Bygger en selvkørende båd (ArduPilot Rover): 10 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Fusion 360 -projekter »

Ved du, hvad der er fedt? Ubemandede selvkørende biler. De er så seje faktisk, at vi (mine uni -kolleger og mig) begyndte at bygge en selv tilbage i 2018. Det er også derfor, jeg satte mig i gang for i år at endelig afslutte den i min fritid.

I denne Instructable vil jeg dele dette projekt med dig og få dig til at bygge dit eget selvkørende køretøj. Jeg lavede også en lille YouTube -video, der ridser overfladen af projektet og giver dig en hurtig oversigt over alle uheld undervejs. Denne instruerbare er den korrelerende vejledning, der forklarer, hvordan denne ting rent faktisk fungerer.

Hvem er denne instruerbar til og hvordan læses den

Denne instruerbare har faktisk to formål. Først og fremmest vil jeg dele det, jeg har bygget og lært, og få jer interesseret i at bygge selvkørende biler. Det sekundære formål er at dokumentere projektet og de fleste detaljer, så den næste studentergruppe på mit gamle universitet, der samler projektet ved, hvad der sker.

Hvis du bare er her for sjov, kan du ignorere detaljer som parameterlister og præcise ledningsdiagrammer. Jeg vil prøve at holde trinene meget generiske i begyndelsen, så de kan anvendes på enhver ArduPilot RC -båd og sætte detaljerne i slutningen.

Projektet blev afsluttet i to dele, og Instructable følger den samme struktur. Jeg vil referere til den første del som "musklerne", da den omfatter al kraftelektronikken og bådeens skrog. Derefter vil jeg gå over "Brain", som er en lille kasse oven på båden, der indeholder hovedcontrolleren og alle modtagerens sendestoffer.

Oprindelsen af Kenterprise

Okay, her er baggrunden for dette projekt, hvis du ikke allerede har hørt det i videoen. Dette projekt startede i 2018, da jeg stadig var på universitetet. Vi var i slutningen af 4. semester på vej mod 5.. På vores universitet får du lavet et teamprojekt i cirka 6 måneder. Du kan enten vælge fra en liste over forberedte projekter (god chance for en god karakter) eller starte dit eget projekt (ingen har nogensinde gjort dette før mig bekendt). Du får også 12 point til dette projekt, hvilket gør det lige så meget værd som bacheloropgaven. Denne måde at mislykkes kan virkelig gøre en forskel i din samlede karakter.

Jeg besluttede naturligvis at starte et projekt fra bunden og fandt 4 stakkels sjæle til at følge mig på denne rejse ind i en affaldsaffald i et teamprojekt. Vi startede med den minimum krævede holdstørrelse på 5 personer, men 2 af os forlod senere. Vi fik også 1500 €, MEN vi måtte ikke bruge det på nogen af de dejlige kinesiske webshops, der altid har den nyeste og bedste elektronik. I stedet var vi bundet til gode gamle tyske elektronikleverandører. Spoiler: Det er lidt umuligt at få selvkørende bådkomponenter på denne måde.

Den originale idé

Da vi tænkte på en idé til projektet, tænkte vi på at lave noget drone -relateret, fordi droner bare er det sejeste nogensinde. Men normale flyvende droner er allerede en ting, og vi ville bygge noget mere nyt. Så vi besluttede at bygge en dronebåd. Vi fik denne idé på grund af en nærliggende sø.

Søen dækker et område på 12 km^2 og er for det meste kun 1,5 m dybt. Det betyder, at den varmes op i sommermåneden, mens der også er mindre vand i den. Du ved, hvilken livsform der elsker varmt vand: Cyanobakterier, også omtalt som blå alge i Tyskland. Under de rigtige forhold kan disse ting reproducere sig på ingen tid og dække store områder, mens de producerer toksiner, der kan skade mennesker og dyr. Formålet med båden var regelmæssigt at feje overfladen af søen og måle algekoncentrationen. Derefter kan de indsamlede data udskrives til et varmekort for at forstå, under hvilke omstændigheder algea starter bygger op og også for at udsende advarsler i realtid til lokalbefolkningen og turister.

