ساختار داخلي درايور موتور براشلس- اسپيدكنترلر

تصويري از يك اسپيد كنترلر٢٠ آمپر رايج

#طول_بازو_در_مولتي_روتور
منظور از طول بازو فاصله بين مركز دو ملخ يا دو شفت موتور روبروي هم ،در يك مولتي روتور هست .

#تاثير_طول_بازو
در پايداري و بهم نخوردن تعادل پرنده خصوصا در باد طول بازو اهميت بسزايي دارد. همچنين طول بازوي بيشتر به معني توانايي در قراردادن ملخ ها و موتورهاي بزرگ تر و قوي تر ، و در نتيجه پرنده اي قوي تر و با قابليت حمل وزن بيشتر است.
همچنين هر چه طول بازوها افزایش پیدا کند پایداری کواد بیشتر میشود ولی چالاکی در مانور کاهش میابد!
و فاصلخ موتورها از مرکز سقل یک عامل مهم است‌ . زيرا طبق قوانين فيزيك گشتاور ايجاد شده موتورها در طول بازو ضرب ميشود. دقيقا همان داستان الاكلنگ و اهرم بلند!
حتی اين مساله بر اعمال نیرو موتورها هنگام مانور در محور yaw نيز دقيقا تاثير دارد.

در ثانی بهتر است بین دو ملخ کنار هم، یک اندک فاصله مجازی نیز رعایت کنیم. بدلیل تاثیر جریان هوای هر ملخ بر عملكرد ملخ های مجاور. هر ملخ توده هواي آشفته ای را در اطراف خود ايجاد ميكند.
ميثم نجف پور
https://telegram.me/ArduinoUAV

نكته :يك كنترلر خوب و محاسبات مربوط به ملخ و موتورهاي مناسب ،تا حد زيادی كوتاهی بازو را جبران كرده و بر پايداری پرنده تاثير ميگذارد. البته تا يك ميزان خاص!
صحت گفته بنده اين است كه اكثر شما عزيزان پرنده های كوچكی مانند فانتوم را با طول بازوی كم و پايداری قابل قبول ديده ايد!
جنس بازو هم میتواند از فایبر کربن یا فایبرگلس یا سایر متریال ها باشد.
در سایزهای بزرگ معمولا بازوها مقطع استوانه ای دارند و برای اتصال به شاسی نیاز به یک سری بست نگه دارنده هست.
در اصل يك فاكتور مهم در انتخاب طول بازو سايز ملخ ها هست و میزان تجهیزات و وزنی كه مولتی روتور ما قرار هست ببره كه باز اینها روی سايز ملخ تاثير ميزارند. معمولا پس از مدتي كار تجربي هم ميتونيم انتخابش كنيم👍

ميثم نجف پور

مفهوم طول بازو در مولتي روتور ها👆👆👆كه در اين شكل ٩٦٠ ميليمتر ميباشد
https://telegram.me/ArduinoUAV

#محاسبه_طول_بازو در مولتي روتور: 👇👇👇👇👇👇
مهمترين عامل تعيين كننده طول بازو در يك مولتي روتور، سايز ملخ ها هست . زيرا در صورت كوچكتر بودن بازو از يك حد خاص ، ملخ هاي مجاور يكديگر، به هم برخورد خواهند كرد. محاسبه گرهایی هم برای این کار برای افراد وجود دارند
https://telegram.me/ArduinoUAV

فرض كنيد دو ملخ ١٣ اينچي بر روي دو بازوي سمت چپي (قرمزرنگ ها) نصب باشد. حداقل فاصله ايمن بين مركز ملخ هاي روي دوسر قرمز رنگ ، بايد يك سانت بيشتر از ٢٦ اينچ باشد كه بازهم كافي نيست براي يك پرواز خوب

