'비행 콘트롤러'에 해당되는 글 2건

  1. 2015.10.13 3DR DIY Quad Kit 캘리브레이션 (7)
  2. 2015.05.20 DJI F450 NAZA-M V2 가이드
드론/쿼드콥터2015. 10. 13. 23:21

이 문서는 3DR에서 생산 판매하고 있는 All Inclusive Kit(완전 조립키트)인 3DR DIY Quad Kit을 조립한 후, 소프트웨어로 여러가지 설정 및 조정하는 방법을 간략하게 정리한 문서입니다. 좀 더 정확하게 말하면 DIY Quad Kit의 비행콘트롤러인 Pixhawk에 대한 캘리브레이션 방법을 정리한 것입니다.


문서의 원본은 http://3drobotics.com/kb/calibration/ 입니다. 참고로 이 문서와 함께 APM:Copter에 있는 필수 하드웨어 설정(Mandatory Hardware Configuration) 문서도 함께 보는 것이 좋습니다.


소프트웨어 다운로드


설치마법사(Wizard) 실행

  • Mission Planner를 실행하고 Pixhawk를 USB 케이블로 연결
  • 쿼드콥터의 배터리 연결. (단 프로펠러는 반드시 빼둘것)
  • Initial Setup -> Wizard  선택.


1. 펌웨어 설치

  • 콘트롤러 연결 
    • Mission Planner 설치. Usb로 연결. 드라이버가 설치됨 
  • Mission Planner에 연결 
    • Mission Planner 실행. 
    • COM port를 Auto 또는 PX4FMU로 선택 
    • Baud rate를 115200으로 
    • *** CONNECT는 하지말 것 
  • FIrmware 설치
    • Setup->Install Firmware 
    • ArduCopter Quad를 선택 

    • Mission Planner가 보드를 확인함. 
    • 보드를 뺏다가 다시 꼽고 OK를 누름. 
    • 상태표시줄에 erase-program 등이 나타남. 
    • 마지막으로 Upload Done 이 나오면 완료 
  • 설치 완료후 음악 소리가 들려야 함. 아니면 아래와 같은 절차를 수행해야 함.
  • 시험 
    • Mission Planner에서 “Flight Data” 화면으로 전환
    • Connect 를 눌러서 연결 
    • 이 상태에서 보드를 기울이면 HUD가 기울어져야 함.
  • 그런데, Firmware 업로딩 중 USB를 뺏다가 다시 끼우는 과정에서 아래 사진처럼 아래쪽에는 "Error no response received from board"라는 메시지가 표시되고, Error uploading Firmware 메시지가 떴음.


그래서 한참 구글링을 해봤더니, 여러가지 방법이 제시되어 있네요. 여기를 확인해 보세요.

  • Pixhawk에 Micro SD카드가 잘 꽂혀져 있는지 확인하고 다시 실행.
  • LiPo off USB off --- click OK --- USB on, LiPo on
  • USB를 빼는 대신 FMU의 reset button(Pixhawk의 USB 포트 바로 옆에 있는 리셋버튼)을 눌러라.
  • GPS를 빼두고 시도하라.
  • USB 케이블을 다른 걸로 바꿔보라.
그중에서 저는 세번째 방법을 사용해서 성공했습니다. Pixhawk가 오픈하드웨어이다보니, 아무래도 사용자 지원쪽은 조금 허술한 면이 있는 것 같습니다.


====

그 다음부터는 Wizard를 실행하면서 지시하는대로 수행만 해주면 됩니다. 그런데, 한번에 잘 되지 않아서 여러번 수행했었습니다. 필요에 따라서는 그냥 Initial Setup -> Mandatory Hardware에 들어가서 각 부분을 따로따로 수행해도 무방합니다.


그리고... 그냥 Wizard를 따라가려면 USB 케이블을 꽂아서 수행해야 하는데, 그러면 선이 걸리적거려서 몹시 불편합니다. 따라서 먼저 텔레메트리(3DR Radio)를 연결한 뒤, 다른 설정 과정을 계속하는 것이 편합니다. 3DR Radio를 설정하는 방법은 여기를 참고하시면 됩니다. 간단히 요약하면 다음과 같습니다.

  • 3DR Radio 리시버중 아무거나 Pixhawk의 Telem1 에 연결
  • 다른 하나를 Windows PC에 USB 케이블로 연결. 드라이버가 설치되고, 새로운 USB Serial Port가 생김. (장치관리자의 포트에서 확인가능)
  • 적절한 COM 포트를 선택한 후, Baud rate를 57600으로 설정(USB의 경우 115200)
  • 마지막으로 CONNECT 버튼을 눌러줌.
  • CONNECT 버튼이 초록색으로 바뀌고 DISCONNECT로 바뀜
  • 이 상태에서 기체를 기울이면 Flight Data 스크린에서 기울어지는 게 보이면 정상임.