En anden Spoiler: Vi var aldrig i stand til at bygge en målesamling til blå alger og montere den på en båd, da sådanne forsamlinger er meget dyre og er normalt anbragt i et 1mx1mx2m stativ på et skib, som er en upraktisk størrelse for en 1m lang båd. Det nye fokus er automatisk og billigt at lave dybdekort ud for søen, så den lokale biolog kan se, hvordan søbunden ændrer sig over tid. Lige nu er det meget dyrt at scanne på grund af det nødvendige manuelle arbejde.

En nedadgående spiral

Tilbage til historien. I de første to måneder med indsamling af baggrundsviden og planlægning overvejede vi, hvad en sådan båd ville have brug for: Et skrog, et elektrisk drivværk, selvkørende egenskaber, internetstyring,…. Det var da jeg besluttede at vi skulle bygge næsten alt selv med fokus på autonom kørsel. Dette var en dårlig idé, en idé, der stort set var dømt til at mislykkes og gætte, hvad den gjorde? Helt præcist 6 måneder senere havde vi hældt vores tid og sved i en kæmpe RC -båd, Kenterprise (Infographic i billede 4). Undervejs kæmpede vi med begrænsede penge, ingen tilgængelig elektronik og dårlig teamledelse, som jeg tager størstedelen af ansvaret for.

Så der var det, Kenterprise, et autonomt målekøretøj, der hverken var autonomt eller målte noget. Ikke den store succes, som du kan se. Vi blev grillet under vores sidste præsentation. Heldigvis anerkender vores professor vores hørte arbejde og gav os stadig en ok karakter, værre end nogen anden projektgruppe i de sidste par år, men ok.

Opgraderingen i 2020

Jeg ville overveje at kalde dette studenterprojekt for en absolut affaldsbrand, men som det gamle ordsprog siger: "arene ved en affaldsaffald gør dig stærkere". Denne oplevelse hjalp mig virkelig med at skalere mine mål og holde fokus i alle mine følgende projekter. Jeg elsker også stadig tanken om et ubemandet køretøj, der kan hjælpe biologer med at lave søundersøgelser og den generelle appel om at bygge en selvkørende båd. Derfor ville jeg nu, et år senere, afslutte det ved hjælp af min nyvundne FPV -dronekendskab, det smukke Open Source -projekt ArduPilot og kraften i billige elektronikwebsteder.

Målet var ikke at gøre den til en fuldgyldig målebåd, men at få alle systemer i gang og installere en autopilot. Det behøver ikke at være perfekt. Jeg ville bare se denne båd køre sig selv som et bevis på konceptet.

Jeg vil derefter give den ARBEJDENDE autonome båd videre til universitetet til fremtidige projekter såsom kortlægning af havbunden. Jeg var i øvrigt ikke alene. Min ven Ammar, der også var i projektgruppen tilbage i 2018 hjalp mig med at teste båden.

Uden yderligere ado, lad os komme ind i det

Trin 1: Muskler: Skallen

Skroget er den største del af båden. Ikke kun på grund af dets enorme dimensioner (100 cm*80 cm), men også fordi det tog meget tid at bygge denne brugerdefinerede struktur. Hvis jeg ville gøre det igen, ville jeg helt sikkert gå til hyldedelene. En RC -båd på hylden var desværre ikke i kortene for os, da disse både har en meget begrænset nyttelastkapacitet. Noget som en bodyboard eller et surfbræt eller bare et par PVC -rør fra isenkræmmerbutikken ville have været en meget enklere løsning, som jeg kun kan anbefale.

Anyway, vores skrog startede med en 3D -model i Fusion 360. Jeg lavede en meget detaljeret model og gennemgik flere iterationer, før vi faktisk begyndte at bygge den. Jeg sørgede for at give hver komponent i modellen de passende vægte og modellerede endda interiøret. Dette tillod mig at kende bådens omtrentlige vægt, før jeg byggede den. Jeg lavede også et par opdriftskalibreringer ved at indsætte en "vandlinje", skære køretøjet med det og beregne mængden, der var under vandet. Båden er en katamaran, da denne slags køretøjer lover en højere stabilitet, derefter en båd med et enkelt skrog.

