😅 🍑 🥟 Quadcopters - यह सब कैसे शुरू हुआ? ⚱️ 💔 🧙🏿

एक आधुनिक क्वाड्रो (हेक्सा, ऑक्टो) कॉप्टर एक काफी शक्तिशाली "कंप्यूटिंग" डिवाइस है जिसे वाईफाई के माध्यम से स्मार्टफोन से नियंत्रित किया जा सकता है, एक बिंदु पर लटका, एक मार्ग के साथ उड़ सकता है, आदि। कोई भी अब इस तरह का उपकरण खरीद सकता है। ये सब कैसे शुरु हुआ?

क्वाड्रोकॉप्टर कैसे उड़ता है?

तकनीकी समाधानों के सार को समझने के लिए, हम थोड़ा समझेंगे कि कैसे एक क्वाडक्रॉप्टर उड़ान भरता है। वास्तव में, एक क्वाड्रोकॉप्टर एक अस्थिर प्रणाली है। यदि आप 4 मोटर्स लेते हैं, और बस उन्हें बैटरी से कनेक्ट करते हैं, तो क्वाड्रोकोप्टर कहीं भी नहीं उड़ेंगे, यह बस खत्म हो जाएगा। मोटर्स की कर्षण शक्ति कभी भी समान नहीं होगी। और फिर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रभाव में आते हैं। क्वाड्रोकॉप्टर में एक केंद्रीय "नियंत्रण बोर्ड" होता है, जिसका प्रमुख भाग सेंसर इकाई होता है। सरलतम मामले में, यह तीन-अक्षीय गायरोस्कोप है। माइक्रोकंट्रोलर लगातार गायरोस्कोप से डेटा पढ़ता है, और जैसे ही जाइरोस्कोप किसी भी अक्ष के साथ "होश" करता है, नियंत्रक इसी मोटर को झुकाव की भरपाई करने के लिए गति को थोड़ा बढ़ाने या कम करने का निर्देश देता है। सामान्य तौर पर, संपूर्ण तर्क - सब कुछ (पीआईडी नियंत्रक, नियंत्रण सिद्धांत, कलमन फिल्टर) के एक समूह के अपवाद के साथ,कुछ भी जटिल नहीं है (एक मजाक) खैर, उपयोगकर्ता के लिए सब कुछ वास्तव में पारदर्शी है। क्वाड्रोकॉप्टर में मोटरों को छोड़कर कोई भी हिलने-डुलने वाले हिस्से नहीं होते हैं, इंजन कंट्रोल क्रांतियों के रोटेशन को बदलकर सभी नियंत्रण को विशेष रूप से किया जाता है (इसी तरह से - हम रोटेशन की गति को बदलते हैं, हम टॉर्क प्राप्त करते हैं)। अब वापस कहानी पर आते हैं।

सावधानी, यातायात।

Mikrokopter

जर्मन की दिग्गज कंपनी, जिसकी बदौलत 2006 में इंजीनियरों ने पहली डिवाइस दिखाई। नियंत्रक में स्मृति के 4K के साथ एक Atmega644 प्रोसेसर था और प्रत्येक अक्ष पर 20 मेगाहर्ट्ज, 3 गायरोस्कोप की आवृत्ति, एक एक्सेलेरोमीटर (क्षैतिज उड़ान के लिए) और एक बैरोमीटर ऊंचाई बनाए रखने के लिए (MPX4115A बैरोमीटर की सटीकता लगभग 1 मीटर है)। बाद में, अतिरिक्त मॉड्यूल दिखाई दिए, उदाहरण के लिए स्थिति रखने के लिए जीपीएस।

अब आप youtube पर एक वीडियो पा सकते हैं कि यह सब कैसे (2007) उड़ गया।

सामान्य तौर पर, सिस्टम बहुत सफल था। उनके उत्पाद कभी भी सस्ते नहीं थे, मूल्य टैग 1500 यूरो से शुरू हुआ। कंपनी अब मौजूद है, वे पेशेवर उपकरणों, इसी मूल्य श्रेणी का उत्पादन करते हैं। और एक और महत्वपूर्ण बिंदु - शुरू में, माइक्रोकॉप्टर के रचनाकारों ने स्रोत कोड को खोल दिया। बेशक, निकट भविष्य में विभिन्न क्लोन दिखाई देने लगे (रूसी संघ में बनाए गए लोगों सहित), बेशक यह नकारात्मक रूप से प्रभावित बिक्री है, और फिर कोड बंद कर दिया गया। लेकिन फिर भी, मुझे लगता है कि इसने एक अलग प्रकार के मल्टीक्रॉप्टर के निर्माण के लिए एक बड़ी प्रेरणा के रूप में काम किया।
हम मिक्रोकोप्टर कीमत के कारण लोकप्रिय नहीं थे, और इतने सारे मालिक नहीं थे। हालांकि, विश्व समुदाय को एक प्रेरणा दी गई, और विभिन्न प्रणालियां दिखाई देने लगीं।