  • 문제해결
    • 연결이 안될 경우, 먼저 baud rate 확인 
    • Window Device Manager 리스트에서 해당 COM 포트가 존재하는지 확인 
    • USB 포트를 사용하고 있다면, 다른 포트로 바꾸어볼 것.
    • LEDSound 도 확인할 것

Pixhawk를 사용하실 예정이라면 반드시 3DR Radio는 구입하는 것이 좋습니다. 가격에 비해 너무 좋은 기능이 많기 때문입니다. 제 생각엔 아얘 픽스호크 패키지에 묶어서 파는 게 낫지 않을까... 싶더군요. ㅎ


3. 가속도계 조정(Calibrate accelerometer)

  • http://copter.ardupilot.com/wiki/common-accelerometer-calibration/
  • 화면에 나오는 지시에 따라서 쿼드콥터의 자세를 잡아줌
  • 기본적으로 아래처럼 6가지 위치에 순차적으로 맞춰줘야 함. 이때 각각의 위치에서 몇초 정도 멈췄다가 다음 위치로 이동함. 절대로 움직이면 안됨.


  • 도중에 "Click When Done" 버튼을 누를 필요 없음. 계속하면 Successful이 뜸.

4. 전자나침반 조정(Calibrate Compass)

  • 60초 이내에 모든 축방향으로 회전시켜야 한다는 메시지가 뜸. -> OK 를 누름
  • 60초 내에 천천히, 6개의 면(전/후/좌/우/상/하)를 각각 몇초 정도씩 땅바닥을 가르키도록 해줌. 비디오에서는 자북방향을 가르키도록 나옴(inclination 도 고려) 


  • 다 끝나면 새로 계산된 offset이 나타남.
  • 이 값이 -150 이하이거나 150 이상일 경우 문제 있음. OK를 누름.

참고 : 콥터 3.2.1 이후 버전에서 허용되는 범위

총 거리(offset_x^2+offset_y^2+offset_Z^2)가 600 이하일 때. 3.2.1 이전에는 각각의 offset의 절대값이 150 이하일 것을 추천하였다.



compass 캘리브레이션이 상당히 까다롭습니다. 제가 했을 때는 정확히 기억나지는 않지만, 하얀점이 6개 나오고... 멀티콥터를 회전시키면서 이 점들을 모두 지나도록 하면 캘리브레이션이 완료되는 걸로... 하지만, 그걸 맞추기가 쉽지 않았던 걸로 기억합니다.

추가 : Pixhawk 화살표 방향을 북쪽으로 맞춘 후 Pitch 방향(좌우방향)으로 360도를 돌려준다. 좌향좌 혹은 우향우. 그 상태에서 Roll 방향으로(앞뒤방향) 360도 돌려주면 됨. 그래도 안되면 다시 위에 있는 그림처렴 6개의 방향을 맞춰줌.

5. 배터리 모니터

  • 3DR Power Model을 선택.
  • 파워모듈을 사용하여 배터리를 모니터링 할 수 있는 옵션 2개를 활성화.
  • 배터리 Voltage 캘리브레이션
    • 먼저 테스터를 사용하여 배터리의 전압 측정 
    • 콥터와 배터리를 연결
    • Initial Setup -> Optional Hardware -> Battery Monitor로 들어감
    • 현재 배터리값을 확인해봄. 다르다면 Sensor 를 0:Other로 바꾼 뒤, Measured battery voltage field에 측정했던 값으로 입력함. 
    • mission planner가 "Voltage divider"를 계산하여 저장하게 됨.
    • Flght Monitor 스크린의 HUD에 그 전압값이 나타남. 또한 Status tab의 "battery_voltage"에도 저장됨
  • 배터리 전류 캘리브레이션
    • 적절한 장비가 없어서 생략함. 
    • 배터리 ->(Turnigy 180A Power analyzer) -> 기체로 연결
    • Mission Planner -> Status Tab -> current를 확인 
    • 3A 이하에선 정확하지 않으므로, 10A 정도까지 올라가도록 Throttle을 올려줌.
    • 단, 이전에 프롭을 모두 뒤집어서 Throttle을 올리면 눌리도록 함.
    • 10A 까지 올려주고, Mission Planner를 보면 일치하지 않음
    • Amperes per volt 값을 적절히 조절해주면서  trial and error로 값이 일치해도록 해줌.
  • 자세한 내용은 battery monitoring setup 유튜브를 확인 

6. Sonar 설정

  • Sonar 가 없으므로 통과

7. 송수신기(Futaba 14SG) 조정

  • *** 참고 : pixhawk용 RC Transmitter : copter.ardupilot.com/wiki/ 참조. FRSKY Taranis를 제일 추천
  • 먼저 송신기와 수신기를 binding 해야함. Binding이란 송신기(조종기)와 수신기를 연결하는 것. 즉, 송신기에서 보내는 신호를 수신기가 받도록 인식하는 것
    • 구매를 했을 때에는 바인딩이 되어 있음. 새로운 Model을 생성시 새로 바인딩 필요
      • 수신기가 50cm 이내에 있는 상태에서 송신기 전원을 넣는다.
      • LNK를 두번 클릭하여 Linkage 메뉴로 들어감. System을 선택하고 RTN을 클릭함
      • LINK로 옮겨간후 RTN을 클릭함. LINK 모드로 들어가면서 삐리릭 소리가 들림.
      • 즉시 수신기의 전원을 넣음.
      • 잠시 기다리면 수신기 LED가 빨간색 깜빡임 상태에서 녹색으로 전환됨. 바인딩이 완료된 것임. 다시 System에 들어가보면 아래와 같이 id 가 표시됨.