Efter et ton modelleringstimer begyndte vi at bringe båden til live ved at skære de to skrogs grundform ud af polystyrenplader. De blev derefter skåret til form, huller blev fyldt, og vi udførte en masse slibning. Broen, der forbinder de to skrog, er bare en stor trækasse.

Vi dækkede alt med 3 lag glasfiber. Dette trin tog cirka 3 uger og involverede dage med manuel slibning for at få en anstændigt glat overflade (0/10 ville ikke anbefale). Herefter malede vi det i en flot gul og tilføjede navnet "Kenterprise". Navnet er en kombination af det tyske ord "kentern", der oversætter til synkende og Star Trek -rumskibet "USS Enterprise". Vi troede alle, at dette navn er absolut egnet til den uhyrlighed, vi skabte.

Trin 2: Muskler: Fremdrivningssystem

En båd uden motorer eller sejl har køreegenskaberne ved et stykke drivved. Derfor havde vi brug for at tilføje et fremdriftssystem til det tomme skrog.

Jeg vil gerne give dig en anden spoiler: De motorer, vi vælger, er alt for kraftige. Jeg vil beskrive den nuværende løsning og dens mangler og også foreslå et alternativt fremdriftssystem.

Den nuværende løsning

Vi vidste ikke rigtigt, hvor meget kraft båden havde brug for, så vi skaffede os to af disse racerbådsmotorer. Hver af dem er beregnet til at drive en 1 m lang RC -racerbåd, og den tilsvarende elektroniske hastighedsregulator (ESC) kan levere 90A kontinuerligt (dette forbrug ville dræne et stort bilbatteri på en time).

De kræver også vandkøling. Normalt ville du simpelthen forbinde ESC og motoren med nogle slanger, sætte indløbet foran på båden og placere udløbet foran propellen. På denne måde trækker propellen søvandet gennem kølesystemet. Den pågældende sø er imidlertid ikke altid ren, og denne løsning kan tilstoppe kølesystemet og forårsage et motorfejl, mens du er ude på søen. Derfor besluttede vi at gå efter en intern kølesløjfe, der pumper vandet gennem en varmeveksler oven på skroget (billede 3).

For nu har båden to vandflasker som reservoirer og ingen varmeveksler. Reservoirerne øger simpelthen den termiske masse, så motorerne tager meget længere tid at varme op.

Motorakslen er forbundet til propellen gennem to universalled, en aksel og et såkaldt agterrør, der skal holde vandet ude. Du kan se et sidebillede af denne samling i det andet billede. Motoren er monteret i en vinkel med et 3D -trykt beslag, og rekvisitterne er også trykt (fordi jeg brød de gamle). Jeg var temmelig overrasket over at erfare, at disse rekvisitter kan modstå motorernes kræfter. For at understøtte deres styrke lavede jeg bladene 2 mm tykke og printede dem med 100% fyld. Design og udskrivning af rekvisitterne er faktisk en ret cool mulighed for at prøve forskellige slags rekvisitter og finde den mest effektive. Jeg vedhæftede 3D -modellerne af mine rekvisitter.

Et muligt alternativ

Test viste, at båden kun har brug for 10-20% af gashåndtaget for langsomt at bevæge sig rundt (ved 1m/s). At gå direkte til 100% gas forårsager en enorm strømpike, der deaktiverer hele båden fuldstændigt. Kravet om et kølesystem er også ret irriterende.

En bedre løsning kunne være såkaldte thrustere. En thruster har motoren direkte forbundet til propellen. Hele samlingen nedsænkes derefter og afkøles derfor. Her er et link til en lille thruster med den tilsvarende ESC. Dette kan give en maksimal strøm på 30 A, hvilket virker som en mere passende størrelse. Det vil sandsynligvis skabe langt mindre strømspidser, og gashåndtaget behøver ikke at være begrænset så meget.

