Étape 1: contexte
La plupart d'entre vous le savez peut-être déjà ce qui est un quadcopter, mais pour ceux qui n’ont pas, voici une description rapide de ce qu’ils sont :
Un quadcopter est copter multi-rotor à quatre branches, chacune d'entre elles ont un moteur et une hélice à leurs extrémités. Quadcopters sont semblables aux hélicoptères à certains égards, que leur levée et la Poussée vient de quatre hélices, plutôt qu’un seul. Aussi, les hélicoptères ont un rotor « pitch » ou de la queue qui aide à stabiliser l’engin, alors que quadcopters pas. Dans un quadcopter, deux des hélices tournent dans une seule direction (sens horaire) et les deux autres spin le sens inverse (sens antihoraire) et cela permet à la machine à planer dans une formation stable. En raison de cette stabilisation, quadcopters sont utilisés pour la photographie et la vidéo de tournage. En outre, quadcopters et multirotors ont été utilisés dans la gestion des catastrophes et efforts de rétablissement, les opérations de police, engagements militaires et les applications agricoles. Comme la technologie a progressé et les coûts ont baissé, beaucoup d’industries trouvent que quadcopters peut proposer des solutions innovantes à leurs problèmes et les aider à réduire les coûts aussi bien. Dessins d’exemple qui peuvent être achetés sont liées ici.
Alors maintenant que vous savez un peu plus sur quadcopters, nous allons passer dans la façon dont nous avons fait un :
La première étape de notre processus de conception était de regarder les systèmes actuels sur le marché afin d’obtenir une idée de quels composants que nous avions besoin. Après avoir fait quelques recherches, nous avons constaté que la plupart des modèles quadcopter fait usage d’intégré circuits, minuscules micro-contrôleurs et moteurs brushless. Construire un circuit pour notre hélicoptère semblait être une tâche réalisable et nous savions que nous voulions travailler avec un Arduino, ce projet semblait certainement réalisable. Le problème majeur serait mentir avec les moteurs. Parce que nous travaillions dans un budget, moteurs brushless étaient hors de question. Celles-ci vont de moteurs de $20 à $60 un morceau et pour pouvoir fonctionner ces moteurs exigent speedcontrollers. Si nous nous retrouvions avec la possibilité de choisir brossé moteurs. Parce que nous savions que nous voulions construire un petit quadcopter, nous avons décidé de regarder les moteurs ayant des capacités de faible couple. Ensuite, nous avons trouvé un l mode quadcopter existantqui utilise un ensemble de moteurs viables. Ces moteurs pourraient facilement lever jusqu'à 55 grammes de poids, qui avait beaucoup pour notre conception. Ensuite, nous avons acheté ces moteurs iciet a déménagé sur les façons dont nous pourrions stabiliser ces moteurs. Un moyen de stabiliser ces moteurs était de rendre l’utilisation de gyroscopes et accéléromètres. Un gyroscope est un dispositif qui utilise la gravité terrestre pour aider à déterminer l’orientation. Son design est constitué d’un disque tournant librement appelé rotor, monté sur un axe de rotation au centre d’une roue plus large et plus stable. Comme l’axe tourne, le rotor reste stationnaire pour indiquer la force d’attraction centrale, et donc où est le « down ». Un accéléromètre est en revanche un appareil compact, conçu pour mesurer l’accélération non gravitationnelles. Lorsque l’objet, dans qu'elle est intégrée passe d’un statu quo à toute vitesse, l’accéléromètre est conçu pour répondre aux vibrations associées à ce mouvement. Il utilise des cristaux microscopiques qui vont sous contrainte lorsque surviennent des vibrations, et de celle contrainte une tension est générée pour créer une lecture sur toute accélération. Ces deux éléments sont essentiels pour notre conception parce qu’ils aident à décider quels moteurs ont besoin de changer de vitesse afin de régler et de stabiliser.