  • CH Mode를 필요에 따라 지정. 나는 모드 B로 사용중. 
    • 한글 매뉴얼 27쪽 참조. 

====
  • http://copter.ardupilot.com/wiki/radio-control-calibration/
  • 송신기 전원을 켬. 먼저 Airplane 모드로 두고, 모든 trim 은 center로 조정
  • 송신기에 있는 3 position switch 에 채널 5를 할당하고 여기에 비행모드를 설정해야 함
  • 옵션 : 송신기에 있는 tuning knob에 채널 6를 할당하고 inflight tuning 을...
  • 채널 7과 채널 8에는 보조기능을 설정 할 수 있음
  • Futaba 14SG의 채널 
    • 이중에서 1-6번 채널은 Pixhawk에서 사용. 7-8 채널에 대해서는 별도의 기능을 부여할 수 있음
    • 9-14번 채널에 대해서는 Pixhawk의 Aux Out 채널에 Servo를 부착하여 작동시킬 수 있을 것 같음.

채널 

 Futaba 내부

멀티콥터 기능(스위치) 

 1

 AiL

 Roll 

 2

 Ele 

 Pitch 

 3

 THR

 Thruttle 

 4

 RUD

 YAW 

 5

 MOD

 SE (비행모드 선택)

 6

 TILT 

 Right Slider 

 7

 PAN

 Left Slider 

 8

 REL

 SH 

 9-

 AUX1 - AUX4

 


====
  • Mission Planner 송수신기 캘리브레이션 화면에서 오른쪽 아래에 있는 "Calibrate Radio"를 누름
  • 송신기 on/배터리 off/프로펠러 off 해야 한다는 다이얼로그 -> OK를 누름

  • 송신기의 모든 스틱과 스위치를 맨 아래에서 맨 위까지 움직여줌. 최대 최소 위치에 빨간선이 표시됨.
  • 채널 1에는 roll, 채널 2에는 pitch, 채널 3에는 throttle, 채널 4에는 yaw가 할당되었는지 확인. 이때, 왼쪽 및 아래쪽이 낮은 값이 되어야 함. (주의 : PITCH의 경우엔 반대임. 즉 작은 값이 Forward, 큰 값이 Backward임)
    • 만약 반대로 움직일 경우, 수신기에서 REVERSE 세팅

  • 모두 값이 설정되면 Click when done을 눌러줌. 요약 창이 나타남. 값은 1100 ~1900 정도가 되면 됨. 

 

8. 비행 모드 선택

  • 설정순서 
    • RC 전원 On,  Mission Planner와 Pixhawk 연결 
    • Mandatory H/W -> Flight Mode 드롭다운으로 설정 
      • 반드시 하나는 Stabilize로 두어야 함.
    • 완료후 “Save Mode” 를 눌러줌
  • Flight mode채널 설정 
    • 항상 채널5 이어야 함 
  • 송신기 설정 
    • 송신기에서 적절한 범위의 PWM 신호를 보내야 함. 
      • 3개의 모드만 설정시에는 
        • 1165, 1425, 1815로 설정 
      • 6개 모드 사용시에는 
        • 1165, 1295, 1425, 1555, 1685, 1815 로 설정
        • 2 position + 3 position 스위치 두개를 결합하여 설정해야 함. 
        • 6 모드 설정 방법 : (SE 스위치와 SF 스위치를 사용)
          • SF(PAN) 채널을 SE 채널과 연동 시킴
            • MDL -> PROG. MIX -> 1로 들어감
            • x와 y 를 각각 +25로 올려줌
            • 다음 페이지에서 아래와 같이 설정
              • SF 는 직접나오지 않고 H/W 를 선택한 후 SF를 선택해야 함
    • 각 모드별로 비행모드를 설정하는 것은 아래 그림에서 드롭다운으로 선택만 해주면 됨. 
      • 반드시 하나는 Stabilize로 설정할 것.
      • Simple Mode(Course Lock)와 Super Simple Mode(Home Lock)를 사용하면 조종하기 편함

      • 채널을 아래와 같이 설정
        • 1 : Loiter, 2: RTL, 3: ALT_Hold, 4: AUTO, 5: STABILIZE, 6: SIMPLE
        • SF를 UP으로 두면  SE UP Stabilize, SE Mid Alt Hold, SE DN : Loiter 가 됨.
        • SF를 DN으로 두었을 때 SE: UP Simple, Mid Auto, DN RTL
        • 아래와 같이 GCS에서 확인 가능함

9. FailSafe 설정


Radio Failsafe(Throttle Failsafe) : 수신기와 연결이 끊어졌을 때. 