Trin 3: Muskler: Styring

Fremdrift er sejt, men en båd skal også vende. Der er flere måder at opnå det på. De to mest almindelige løsninger er ror og differentialtryk.

Ror virkede som en oplagt løsning, så vi gik efter det. Jeg modellerede et rorsamling i Fusion og 3D printede ror, hængsler og servomontage. Til servoerne vælger vi to store 25 kg servoer for at sikre, at de relativt store ror var i stand til at modstå vandets træk. Derefter blev servoen placeret inde i skroget og forbundet til roret på ydersiden gennem et hul ved hjælp af tynde tråde. Jeg vedhæftede en video af rorene i aktion. Det er ganske glædeligt at se denne mekaniske samling bevæge sig.

Selvom roret så godt ud, afslørede de første testkørsler, at venderadius med dem er omkring 10 m, hvilket bare er forfærdeligt. Desuden har ror en tendens til at afbryde forbindelsen til servoerne, hvilket gør båden ude af stand til at styre. Det sidste svage punkt er hullet til disse ledninger. Dette hul var så tæt på vandet, at bakning forårsagede, at det blev nedsænket og derfor oversvømmede skrogets indre.

I stedet for at forsøge at løse disse problemer, fjernede jeg rorene alle sammen, lukkede hullerne og gik efter en differentialkraftløsning. Med differentialkraft drejer de to motorer i den modsatte retning for at få køretøjet til at dreje. Da båden er næsten lige så bred som den er kort, og motorerne er placeret langt væk fra midten, gør det muligt at dreje på stedet. Det kræver kun en lille smule konfigurationsarbejde (programmering af ESC'er og hovedcontroller). Husk på, at en båd, der anvender differentialkraft, vil dirve i cirkler, hvis en af motorerne svigter. Jeg har måske oplevet det en eller to gange på grund af det aktuelle problem med pigge beskrevet i trin før.

Trin 4: Muskler: Batteri

For mig virker det som om RC -komponenter, som dem der bruges i denne båd, kan drives af stort set alt, lige fra et urbatteri helt til et atomkraftværk. Dette er naturligvis lidt af en overdrivelse, men de har et ret bredt spændingsområde. Dette område er ikke skrevet ind i data sheats, i hvert fald ikke i volt. Det er skjult i S-rating. Denne vurdering beskriver, hvor mange battericeller i serie den kan håndtere. I de fleste tilfælde refererer det til Lithium Polymere (LiPo) celler. De har en spænding på 4,2V, når de er fuldt opladet, og en spænding på omkring 3V, når de er tomme.

Bådens motorer hævder at være i stand til at klare 2s til 6s, hvilket oversætter til et spændingsområde på 6V helt til 25,2V. Selvom jeg ikke altid ville stole på den øvre grænse, da nogle producenter er kendt for at placere komponenter på deres plader, der kun kan modstå lavere spændinger.

Det betyder, at der er en lang række brugbare batterier, så længe de kan levere den nødvendige strøm. Og jeg gennemgik faktisk et par forskellige batterier, før jeg byggede et ordentligt. Her er en hurtig oversigt over de tre batteri -iterationer, som båden gennemgik (indtil videre).

1. LiPo batteripakke

Da vi planlagde båden, havde vi ingen anelse om, hvor meget energi den ville forbruge. Til det første batteri vælger vi at bygge en pakke ud af de velkendte 18650 litiumionceller. Vi loddet dem i en 4S 10P -pakke ved hjælp af nikkelstrimler. Denne pakke har et spændingsområde på 12V til 16,8V. Hver celle har 2200mAh og er vurderet til en maksimal udladningshastighed på 2C (temmelig svag), så 2*2200mA. Da der er 10 celler parallelt, kan den levere topstrømme på kun 44A og har en kapacitet på 22Ah. Vi udstyrede også pakken med et batteristyringskort (mere om BMS senere), der sørger for opladningsbalancering og begrænser strømmen til 20A.