توجه⛑⛑⛑ادیت : دوستان بسیاری از مطالب کانال قدیمی هست و مال یکی دوسال اول پیدایش تلگرام در ایران هستند.
اگر پارت یا مدلی پیشنهاد شده به تاریخ نوشتن مطالب توجه کنید که اغلب یکی دو سال اول تلگرام هستند)⛑⛑⛑⛑
ضمنا بخش هایی از آموزش پاک شده اشتباها ⛑😉

خب ميرسيم به قسمت جالب داستان
✈️✈️✈️✈️✈️✈️✈️✈️✈️
🚁🚁🚁🚁🚁🚁🚁🚁🚁
چجوري بايد يك پرنده رو تخمین اولیه زد؟ خواسته هاي خودمون رو چگونه بايد پياده سازي كنيم. با هم در ادامه ميخوانيم 😊
👇👇👇👇👇👇👇👇👇
#اصول_طراحي_پرنده
اولين نكته در طراحي يك پرنده، مشخص نمودن ماموريت و مشخصات پرنده هست
و در نهايت براي يك پرنده كامل ، بايد موارد زير مشخص شوند:

١-داريم پرنده رو براي چه كاري طراحي ميكنيم، ٢-شعاع عملياتي اون چقدر هست
٣- مداومت پروازي يا اندورانس چه ميزان هست
٤- ابعاد اون چقدر ميتونه باشه
٥- وزن كل پرنده هنگام برخواست چقدر خواهد بود
٦- مازاد بر خودش تا چقدر قراره بار ببره
٧- چقدر سرعت بايد بره
٨- تجهيزات مورد درخواست چه هستند
٩- و در نهايت با اين خواسته ها چه استايلي انتخاب بشه و با چه ابعاد و مشخصاتی، عمود پرواز، هواپيما يا .....
١٠- قيمت تمام شده ماكزيمم چقدر باشه
https://telegram.me/ArduinoUAV

#دوربين_و_گيمبال 📹🎥📷

خب در زمان نگارش این متون، دوربين گوپرو هيرو ٤ خیلی دوربین خوبی هست. کلا دوربین های اسپرت گوپرو هم سيك هستند و هم تصوير تا فرمت 4K هم ميگيره در مدلهای جديد . و هم خروجي تصوير آنالوگ و یا HDMI داره كه در همين كانال طريقه وصل پورت آنالوگ برای اتصال به فرستنده تصویر هست.
جيمبال هم از نوع دومحوره های موجود در بازار كه الان عكس ميزارم .البته ۳ محوره خیلی بهتر هست که در زمان نگارش؛ کمی گران هست و برای هر پرنده ای به صرفه نیست .
كار جيمبال يا همان گيمبال هم پايدارسازی تصوير دوربين در هنگام چرخش، لرزش و تكان های پرنده ميباشد. و اين مدل در دومحور roll و pitch براي ما پايداری ايجاد ميكنه. كه انواع سه محور اون هم وجود دارند که در محور yaw نیز حرکت دارند‌
در دو شكل زير دوربين و گيمبال رو مشاهده ميكنيد:👇👇👇👇👇