Kaptainkuk

2010 से वर्तमान तक (विभिन्न संस्करणों में) निर्मित सबसे सरल प्रणालियों में से एक। नियंत्रण बोर्ड में केवल 3 गायरोस्कोप हैं, मापदंडों को समायोजित करने के लिए साधारण चर प्रतिरोधों का उपयोग किया जाता है।

(फोटो हॉबीकिंग डॉट कॉम से)

इस तरह के बोर्ड की लागत अब केवल $ 15 है, जैसा कि आप देख सकते हैं, बोर्ड पर, जाइरोस्कोप और एक कमजोर प्रोसेसर के अलावा, सामान्य तौर पर, कुछ भी नहीं है। KK के लिए स्रोत कोड में फर्मवेयर इंटरनेट पर स्वतंत्र रूप से उपलब्ध है, जो लोग इसे Google खोज में फ़ाइल नाम "kk2_1V1.zip" टाइप करके डाउनलोड कर सकते हैं (आकार केवल 90Kb है)। असेंबलर में लिखे गए एक कॉप्टर के फर्मवेयर का यह संभवतः पहला और नवीनतम संस्करण है।

Multiwii

कोपर्स के विकास में अगला मील का पत्थर मल्टीविली सिस्टम था। यह नाम गेमर निनटेंडो Wii और Wii Nunchuk से आया है, जिसे कारीगरों ने नष्ट कर दिया, और वहां से सेंसर के साथ एक बोर्ड को देखा। Arduino Nano को केंद्रीय प्रोसेसर के रूप में इस्तेमाल किया गया था।
बोर्ड की उपस्थिति कुछ इस तरह से हुई (आरसीजी समूह की वेबसाइट से फोटो, 2010):

हालांकि, कुछ वर्षों में प्रणाली विकसित हुई है, और पिछले बोर्ड (वे अब बेचे गए हैं, कीमत 20-30 डॉलर है) कुछ इस तरह देखें:

(साइट से फोटो) Hobbyking.com)

मल्टीविआई के नवीनतम संस्करणों में काफी अच्छे सेंसर हैं, वे जीपीएस पर एक बिंदु पर लटका सकते हैं, ऊंचाई पकड़ सकते हैं और घर लौट सकते हैं। चूंकि Multiwii को Arduino के लिए लिखा गया था, सभी बोर्ड Arduino- संगत बने हुए हैं, स्रोत कोड Github पर डाउनलोड किया जा सकता है। मल्टीविआई की कमियों में से एक इसका कमजोर प्रोसेसर है, जो एल्गोरिदम की कम्प्यूटेशनल क्षमताओं को सीमित करता है; बाद में एसटीएम 32 पर क्लोन दिखाई देने लगे, लेकिन उन्होंने मौसम नहीं बनाया, जैसा कि हार्डवेयर के संदर्भ में, कोई भी क्वाडक्रॉप्टर काफी सरल है, 95% जटिलता कोड में ठीक है। उसी समय, मुझे यकीन है कि यह मल्टीवीआई स्रोत है जो आज के सभी वाणिज्यिक प्रणालियों का आधार बन गया है।

Arducopter

एक अन्य Arduino- आधारित प्रणाली सबसे दूर चली गई। अब यह प्रोग्रामेबल पॉइंट-टू-पॉइंट फ्लाइट, रेडियो मोडेम और टेलीमेट्री ट्रांसमिशन के लिए समर्थन, विभिन्न लॉग्स के भंडारण आदि की संभावना के साथ एक प्रणाली है।
उनका सॉफ्टवेयर कुछ इस तरह दिखता है:

बोर्ड इनसे विकसित हुए हैं:

इन

बोर्डों को बेचा जाता है, कीमत $ 50 (प्रति क्लोन) से है। मूल संस्करणों के लिए $ 250। अर्दुपिलॉट स्रोत कोड भी पूरी तरह से जीथब पर उपलब्ध हैं, और कमिट की संख्या को देखते हुए, परियोजना सक्रिय रूप से विकसित हो रही है। यह प्रणाली पेशेवर उपकरणों की क्षमताओं में हीन नहीं है, वीडियो में उड़ान की गुणवत्ता देखी जा सकती है:

एक "लेकिन" को छोड़कर यहां सबकुछ शांत है - यह सभी आने वाले परिणामों के साथ, ओपन सोर्स है। सिस्टम खुला है, उत्साही लोगों द्वारा अंतिम रूप दिया गया है, और कोई भी कुछ भी गारंटी नहीं देता है, जिसमें सॉफ़्टवेयर में बग की अनुपस्थिति भी शामिल है। अगर क्वाड्रोकॉप्टर किसी और के बीएमडब्ल्यू पर गिरता है, तो शिकायत करने वाला कोई नहीं होगा।

ब्रश रहित गिंबल

Quadrocopters के समानांतर, एक और बहुत ही रोचक तकनीक विकसित हुई - फोटो / वीडियो कैमरा के लिए ब्रश रहित गिम्बल। यह अपने सेंसर के साथ एक अलग बोर्ड है, जो दो मोटर्स के कारण वांछित स्थिति में कैमरा रखता है, जो संबंधित कुल्हाड़ियों में मोड़ के लिए क्षतिपूर्ति करता है। वे हमारे हमवतन द्वारा विकसित किए गए थे, निलंबन कैसे काम करता है, वीडियो (2013 वर्ष) पर देखा जा सकता है।

यह देखा जा सकता है कि कोप्टर झूल रहा है, लेकिन कैमरा अक्ष नहीं है।

अब यह किसी को आश्चर्य नहीं है, और फिर वीडियो शूटिंग की गुणवत्ता में यह वास्तविक सफलता थी।

वाणिज्यिक प्रणाली

उनके बारे में लिखना इतना दिलचस्प नहीं है, क्योंकि यहाँ सिद्धांत सरल है, "भुगतान करें और उड़ें।" पहला था उपरोक्त माइक्रोकॉप्टर, अगला (और बहुत सफल नहीं) प्रयास एक्सआर्क्राफ्ट था, गौई उपकरण बजट क्षेत्र में लोकप्रिय थे (यह एक तैयार कोप्टर के लिए लगभग 400 डॉलर की कीमत वाला पहला बजट उपकरण था)। और अंत में, सबसे सफल कंपनी डीजेआई है, जिसके बारे में केवल आलसी ने नहीं लिखा, इसलिए यहां दोहराने का कोई मतलब नहीं है। उन्होंने डीजेआई नाज़ नियंत्रकों ($ 200-400 की कीमत पर, एक स्थिति धारण करने की संभावना के साथ, घर लौटकर) के साथ बाजार में प्रवेश किया, एक अलग पेशेवर डीजेआई वूकॉंग श्रृंखला थी (लगभग 1,000 डॉलर और अधिक उड़ान स्थिरता की कीमत पर)। अंत में, डीजेआई ने उड़ान के लिए तैयार उपकरणों (आरटीएफ, रेडी टू फ्लाई) के बाजार में प्रवेश किया, खैर, हर कोई उनके बारे में पहले से ही जानता है।

और नवीनतम वीडियो।
पहला बजट quadrocopter गौरी 330. $ 400, 2010 का निर्गम मूल्य, कोई अतिरिक्त कार्य नहीं।

Dji Naza v2, मुद्दा मूल्य समान $ 400 है, एक स्थिति धारण करने की क्षमता, घर वापस आने, पायलट की ओर दोनों तरफ उड़ान भरें (लापरवाह मोड)।

डेजी फैंटम 3 - बिल्ट-इन कैमरा जिम्बल, स्मार्टफोन कंट्रोल और अन्य अच्छाइयों के साथ।

यह सब अब के लिए है, बड़ी संख्या में वीडियो के लिए खेद है, लेकिन उनके बिना कुछ नहीं, अन्यथा यह निर्बाध होगा। आइए देखते हैं क्या होता है 5 साल बाद ...

Quadcopters - यह सब कैसे शुरू हुआ?