Ved test af båden viste det sig, at 20A maksimal strøm er waaaaay mindre end motorerne forbruger, og BMS afbrød konstant strømmen, hvis vi ikke var forsigtige med trottle stick. Derfor besluttede jeg mig for at bygge bro over BMS og tilslutte batteriet direkte til motorerne for at få de fulde 44 ampere. Dårlig idé!!! Mens batterierne formåede at levere lidt mere strøm, kunne nikkelstrimlerne, der forbinder cellerne, ikke klare det. En af forbindelserne smeltede og fik bådens træinteriør til at producere røg.

Ja, så dette batteri var ikke rigtig egnet.

2. Bilbatteri

Til mit 2020 proof of concept besluttede jeg at bruge et større batteri. Jeg ville dog ikke bruge ekstra penge, så jeg brugte et gammelt bilbatteri. Bilbatterier er ikke beregnet til at blive helt afladet og genopladet, de skal altid opbevares ved fuld opladning og kun bruges til kortstrømssprængning for at starte en motor. Derfor kaldes de startbatterier. Brug af dem som batteri til et RC -køretøj reducerer deres levetid betydeligt. Der er en anden type blybatteri, der ofte har samme formfaktor og er specielt designet til at blive afladet og genopladet flere gange kaldet et Deep Cycle -batteri.

Jeg var udmærket klar over de korte mangler i mit batteri, men jeg ville hurtigt teste båden, og batteriet var alligevel gammelt. Nå, det overlevede 3 cykler. Nu falder spændingen fra 12V til 5V, når jeg rammer gashåndtaget.

3. LiFePo4 batteripakke

"Tredje gang er en charme" er, hvad de siger. Da jeg stadig ikke ville bruge mine egne penge, bad jeg mit universitet om hjælp. Sikkert nok havde de mit drømmebatteri hele tiden. Vores Uni deltager i konkurrencen "Formula Student Electic" og har derfor en elektrisk racerbil. Racerholdet skiftede tidligere fra LiFePo4 -celler til 18650 LiPo -celler, da de er lettere. Så de har et lager af flere brugte LiFePo4 -celler, som de ikke længere har brug for.

Disse celler adskiller sig fra LiPo- eller LiIon -celler i deres spændingsområde. De har en nominel spænding på 3,2V, og den spænder fra 2,5V til 3,65V. Jeg samlede 3 af disse 60Ah celler til en 3S -pakke. Denne pakke kan levere Peak -strømme på 3C aka. 180A og har en maksimal spænding på kun 11V. Jeg besluttede at gå efter en lavere systemspænding for at reducere motorstrømmen. Denne pakke tillod mig endelig at køre båden i mere end 5 minutter og teste selvkørende egenskaber.

Et ord om batteriopladning og sikkerhed

Batterier koncentrerer energi. Energi kan blive til varme, og hvis denne varme tager form af et batteri, har du et problem på hånden. Derfor bør du behandle batterier med den respekt, de fortjener, og udstyr dem med den rigtige elektronik.

Battericeller har 3 måder at dø på.

1. Afladning af dem til under deres minimumsspændingsværdi (kold død)
2. oplader dem over deres maksimale nominelle spænding (kan forårsage hævelse, brand og eksplosioner)
3. tegne for meget strøm eller kortslutte dem (så jeg må virkelig forklare, hvorfor det kan være dårligt)

Et batteristyringssystem forhindrer alle disse ting, derfor skal du bruge dem.

Trin 5: Muskler: Ledningsføring

Ledningerne til muskeldelen er vist på det første billede. I bunden har vi batteriet, som skal smeltes med en passende sikring (lige nu er der ingen). Jeg tilføjede to eksterne kontakter for at tilslutte en oplader. Det ville være en god idé at erstatte dem med et ordentligt XT60 -stik.

Så har vi en stor batterikontakt, der forbinder resten af systemet med batteriet. Denne switch har en egentlig nøgle, og lad mig fortælle dig, det er så tilfredsstillende at vende den og se båden komme til live.