  • 발동 시점
    • 조종자가 RC 송신기를 껐을 때
    • 기체가 RC 범위를 넘어 갔을 때(약 500-700m)
    • 수신기 동력 차단(가능성 극히 낮음)
    • 수신기와 FC간의 전선이 끊어졌을 때(가능성 극히 낮음). 참고로 APM2의 경우에는 채널3만이 Failsafe를 일으킴
  • 발동 후 동작
    • 이미 시동해제(disarm)상태일 경우 : 아무 동작도 안함
    • 기체가 착륙해있거나 stabilize/acro/모드 이면서 throttle이 제로인 경우 : 모터가 즉각 시동해제
    • 기체 GPS가 고정된 상태고 출발지점에서 2미터 이상 떨어진 경우 : RTL(Return to Launch)
    • 즉시 착륙하는 경우
      • GPS가 고정되지 않은 경우
      • 출발지점에서 2미터 이내인 경우
      • FS_THR_ENABLE을 "Enabled Always Land"로 설정해둔 경우
    • Failsafe 상황이 해제되어도 현재의 비행모드가 그대로 유지됨. 즉, 이전의 모드로 돌아가지 않음. 예를 들어 원래 Loiter 모드였는데 Failsafe가 발생하여 RTL로 바뀌었을 경우, Failsafe 상황이 해제되어도 계속 RTL이 진행됨. 다시 Loiter 모드로 바꾸고 싶다면, 먼저 다른 비행모드로 바꿨다가 Loiter 모드로 설정해야 함
  • 송신기 및 비행콘트롤러 설정
    • 새로 구입한 수신기는 기본적으로 송수신기간 연결이 끊어지면 최종적으로 알고 있는 지점에서 모든 채널을 계속 보유하도록 설정되어 있음. 이 경우에는 비행콘트롤러는 신호가 끊어졌는지 알 수 없다. 따라서 수신기를 비행콘트롤러로 하여금 연결이 끊어졌음을 알릴 수 있도록 설정해야 한다. 두 가지 방법이 있다. 
      • "Low-Throttle" 방법 : 수신기가 throttle 채널(대부분 3번채널)의 값을 일반적인 범위아래로 (대부분 975 이하) 끌어내린다. 이는 Futaba 및 오래된 시스템에서 사용되고 있다.
      • "No Signal" 방법 : 수신기에서 비행콘트롤러로 가는 신호를 차단한다. 이 방법이 더 나은 방법으로, 대부분의 최신 FrSky 는 이 방식을 채택하고 있다.
    • 송수신기 종류에 따라 약간씩 다르므로, 어떤 방법이 있는지, 어떻게 설정할지는 매뉴얼을 참고할 것
  • Low-Throttle 설정방법
    • LiPo 배터리는 연결하지 않은 상태에서 FC를 Mission Planner에 연결. 
    • Initial Setup -> Mandatory Hardware -> FailSafe 선택
    • Radio Failsafe 옵션은 다음과 같이 4가지
      • Disabled : 사용하지 않음
      • Enabled alwayws RTL : 현재 어떤 모드이던지 즉시 RTL
      • Enabled Continue with Mission in AUTO : 현재 AUTO 모드인 경우에는 RC 범위를 넘어가더라도 계속 임무를 수행하도록 하고, 다른 모드인 경우에는 즉시 RTL
      • Enabled always LAND : 즉시 착륙
    • FS Pwm 값 값의 설정
      • throttle stick 최하단이고 수신기가 off일때의 채널3 PWM 값보다 적어도 10 이상으로.
      • throttle stick 최하단이고 수신기가 on일때의 채널3의 PWM 값보다 적어도 10 이하로. 
      • 단 910 이상
      • Futaba의 경우엔 원래 두번째 기준으로 되어 있는 것 같고... 그런데도 Failsafe는 작동하는 것으로 보임. (수신기를 차단하면 삐뽀하는 소리가 들림) 그래서 그림에는 1094+10으로 설정했으나, 실재로는 1094-10으로 설정해두었음. <- 나중에 체크할 예정
  • "No-Signal"은 생략
    • FrSky 만 적용?
  • 시험방법
    • 이하도 생략


Battery FailSafe : 배터리 전압/전류가 낮을 때


  • 배터리 전압이나, 추정 전력이 설정된 값보다 낮을 때 자동적으로 RTL 혹은 Land 가 실행되도록 설정
  • 발동 시점
    • 전압이 10.5볼트(조정가능) 이하로 떨어질 때
    • 추정된 잔여 전력이 Reserved MAH 값보다 떨어질 때
  • 발동 후 동작
    • 이미 시동해제(disarm)상태일 경우 : 아무 동작도 안함
    • 기체가 착륙해있거나 stabilize/acro/모드 이면서 throttle이 제로인 경우 : 모터가 즉각 시동해제
    • RTL(Return to Launch)
      • FS_BATT_ENABLE = 2(RTL) 이거나, AUTO 모드이면서 GPS가 고정되었고 출발지점보다 2미터 이상 떨어져 있는 경우
    • 즉시 착륙하는 경우 : 기타 모든 경우
  • 설정방법
    • 여기에 들어가서 Power  모듈 설정부터 완료할 것
    • Initial Setup -> Mandatory Hardware -> Failsafe
      • "Low Battery" 한계값을 지정(예 : 10.5V) 아마도 3S 기준으로 셀당 3.5볼트임. 이 기준에 따르면 4S은 14 볼트로 설정
      • Reserved MAH를 0으로 하면 전력에 대해서는 설정하지 않음. 설정할 경우에는 600 정도면 충분한 정도
      • RTL 또는 Land 로 설정

