quad, les mides i la temp. mitjana de l'ambient on volarà.
-Bateria: en aquest apartat posarem les especificacions de la bateria, com les celes i la capacitat d'aquesta.
-Variador(ESC): seleccionarem el tipus i la potencia del nostre variador.
-Motor: seleccionarem la marca i el model del motor i automàticament s'ompliran els camps.
-Hèlice: mides de la hèlice(diàmetre i pas)


Aquí podem observar la web amb les especificacions del nostre quad.
A la part inferior tenim els resultats del càlcul,  la primera columna parla de la bateria i el més important que ens diu és la duració que tindrà. A la segona columna ens parla dels motors en la seva eficiència optima, en e nostre cas tenim un 85% d'eficiència, que està prou bé.

La gràfica ens mostra varies coses però el més importat és la eficiència,amb blau, i la temp, amb verd.

Un cop seleccionades les peses i els materials que vam voler utilitzar per dur a terme el projecte, ens vam disposar a fer la comanda.
Després de deliberar una bona estona vam decidir-nos per fer la comanda al HobbyKing, una web on venen productes de modelisme i radio control a preus realment econòmics. Al fer la comanda acordarem dividir-la en més d'una, en la primera demanaríem el material més essencial, i en les altres la resta de coses.


PRIMERA COMANDA:

Un cop realitzada la comanda tocava esperar, passaven els dies, revisant cada dia el codi de transport per veure com anava la comanda.Van passar un munt de setmanes i continuàvem esperant, fins que un mal dia va arribar... no el paquet no, sinó un correu de hisenda, ens havien aturat el paquet a la aduana i no ens l enviarien fins que no haguéssim realitzat el pagament dels impostos i els de gestió del tràmit a Correus, un cop pagat van deixar sortir el paquet i al cap de 4-5 dies ens va arribar i per fi aquella mateixa setmana vam poder començar a realitzar el muntatge.

Des de la web d'Speedpost podrem seguir la comanda i saber el seu estat en qualsevol moment.

SEGONA COMANDA:
Ja tenim totes les coses de la primera comanda i ens donem compte de que no arribarem gaire lluny amb les coses que tenim, així dons ens disposem a fer-ne una altre.
Aquest cop no necessitem gaires coses, així que fem tot el possible perquè dins de HobbyKing ens ho enviïn des de la seu de Europa per no tenir problemes amb les aduanes. Aquest cop tenim només dues opcions per fer l'envio, una la qual ens donen un codi de seguiment i l'altre no, per qüestions econòmiques ens vam decidir per la que no ens donaven cap codi ja que aquesta valia 1€ i pico i l'altre 10€. Aquest cop no he tingut problemes d'aduanes i ens a arribat tot molt més ràpidament, esperem que si hem de tornar a demanar-hi més material passi com aquest cop.

La selecció del material

FRAME:

Hobbyking SK450 Glass Fiber(450mm):

El frame que em utilitzat és el SK450, hem traiat aquesta base ja que esta feta d'un material molt lleuger, economic i resistent. La mida utilitzada és una estandard de 450mm ja que, és la més utilitzada per fer quadcopters.

MOTORS:

NTM Prop Drive Series 28-26A 1200kv / 286w:

Com que el que voliem, principalment, era que el quadcopter fos lo més àgil possible em triat uns motors de 1200Kv* ja que ens proporcionaran l'eficiencia suficient.

El diametre dels motors és el que s'adapta al frame, que te suports de 28mm.

*Els Kv és la unitat de mesura que relaciona les RPM amb el voltatge que s'hi aplica, per tant a més voltatge, més revolucions per minut.

HÈLICES

8045 SF Props 2pc CW 2pc CCW rotation

Em triat aquesta mida de hèlices(8x4.5) especialment per la cmbinació rendiment/consum que ens ofereixen.




X: Llargada de la hèlice (8)
Y: Pas de l'hèlice (4.5)

CONTROLADOR DE VOL:

MultiWii PRO Flight Controller w/MTK GPS Module:

La placa controladora és la MultiWii PRO, em triat aquest model perqué pensem que és un model molt complet i amb una gran relacio calitat/preu. Aquesta placa ens dona molt marge de treball ja que apart de permetrens assolir els objectius principals , com per exemple l'estabilitat del vol, i més tard si hem conseguit tals objectius tenim la possiblitat de proposar-nos objectius més complexos ja que la placa disposa de una quantitat de sensors qu en un principi no ens faran falta pero que vindran molt bé  alhora de evolucionar el quadcopter, com seria el barometre*, GPS i magnometre*.

*Barometre: dispositiu de mesura que serveix per calcular la presio atmosferica per tal de determinar la seva posició en un eix Y perpendicular al terra.

*Magnometre: dispositiu que a partir del camp magnetic terrestre pot determinar la seva posicio en l'espai.