دوربين اسپرت گوپرو هيرو ٤ با وزن كم و قيمت مناسب

يك گيمبال دو محور با وزن ١٦٠ گرم در حالي كه دوربين روي آن بسته شده است

#انتخاب_كنترلر_در_طراحي

خب الان ما ما به يه كنترلر يا اتوپايلوت نياز داريم كه اولين وظيفه اون اين هست كه تعادل پرنده رو برامون حفظ كنه و چون پرنده ما نسبتا گرون و براي كار فيلم برداري هم قراره باشه پس مشخصات زير رو داشته باشه:
١-جي پي اس داشته باشه
٢-قابليت پوزيشن هولد يعني حفظ موقعيت در صورت ول كردن استيك هاي راديو، هر جا هول كرديد يا دستتون رو ول كرديد، كواد همونجا تو هوا توقف ميكنه!
٣-قابليت بازگشت به خانه ، يعني هر موقع پرنده از دست ما در رفت ، يا باد اونو برد، با زدن اين دكمه بر روي راديو، پرنده ابتدا به يك ارتفاع از پيش تعيين شده ميره مثلا بيست متري زمين، و بعد اتوماتيك برميگرده به همونجايي كه ازش بلند شده بود. و بسته به تنظيمات اتوپايلوت يا توي همون ارتفاع شروع به دور زدن ميكنه و يا مياد ميشينه يا حتي حالت هاي ديگه 😊
٤- همچنين حتي الامكان كنترلر ما از يك پردازنده ٣٢ بيتي بهره ببره و پايداري و سرعت خوبي در استبلايز كردن پرنده داشته باشه. كه تصوير هم پايدار باشه هرچند گيمبال جبران ميكنه تكان هاي پرنده رو.😉البته كنترلرهاي بسيار خوبي با ميكروكنترلرهاي هشت بيتي هم وجود دارند نظير APM👍

#ويديو_سندر
همچنين ما يه ارسال تصوير ميخوايم كه بصورت آنلاين تصوير دوربين رو ببينيم كه چون محيط بيابان هست و برد هم يك كيلومتر هست ما از فركانس ٥.٨ استفاده ميكنيم بخاطر پهناي باند بالا و برد در ديد مستقيم عالي. و توان رو هم تجربي ٦٠٠ ميلي وات انتخاب ميكنيم چون اينجا جاي محاسبات راديويي نيست واقعا و يك طراح مولتي روتور در سطح اين آموزش ، ميتونه تجربي بردهاي فرستنده هاي با توان هاي مختلف و فركانس هاي رايج ، و با آنتن امني تمام جهته، در ذهن خودش داشته باشه و يا براي خودش آرشيو درست ميكنه در جايي. و البته در كارهاي حرفه اي و خاص ، يا محاسباتي رو طراح انجام ميده و يا با متخصصين راديويي مربوطه مشورت ميكنه👍
خب ما فعلا ارسال تصوير رو ٦٠٠ ميلي وات انتخاب ميكنيم با فركانس ٥.٨ و آنتن هاي امني هم روي پرنده و هم روي گيرنده تصوير و از توضيح محاسبات خودداري ميكنيم🙏

#مانيتور_و_رسيور
ما براي ديدن تصوير دوربين توسط خلبان، و روي زمين از مانيتورهاي ٧ اينچي موجود در بازار كه مجهز به رسيور ٥.٨ گيگاهرتزي سرخود هستند استفاده ميكنيم كه پايه هم دارن و راحت روي دسته راديو كنترلر نصب ميشن و حتي برخي از اونها دابل دايورسيتي هم هستند و دو آنتن دارند.

#راديوكنترل_مناسب_كواد
پيشنهاد بنده استفاده از راديويي حداقل ٦ كانال هست. چون ٤ كانال كه صرف فرامين عادي حركتي ميشن، و دو كانال ديگر هم يكي براي كليد فلايت مد يا همان مدهاي پروازي كنترلر ، و ديگري براي حالت برگشت به خانه در مواقع ضروري 👍 معمولا از راديوهاي ٧ و ٨ يا حتي بالاتر استفاده ميشه در پرنده هاي حرفه اي. و گاهي هم از بوستر استفاده ميكنيم در بردهاي بالا و ماموريت هاي لانگ رنج

فرستنده ارسال تصوير ٥.٨ گيگاهرتز ٦٠٠ ميلي وات با وزن ٢٠ گرم

#انتخاب_اسپيد_كنترلر
در مولتي روتور، ولتاژ قابل تحمل اسپيدكنترلر رو هم بعد از انتخاب موتورها و مشخص شدن ولتاژ باتري و جريان اسپيد كنترل رو هم محض احتياط ، دو يا سه برابر جريان مصرفي درج شده در ديتاشيت موتور محاسبه ميكنند .
ولي بايد وزن اون رو در طراحي از قبل لحاظ يا تخمين بزنيم .👍