GCS FailSafe : 지상국 (Ground Control Station)과 연결이 끊어졌을 때


  • 세팅값 및 기체의 위치에 따라 다르지만, RTL/Land 할 수도 있고 기존 임무를 계속 수행하도록 할 수도 있다.
  • GCS로 콥터를 조종하다가(joystick을 사용하는 등) GCS와 5초 이상연결이 끊어지면
    • stabilize/acro 모드이고 throttle이 0 라면 즉시 시동해제
    • 기체 GPS가 고정된 상태고 출발지점에서 2미터 이상 떨어진 경우 : RTL(Return to Launch)
    • GPS가 고정되지 않은 상태이거나 2미터 이내인 경우 : LAND
    • Auto 모드이고 GCS Failsafe 옵션을 2(Enabled_continue_in_auto_mode)로 설정되어있을 경우 임무 계속
  • Failsafe 상황이 해제되어도 현재의 비행모드가 그대로 유지됨. 즉, 이전의 모드로 돌아가지 않음. 예를 들어 원래 Stabilize 모드였는데 Failsafe가 발생하여 RTL로 바뀌었을 경우, Failsafe 상황이 해제되어도 계속 RTL이 진행됨. 다시 Stabilze 모드로 바꾸고 싶다면, 먼저 다른 비행모드로 바꿨다가 Loiter 모드로 설정해야 함
  • FS_GCS_FAILSAFE
    • 0 : Disable
    • 1 : 활성화. 연결이 끊기면 항상 RTL
    • 2 : AUTO 모드일 경우에는 임무 계속. 기타 모드에서는 RTL

10. Geofence 설정


ESC 캘리브레이션



  • 사전준비 : Pixhawk를 PC와 연결하지 말것. Battery 분리, 프로펠러 분리
  • 송신기 전원 on - throttle 맨위로 (비디오는 mode 1 인듯)
  • 배터리 연결 - Pixhawk에 있는 LED가 blue/yellow/red 로 계속 돌아감
    • 삐삐 소리가 남 - 다음번 전원이 들어오면 ESC를 조정하겠다는 뜻임
  • battery 전원을 뺐다가 잠시후 다시 연결.  (throttle 은 그대로 둔 상태로)
  • 빨간색으로 고정될 때까지 safety button을 눌러줌. 
  • 삐삐삐 (3S 배터리가 연결되어 있음을 감지했음.) 그 다음 삐삐 (throttle이 최대라는 걸 감지했음) 그러면 바로 throttle을 최소로 내릴 것.
    • 약간 긴 삐 소리가 남. (calibration 이 완료되었음)
    • throttle을 살짝 올리면 모터가 돌아감.
  • throttle이 완전히 내리고 배터리를 빼면 완료. 
  • 10초이상 기다린 후 다시 연결하면 일반 비행모드가 됨.


모터 방향 테스트


  • 직접 테스트 방법
    • 프로펠러는 뽑아둘 것 
    • 수신기 on (Stabilize mode) 
    • 배터리 연결 
    • Arming(throttle down, rudder 오른쪽) 
    • Arming 실패시 Prearm safety check 에서 확인할 것.
    • Throttle을 조금 올리고 방향 확인.
  • Mission Planner에서 테스트 방법
    • Mission Planner - Connect -> Initial Setup -> Optional Hardware -> Motor Test 
    • 누를 때마다 해당 모터가 5초씩 회전 
    • 만약 안돌아가면 5%-> 10% -> 15% 로 올려가면서 테스트.
  • 모터 방향을 바꿔야 할 경우, 모터와 ESC 결합하는 부분까지 해체하고, ESC에 연결된 3개의 선중에서 임의의 2개를 바꾸면 됨. 

====

이 정도를 세팅하면 일단 비행에는 문제가 없습니다. 그러나 콥터 페이지에 들어가보시면 더 상세한 설정 방법이 많이 있습니다. 한마디로 아주 복잡합니다. 제가 처음에 조립했던 DJI F450 ARF 키트에 비하면 난이도가 3배는 되는 것 같습니다.


그 이유는... DJI 경우, 자기네 하드웨어만을 대상으로 하기 때문에 미리 세팅된 부분은 생략하고 간단하게 설정을 할 수 있는 게 아닌가 싶고요, Pixhawk의 경우 기능이 많고... 다양한 하드웨어를 지원해야 하는 것 때문에 복잡하다고 보면 될 것 같습니다.


민, 푸른하늘

Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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  1. 글잘읽고 많이배우고있습니다
    한가지궁금한점이있습니다 혹시 위 pixhawk 기반드론 변속기에 bec 가포함된걸 쓰고계신가요 ? 아니면 파워모듈에서 bec역할을 대신하나요 ?