Hjernen er forbundet til batterierne, der er jordet, mens ESC'erne og servoer adskilles af en shuntmodstand. Dette gør det muligt at måle strømmen gennem den lille orange forbindelse, da det forårsager et lille spændingsfald over shuntmodstanden. Resten af ledningerne er bare rød til rød og sort til sort. Da servoerne ikke rigtig bruges mere, kan de bare ignoreres. Kølepumperne er den eneste komponent i båden, der kræver præcis 12V, og de ser ikke ud til at fungere godt, hvis spændingen er højere eller lavere end det. Derfor har de brug for en regulator, hvis batterispændingen er over 12V eller en trin -op -konverter, hvis den er under det.

Med rorstyring ville begge ESC -signaltråde gå til den samme kanal på hjernen. Men båden bruger nu differentialtryk aka. skridstyring, så hver ESC skal have sin egen separate kanal, og servoerne er slet ikke nødvendige.

Trin 6: Hjerne: Komponenter

Hjernen er en stor kasse fuld af interessant elektronik. Mange af dem kan findes i FPV racing droner, og nogle af dem blev faktisk taget ud af min egen drone. Det første billede viser alle de elektroniske moduler. De er pænt stablet oven på hinanden ved hjælp af messing -printkort. Det er muligt, fordi FPV-komponenter findes i særlige formfaktorer, der omtales som stakstedet. Fra bund til top indeholder vores stak følgende:

Power Distribution Board (PDB)

Denne ting gør lige hvad navnet antyder og distribuerer magten. To ledninger fra batteriet kommer ind, og det tilbyder flere loddepuder til at forbinde forskellige moduler til batteriet. Denne PDB tilbyder også en 12V og en 5V regulator.

Flight Controller (FC)

Flyvekontrolleren kører ArduPilot Rover Firmware. Det gør en række ting. Den styrer motorstyringen via flere PWM -udgange, den overvåger batterispændingen og strømmen, den tilsluttes de forskellige sensorer og input- og outputenheder, og den har også et gyroskop. Du kan sige, at dette lille modul er den egentlige hjerne.

RC -modtager

Modtageren er tilsluttet en fjernbetjening. I mit tilfælde er det en FlySky -fjernbetjening til RC -fly, der har ti kanaler og endda etablerer tovejskommunikation, så fjernbetjeningen også kan modtage signaler fra modtageren. Dens udgangssignaler går direkte til FC gennem en enkelt ledning ved hjælp af den såkaldte I-bus-protokol.

Videosender (VTX)

Hjernekassen har et lille analogt kamera. Kameraets videosignal sendes til FC'en, der tilføjer et on -screen display (OSD) til videostrømmen, der indeholder oplysninger såsom batterispænding. Det sendes derefter videre til VTX, som sender det til en særlig 5,8 GHz modtager i den anden ende. Denne del er ikke strengt nødvendig, men det er fedt at kunne se, hvad båden ser.

På toppen af kassen er der en flok antenner. Den ene er fra VTX, to fra RC -modtageren. De to andre antenner er følgende komponenter.

Telemetri modul

433MHz -antennen tilhører et telemetri -modul. Denne lille sender er en input/output -enhed, der forbinder flyvekontrolleren med jordstationen (en bærbar computer med en 433MHz USB -dongle). Denne forbindelse giver operatøren mulighed for eksternt at ændre parametre og få data fra de interne og eksterne sensorer. Dette link kan også bruges til fjernstyring af båden.

GPS og kompas

Den store runde ting på toppen af båden er faktisk ikke en antenne. Det er sådan set det, men det er også et helt GPS -modul og et kompasmodul. Det er det, der gør det muligt for båden at kende dens position, hastighed og orientering.

Takket være væksten på dronemarkedet er der en lang række komponenter at vælge imellem for hvert modul. Den mest sandsynlige, at du måske vil skifte, er FC. Hvis du vil tilslutte flere sensorer og har brug for flere indgange, er der en række mere kraftfulde hardwaremuligheder. Her er en liste over alle de FC'er, som ArduPilot understøtter, der er endda en hindbærpi der.