TRANSMISOR(comandament):

Turnigy 9XR Transmitter Mode 2 (No Module):

El transmisor que em triat és el TURNIGY 9XR, és un model amb grans novetats a la vegada que és molt econòmic, ja que comandaments amb les mateixes caracteristiques pero d'una marca més reconeguda podria costar sis vegades més. Les especificacions que ens han fet decantar per aquest model són la capacitat de poder gestionar 9 canals simultaneament, nessesaris si més endevan li volem afegir funcions al quadcopter, a més a més, al ser un comandament bastant popular podem rebre molt suport online a través de forúms i altres webs.

El tranmisor és completament programable gràcies a la seva pantalla. La distribució dels controls, es de mode 2, que sigmifica que la palanca de control de l'elevació/descens esta a la dreta i la de gir a la esquerra.

(Esquema on es veu diferenciat el mode 1 del mode 2)

RECEPTOR i MODUL DEL TRANSMISOR:

FrSky DJT 2.4Ghz Combo Pack for JR w/ Telemetry Module & V8FR-II RX:

Com que el transmisor(comandament) no inclou el modul ni el receptor, indispensable per poder comunicar les accions del comandament al quadcopter.

Ens em descidit per un conjunt modul/receptor FrSky, que ens proporciona una gran cobertura. Funciona amb una freqüencia de 2.4Ghz que és la mes comuna.

El modul disposa de receptor de telemetria per si més endevant volem instalar sensors al quadcopter com un medidor de temperatura dels motors o un sensor de voltatge.

CONTROLADOR DE VELOCITAT DELS MOTORS:

Q Brain 4 x 25A Brushless Quadcopter ESC:

El controlador de velositat és el QBrain de 25A*, aquest model és molt novedos ja que en comptes de haver-hi un ESC* per cada motor aquest s'agrupa en un de sol que ens permetrà tenir el quadcopter més ordenat i amb el centre de gravetat més estable.

És de 25A perquè em pensat que era la relació més adient per als motors, ja que, no els hi subministrarà la potència màxima i, per tant, el quadcopter serà més manejable i no n'hi ha menys, ja que, tampoc volem perdre la potència que tenen els motors.

*Ampers: unitat de mesura del corrent elèctric, es a dir, la quantitat de potència elèctrica que transmet als motors.

*ESC: Circuit electric que transmet la energia als motors i, per tant, determina la seva velositat.

TARJA DE PROCRAMACIÓ DE L'ESC:

TURNIGY BESC Programming Card:

La targeta programadora del ESC serveix per programar els ESC transmetent-li la informació que rebrà, per exemple el voltatge, i la que volem que envii als motors.

FALTEN BATERIES

Definint el nostre projecte:

-      Existeixen diferents tipus de quadcopters, com per exemple els següents:

Nosaltres hem decidit escollir la primera opció de les tres anomenat quadcopter amb 

configuració X o QuadX.

-       Sensors:

·         Giroscopi de triple eix

·         Acceleròmetre

·         Magnòmetre

·         Baròmetre

Hola, aquest és una blog que hem creat tres alumnes de La Salle Manresa, tutoritzats pel  professor de la Universitat Politècnica de Catalunya de la ciutat de Manresa per fer un seguiment de la part pràctica del nostre TDR(Treball De Recerca).Tenim la intenció d’assolir els següents objectius:

- El objectiu principal:

Entendre el funcionament d'un quadcopter, un multi rotor propulsat per quatre rotors i les seves respectives hèlices. Per més tard, ser capaços de construir el nostre propi quadcopter i acabar d’assimilar els conceptes prèviament apresos.

Creiem que és la millor forma de fer-ho,  ja que per entendre i acabar d’assimilar el funcionament bàsic d’aquests aparells és molt més fàcil si, mentre vas reben el aprenentatge, teòric, ho possés en pràctic mitjançant el nostre propi projecte.

·         Objectius del projecte:

·         El quadcopter és un aparell amb el qual podem evolucionar tant nosaltres com ell a la vegada, és a dir la complexitat pot variar segons els objectius que ens puguem anar proposant. Per exemple podem començar amb l’objectiu que els motors reaccionin a un senyal transmès per un transmissor el qual en el nostre cas serià un comandament RC o radio control.

La possibilitat d’ampliar el grau de complexitat en el treball com podeu veure és molt extensa. 

En el nostre cas, la nostre intenció principal, és la de construir el nostre propi quadcopter i que tingui la capacitat de volar i ser controlat mitjançant un comandament radio control.

Si arribem a completar aquest objectiu passaríem a  aprendre maneres de automatitzar-lo, que fos capaç de memoritzar una ruta, pogués tornar automàticament al punt d’origen, i bàsicament treure-li partit a un mòdul GPS amb el que contem.

Aquí, en aquest blog, anirem penjant tots els passos pràctics que anem fent per aconseguir el nostre objectiu. No inclourem la part teòrica a la vegada que la part pràctica ja que considerem que ens absorbiria massa temps amb el que no contem. Penjarem qualsevol problema que tinguem a l’hora de construir i fer que funcioni el aparell, creiem que és lo més important que hem de compartir per no caure en els mateixos errors en cas que és tingui la intenció de construir el vostre quadcopter.