    2015.10.25 19:41 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 3DR Quad Kit에 들어 있는 ESC는 LiPo -> 파워모듈 -> Power Distribution Board -> ESC 로 연결됩니다. 하지만, 이것은 Pixhawk와는 관계 없는 문제입니다.

      2015.10.25 21:14 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  2. 흠 그렇다면 하나만더 여쭙겠습니다 pixhawk 기반 헥사콥터 부품각각따로구매해서 조립할려고하는데 esc에 bec내장된걸사나하나요? 아니면 esc 에 bec가 내장안된것(opto)을 사나하나요 ?

    2015.10.26 08:39 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • APMm FC엔 bec가 내장되있어서 변속기(esc) 에 bec가 내장안된걸(opto) 사용 해도괜찮다고 들었는데 pixhawk FC는 bec를 어떻게 해야할지 몰라서 질문했습니다. 밑 답변은 정말감사합니다

      2015.10.26 08:44 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • APM쪽은 제가 잘 몰라서... (픽스호크도 잘 모르긴 마찬가지지만..) 저는 다음에 조립하면 4 in 1 ESC를 고려중입니다. 아마 이걸 사용하면 고민이 줄지 않을까 싶네요.

      http://goo.gl/UfzR5u

      2015.10.26 13:56 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • 답변감사합니다

      2015.10.26 14:06 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
    • 이 그림 참고하세요. http://goo.gl/zbnKMl

      2015.10.26 14:50 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]

드론/쿼드콥터2015. 5. 20. 17:17

DJI에서 판매하고 있는 F450 Flamewheel ARF 키트를 조립중에 있습니다. 지금까지 구입한 부품들을  무사히 조립하였으며, 쿼드콥터와 송수신기 세팅도 완료하고, 시험비행도 무사히 마쳤습니다.


그런데, 쿼드콥터 하드웨어를 조립하였다고 하여 바로 들고나가서 날릴 수 있는 게 아닙니다. 아무리 쿼드콥터가 기존의 모형헬리콥터나 모형비행기보다 원리로는 간단하다고 해도, 매우 복잡한 전자제품의 결합이기 때문에 적절한 밸런스 조절, 튜닝 과정을 거쳐야 합니다. 


쿼드콥터의 핵심은 여러가지 센서에서 들어오는 정보와 R/C에서 들어오는 명령을 취합해서 원하는 방향으로 기체를 이동시키는 비행콘트롤러(Filight controller)입니다. 이 비행콘트롤러가 다른 센서나 ESC(전자변속기)와 잘 연결되어야 합니다. 이 과정이 제대로 되지 않으면 갑자기 쿼드콥터가 폭주하거나 추락하는 사고가 발생할 수 있습니다.


DJI의 F450 Flamewheel ARF 키트의 비행콘트롤러는 NAZA-M V2 입니다. 이 글은 이 NM V2를 어떻게 설정하는지에 관한 글입니다. 원 문서는 DJI 사이트에 있는 NAZA-M V2 Quick Start Guide입니다. 쿼드콥터와 송수신기 세팅에서도 일부 다뤄진 내용이지만, 그렇지 않은 부분도 있습니다. 참고하세요.


조립 및 연결(Assembly & Connection)


포트 설명

  • Main Controller
  • PMU (Power Management Unit)
  • LED
  • GPS/Compass


조립 및 연결(Assembly & Connection)


  • NAZA-M 은 쿼드콥터 뿐만 아니라, Hexa, Octo 등 여러가지 모델을 지원한다. 단, Octo 의 경우에는 Gimbal 을 장착할 수 없다. (포트가 모자라기 때문)
  • 메인 콘트롤러 연결
    • DJI 로고를 반드시 하늘로 향하게 해야함. 
    • 방향이 기체 방향과 동일해야 함. 
    • NAZA-M 에 있는 화살표가 기체의 앞쪽을 향해야 함. 가능하면 기체의 무게 중심에 위치애햐 함. 
  • ESC와 모터
    • 위 그림에서 멀티콥터의 모터 번호(M1, M2 등)를 확인하고, 그에 맞춰 메인 콘트롤러와 연결
  • Gimbal
    • F1 및 F2 에 연결 한뒤 소프트웨어로 설정
  • 송신기(TX) 와 수신기(RX)
    • TX 매뉴얼을 참고하여 TX에서 Aileron, Elevator, Throttle, Rudder 채널을 설정하고 콘트롤 모드 스위치를 3-position 스위치로 선택
    • RX를 기체에 연결하고, RX를 메인 콘트롤러의 포트에 연결.


  • PMU(Power Management Unit) 모듈
    • PMU를 다른 장치에 붙여두지 말것. 충분한 공기흐름이 필요함
  • GPS/Compass
    • GPS/Compass는 자기에 민감하므로, 다른 전자기기와 충분히 떨어뜨릴 것.
    • DJI 로고가 하늘로 향해야 하며, 화살표가 전방을 향해야 함. 