Og her er en lille liste over de nøjagtige komponenter, jeg brugte:

• FC: Omnibus F4 V3S Aliexpress
• RC-modtager: Flysky FS-X8B Aliexpress
• Telemetri transmitter sæt: 433MHz 500mW Aliexpress
• VTX: VT5803 Aliexpress
• GPS og kompas: M8N Aliexpress
• Kabinet: 200x200x100 mm IP67 Aliexpress
• Fjernbetjening: FLYSKY FS-i6X Aliexpress
• Videomodtager: Skydroid 5, 8 Ghz Aliexpress

Trin 7: Hjerne: Ledningsføring

Hjernen får sin driftsspænding direkte fra batteriet. Det får også en analog spænding fra den aktuelle shunt, og den udsender styresignalerne for begge motorer. Det er den eksterne forbindelse, der er tilgængelig udefra i hjernekassen.

Indersiden ser meget mere krøllet ud. Derfor lavede jeg det lille ledningsdiagram på det første billede. Dette viser forbindelserne mellem alle de forskellige komponenter, som jeg beskrev i det foregående trin. Jeg lavede også et par forlængerledninger til PWM -udgangskanalerne og USB -porten og førte dem til bagsiden af kabinettet (se billede 3).

For at montere stakken på æsken brugte jeg en 3D -printet bundplade. Da komponenterne (især VTX) producerer varme, har jeg også vedhæftet en 40 mm blæser med endnu en 3D -printet adapter. Jeg tilføjede 4 sorte plaststykker til kanterne for at skrue kassen på båden uden at skulle åbne låget. STL -filerne til alle 3D -printede dele er vedhæftet. Jeg brugte epoxy og lidt varm lim til at klæbe alt til.

Trin 8: Hjerne: Opsætning af ArduPilot

Ardupilot Wiki beskriver, hvordan du konfigurerer en rover i detaljer. Her er Rover -dokumentationen. Jeg kommer kun til at ridse overfladen her. Der er dybest set følgende trin for at få en ArduPilot Rover til at køre, efter at alt er korrekt forbundet:

1. Flash ArduPilot -firmware til FC (Tipp: du kan bruge Betaflight, en almindelig FPV -dronesoftware, til det)
2. Installer en Ground Station -software, f.eks. Mission Planner, og tilslut kortet (se Mission Planner UI i billede 1)

3. Lav en grundlæggende hardwareopsætning

   • kalibrere gyro og kompas
   • kalibrere fjernbetjening
   • opsætning af output -kanaler

4. Lav en mere avanceret opsætning ved at gå igennem parameterlisten (billede 2)

   • spændings- og strømføler
   • kanalkortlægning
   • LED'er
5. Lav en prøvekørsel og indstil parametrene for gas og styring (billede 3)

Og boom, du har en selvkørende rover. Selvfølgelig tager alle disse trin og indstillinger noget tid, og ting som at kalibrere kompasset kan være ret kedelige, men ved hjælp af dokumenterne, ArduPilot -fora og YouTube -tutorials kan du i sidste ende komme dertil.

ArduPilot giver dig en avanceret legeplads med mange parametre, som du kan bruge til at bygge stort set ethvert selvkørende køretøj, du kan tænke på. Og hvis du mangler noget, kan du engagere dig i fællesskabet for at bygge det, da dette store projekt er open source. Jeg kan kun opfordre dig til at prøve det, da dette sandsynligvis er den nemmeste måde at komme ind i en verden af autonome køretøjer. Men her er et lille pro -tip: Prøv det med et simpelt køretøj, inden du bygger en kæmpe RC -båd.

Her er en lille liste over de avancerede indstillinger, jeg gjorde for min særlige hardwareopsætning:

• Ændret kanaltilknytning i RC MAP

  • Pitch 2-> 3
  • Gashåndtag 3-> 2
• Aktiverede I2C RGB LED'er
• Rammetype = Båd

• Opsætning af skridstyring

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

• Opsætning af strøm og batteriovervågning

  • BATT_MONITOR = 4
  • Genstart derefter. BATT_VOLT_PIN 12
  • BATT_CURR_PIN 11
  • BATT_VOLT_MULT 11.0

Trin 9: Hjerne: Tilpasset LED -controller

Første præmie i Make it Move Contest 2020