نكته: پيشاپيش بگم كه ما در پايان اين مثال به اين نتيجه ميرسيم كه اسپيد كنترلر ٦ سل و ٤٠آمپر رو بايد انتخاب كنيم ولي شما تصور كنيد كه فعلا فقط وزنش رو تخمين زديم و با نوعش كاري نداريم تا بعد از انتخاب موتور و باتري👍😉

اسپيد كنترل ٤٠ آمپر ٦ سل

#فريم_انتخابي_كواد_ما

خب ما فريم رو هم تاروت ٦٥٠ ميليمتر آيرون من انتخاب كرديم . كه هم محكم هست و هم وزن خوبي رو ميتونه حمل كنه و هم انواعي از اون ريتركت يا همان پايه فرود جمع شونده برقي دارند كه ميتونه ميدان ديد عالي رو به دوربين و گيمبال ما بدهد. در تصوير زير يك مدل استاندارد اين فريم رو با طول بازوي ٦٥٠ ميليمتر مشاهده ميكنيد:

Tarot IronMan 650

برگه مشخصات كواد تاروت آيرون من ٦٥٠ :
#Tarot_ironman_650

Features:
• Fold-ability for transportation and storage
• Toray 3K carbon fiber
• Lightweight
• 15 Minute flight times (Dependent on setup)
• Folding landing gear
• 60mm rail mount
Specs:
Size motor to motor: 650mm
Weight: 476g
Height from ground to lower rods: 180mm
Height from ground to top: 220mm
Required:
5ch Radio system
Flight controller
Propeller size: 10~11 inch carbon fiber propeller
Motor: 620~980KV 2212~4006 brushless motor
Battery specifications: 11.1~14.8V 3000~5000mAh
Brushless ESC: 20~30A

#انتخاب_موتور_وباتري_تخمين_اوليه

موتور و باتري رو معمولا آخر سر انتخاب ميكنيم چون كه ما هنوز وزن كامل رو نداريم كه بخوايم موتور و باتري انتخاب كنيم. اينا نكات طراحي هستن. طراح بايد قبل از اينكه موتور و باتري رو به طور دقيق بدونه ، يه تخمين بايد بزنه و فريم خودش رو انتخاب كنه و بعد با اون بره جلو. يكي از سختي هاي طراحي هم همين هست .
نكته ديگه اين هست كه موقع انتخاب موتور، همزمان بايد وزن باتري رو هم تخمين بزنه! البته قبلا عرض كردم كه سايت ها و نرم افزارهايي هم براي اين محاسبات وجود دارند ولي در نهايت تجربه طراح حرف اول رو ميزنه
👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇
حالا چگونه موتور و باتري رو محاسبه كنيم؟

هنوز وزن موتور و باتري رو كه نداريم !
فعلا بصورت تجربي و با نگاه به شرايط پرنده باتري رو ٤٠٠ گرم تخمين ميزنيم و موتور و ملخ ها رو هم فعلا ٤٠٠ گرم تخمين ميزنيم. حالا با اين تخمين طراحي رو جلو ميبريم و موتور انتخاب ميكنيم. هنگام انتخاب موتور ، خواهيد ديد كه سل هاي باتري و آمپر مورد نياز اون براي موتور ما مشخص ميشه . حالا يه باتري رو با اون سل ها و مشخصات از بازار انتخاب ميكنيم. و اينبار وزن واقعي موتور و باتري رو ميزاريم جاي تخمين وزن قبليمون😀. و محاسبه ميكنيم ببينيم درست شد همه چيز يا خير! اگر كه جور شد كه هيچ و اگر مثلا موتور ما نسبت به وزن نهايي كواد (باتوجه به اينكه الان ديگه وزن موتور و باتري واقعي هستند) خيلي زياد بود ميتونيم اينبار موتور ضعيف تري رو انتخاب كنيم و محاسبات وزنش رو دوباره يا اين موتور و باتري مناسب براي اون انجام بديم.
در ادامه بهتر روشن ميشه همه چيز براي عزيزان👍👍👍