연결후 확인


R/C 송신기 전원을 넣고, PMU에 배터리를 연결하고 LED를 관찰. 아래와 같이 불이 들어와야 함


보조 소프트웨어 설치 및 조정


소프트웨어및 드라이버 설치

  • www.dji.com 에서 다운로드.
  • R/C 수신기 켜고, 쿼드콥터 배터리 연결
  • LED 모듈에 있는 micro USB 포트로 PC와 연결
  • 드라이버 설치.
  • Assistant installation software 설치
Assistant Software를 통한 조정

  • PC 인터넷 연결확인
  • R/C 수신기 켜고, 쿼드콥터 배터리 연결한후, USB 포트 연결
  • Assistant Software 실행
  • 우측아래 빨강(연결상태) 및 파랑(통신상태) 확인 파란색이 깜빡이면 소프트웨어 실행가능

  • "Info" 옵션을 눌러서 펌웨어 버전을 확인하고, 필요하다면 업데이트
  • Upgrade에서 메인콘트롤러, GPS/IMU 펌웨어 확인
  • Basic에 들어가서 최초의 조정 실시. Mixer Type, Mounting, RC, Gain 등 설정해야 함.
  • Advanced에 들어가서 모터, Failsafe, IOC(Intelligent Orientation Control), Gimbal, Low-Voltage Alert, Flight Limit 등 설정(옵션) 
  • 이 부분은 F450과 Futaba 14SG 세팅에 자세하게 기술되어 있음

  • View 탭에서 모든 파라미터 확인
  • 추천 파라미터 값 (저는 F450인데 10인치 프로펠러에 4S 배터리를 사용하고 있습니다. 카메라쪽이 무거워서 좀더 강한 추진력이 필요해서 입니다. 시험비행 해봤는데 크게 문제는 없었습니다.)


기본적인 비행


콘트롤 모드

세가지 모드가 있음
  • GPS ATTI. 모드 - 스틱을 놓으면 GPS 좌표를 이용해 제자리에 고정. 3초간 GPS 신호가 없으면 ATTi 모드로 진입
  • ATTI. 모드 - 자세만 평형을 유지함.
  • 매뉴얼 모드 - 저는 매뉴얼 모드는 아얘 사용하지 않습니다.


모터 시동/종료


  • 모터 시동 - 트로틀 스틱을 밀어도 모터가 시동되지 않음. 반드시 아래와 같은 CSC(Combination Stick Commands)중 한가지를 수행해야만 모터가 켜짐.
  • 모터 종료 (Assistant Software 에서)
    • 즉시 종료 모드(Immediately Mode) - 콘트롤 모드의 종류에 관계없이 throttle stick 이 10% 이하로 떨어지면 모터가 즉시 정지됨. 5초이내에 10% 이상 밀면 모터가 재시동(CRC 불필요)
  • 지능 종료(Intelligent Mode) - 콘트롤 모드에 따라 반응이 달라짐. 매뉴얼모드에서는 CRC를 다시 수행해야만 모터가 정지됨. ATTI 모드나 GPS ATTI 모드에서는 다음과 같은 경우 모터가 정지됨
    • 모터 시동후 3초내에 throttle stick을 밀지 않았을 때
    • CSC 를 수행했을때
    • Throttle stick 이 10% 이하이고, 착륙후 3초이상 경과했을 때. (즉, 착륙후 아무런 조치를 하지않아도 모터는 꺼짐.)
    • 멀티로터 각도가 70도 이상이고 throttle stick 이 10% 이하일 때
  • 지능 종료 모드시 주의할 점
    • ATT 모드나 GPS ATTI 모드에서 모터를 켜려면 먼저 CRC를 수행한 후, 3초 이내에 throttle stick를 10% 이상으로 올려주어야 한다. 아니면 모터가 자동으로 꺼짐
    • 비행중에는 throttle stick을 10% 이하로 하더라도 모터가 꺼지지 않는다.
    • 안전상의 이유로, 멀티로터가 70도 이상 기울어지고(충돌/ESC오류/프로펠러 파손 등) throttle stick이 10% 이하이면 모터가 꺼진다.
    • 지능모드에서 throttle stick을 10% 이하로 하면 착륙절차가 시작된다. 이때는 모든 피치/롤/요 조정이 거부되고 수평이 유지된다.