ميثم نجف پور 1395.6.5
https://telegram.me/ArduinoUAV

#محاسبه_وزن_تخمين

خب وزن تجهيزات به قرار زير شد
دوربين ١٥٢ گرم
گيمبال ١٦٠ گرم
فريم ٤٧٦ گرم
اتوپايلوت و جي پي اس و مشتقات ٢٠٠ گرم
خب حالا ما رسيور ميخوايم حدود ٣٠ گرم
كابل ها و كانكتورها و اسپيد كنترلرها حدود٣٠٠ گرم
ويديو سندر ٢٠ گرم
البته بهترين كار استفاده از ترازو براي وزن هست
٤ تا موتور طبق تخمين اوليه: ٤٠٠ گرم
باتري طبق تخمين : ٤٠٠ گرم
👇👇👇👇👇👇👇
عزيزان عرض كردم كه اگر يه سري چيزها رو در اول محاسبات،تجربي حساب نكنيم بعد سخت ميشه و ما ميتونيم يه جاهايي تخمين بزنيم بعد رفرنس كه بدست اومد توي طراحي جفت و جور و يا اصلاح ميشه !
خودتون خواهيد ديد👍
جمع كل وزن ها : 2118 گرم

که ٥٠٠ گرم هم قراره بار ببره پس : 2618 گرم

برای راحتی محاسبات :
2600 گرم وزن كل با بار👍👍

#محاسبه_تراست_موتور

در جلسات قبل گفتيم كه تراست موتورها رو بايد دو برابر وزن نهايي بگيريم تا مانور خوبي داشته باشيم و پرنده با نصف تراست موتورها هاور كنه يعني در هوا معلق بمونه و از باقي قدرت براي مانور و بالا رفتن استفاده كنه!
✈️✈️✈️✈️✈️✈️✈️✈️
خب وزن پرنده با بار شد ٢٦٠٠ گرم. ضربدر ٢ كنيم ميشود ٥٢٠٠ گرم نيروي مورد نياز كل موتورها👍👍👍
و پرنده كواد هست يعني ٤ موتور داره.
پس تراست خالص هر موتور رو بايد يك چهارم تراست كل حساب كنيم :
٥٢٠٠ تقسيم بر چهار ميشود ١٣٠٠ گرم تراست براي هر موتور
👏👏👏👏👏👏👏👏
الان وقتشه بريم توي اينترنت و از بازار و ديتاشيت موتورها، موتور مورد نيازمون رو با تراست لااقل ١٣٠٠ گرم انتخاب كنيم👍 حالا شاید موتوری گرفتیم تراستش مقداری بیشتر یود با فیشنس بهتر... مشکلی نیست

ضمنا در کوادهای ریسی گاهی تراست کل رو تا ده برابر وزن کل پرنده هم در نظر میگیرن! که پرنده تمام اصافه تراتس خودش رو در جهت وحشیگری و مانور بکار بگیره😉

#انتخاب_ملخ
سايز ملخ مناسب پيشنهادي براي ما هم طبق ديتاشيت فريمي كه انتخاب كرديم ميتونه ١١ اينچ هست. البته اين ملخ پيشنهادي خود فريم هست
ما بايد در صورت امكان يكم سايز بزرگتري رو بزاريم چون ملخ بزرگتر مداومت پرواز بيشتر و پيلود بهتري رو به ما ميده و فريم ما ببينيم چقدر ميتونه جا بده . البته بايد نوك ملخ ها هم خيلي به هم نزديك نشن . همچنين ملخ بزرگتر پايداري و چابكي كمتري رو داره و بايد يه طراح همه چيز رو بسنجه. خب خبر خوب اين هست كه روي اين فريم ميتونيم ملخ ١٣ هم بزنيم👍

ميثم نجف پور 1395.6.5
https://telegram.me/ArduinoUAV