1 단계 : 전자나침반(Compass) 캘리브레이션


  • GPS 안테나가 없으면 시행할 필요 없음.
  • 자기장이 있는 곳... 쇠가 많거나 전기가 심한 곳은 피하고, 열쇠나 핸드폰 등은 멀리할 것. 매우 중요함.
  • 절차
    • 송신기를 켜고 멀티곱터에 전원 연결
    • GPS 모드 에서 매뉴얼 모드 (혹은 GPS 모드에서 ATTI 모드)로 5번이상 빠르게 전환. LED가 노란색이 됨
    • 멀티곱터를 수평으로 유지한 상태에서 수직을 축으로 360도 회전. LED가 초록색이 됨(그림1)
    • 멀티곱터 앞방향을 땅으로 하여 수직으로 둔 상태에서 수직을 축으로 360도 회전. LED가 꺼짐(그림2)
    • 잘 되면 LED 꺼짐. LED가 빨간색으로 깜빡일 경우 캘리브레이션 오류. 콘트롤 모드를 한번 껐다 켰다가 다시 두번째부터 반복
  • GPS가 비정상일 경우, LED가 빨간색-노란색이 반복되고 GPS 모드가 꺼지고 자동으로 ATTI 모드로 진입함
  • 정확히 수평수직은 유지할 필요는 없어도 45도 이상 차이가 나야 함.
  • 캘리브레이션이 계속 오류가 발생할 경우, 자기장 간섭이 심한 곳이므로 다른 곳으로 이동하여 시행
  • 캘리브레이션을 새로 해야 할 경우
    • 날리는 곳이 바뀔때
    • 멀티로터 하드웨어 구성을 변경했을 때
      • GPS/전자나침반 모듈의 위치를 바꿨을 때
      • 전자장비를 추가했을 때
      • 기계적 구조를 변경했을 때
    • 비행방향이 조금씩 흐를 때(똑바로 날지 않을 때)
    • 멀티로터를 회전시킬 때 LED 가 자주 비정상적으로 깜박거릴 때. (가끔씩 발생하는 건 정상임)

2단계 : 조립 체크리스트


다음과 같은 경우 매우 위험하니 반드시 체크할 것

  • 프로펠러 회전방향이 반대인 경우
  • 모터와 ESC 연결이 느슨할 경우
  • 비행콘트롤러를 잘못 또는 느슨하게 설치했을 경우
  • 비행콘트롤러와 ESC 간의 연결이 느슨할 경우
  • 프로펠러 설치 실수
  • 전자나침반 가까이에 자석이 있을 경우

3단계 : 비행전


다음 절차를 따를 것 (모터 종료가 지능형 종료일 경우)

  • 항상 송수신기를 먼져 켜고 멀티로터의 전원를 넣을 것
  • 멀티곱터 자기 진단이 완료될 때까지 대기  그 다음 LED가 노란색으로 빠르게 4번 반짝일 경우에는  시스템 워밍업 중으로, 모터시동이 불가능함
  • 노란색 4번 LED가 꺼진후, 송신기의 콘트롤 모드를 바꿔보면서 잘 작동되는 지 확인. 예를 들어, 노란색 1번 빨간색 3번()의 경우, 현재 ATTI 모드이며, GPS 신호가 매우 나쁨을 의미함. 
  • 기체를 평평하게 놓은 상태에서 아래와 같은 CSC(Combination Stick Command) 실행하여 모터 기동
  • 방향전환쪽은 모두 중앙에 놓고 Throttle stick을 중앙점 아래로 가져간후 모터가 정확한 방향으로 회전하는지 체크
  • 모터를 정지시키고 멀티곱터의 전원을 끔. 이제 준비 완료. 만약 LED가 이상하게 반짝이면 FAQ에 있는 내용을 참고하여 조치할 것


4단계 : 비행테스트


  1. 장애물이나 큰 건물 그리고 사람이 많지 않은 공지에서 시험할 것. 사람들로부터 적어도 3미터 이상 떨어뜨릴 것.
  2. GPS ATTI 모드일 경우, 건물이나 나무가 없는 곳이어야 함. 적어도 6개 이상의 GPS가 잡혀야 함(빨간색 LED 한번 또는 0번) 매뉴얼 모드나 ATTI 모드일 경우 이 단계 생략
  3. 시동
    1. 송신기부터 켜고 쿼드곱터의 전원을 넣는다. 시스템이 기동하고 셀프테스트가 완료될 때까지 대기
    2. LED가 노란색으로 4번 빠르게 깜박일 때에는 계속 대기
    3. 쿼드곱터를 그대로 둔 상태로 CSC 수행하여 모터를 기동시킴
    4. 방향전환은 모두 손을 떼어 중앙으로 가게하고 Throttle Stick은 아래에서 점차 위로 올림. 3초내에 Throttle Stick을 올리지 않으면 모터가 꺼지게 됨. 
    5. 모든 모터가 잘 작동되는지 확인하면서 Throttle Stick을 올려줌. 스틱을 중앙까지 올려줌. 부드럽게 이륙시킴. 과도한 조작 금지
    6. 항상 드론의 위치를 체크하면서 스틱으로 위치를 조정해줌. 원하는 위치에 정지(호버)시키려면 yaw, roll, pitch 및 throttle 스틱을 모두 중앙에 두면 됨.
  4. 드론을 천천히 내림. throttle stick을 끝까지 아래로 내림. 3초후 모터 정지. Mannual Mode 의 경우에는 CRC 수행하여 모터를 꺼줌.
  5. 먼저 드론의 파워를 끈 후 송신기의 전원을 끊어야.
  • 2분 이상 워밍업이 계속되면(LED 노란색 4번이 반복되면) 10분간 전원을 꺼둔 후, Assistant S/W에 접속하여 Tools -> IMU Calibration 으로 들어가서 고급 캘리브레이션을 수행할 것
  • Moter stop 모드를 즉시정지(Immediately mode)로 설정해 두었을 경우, 비행중에 throttle stick을 10% 이하로 내리면 안됨. 바로 추락함. 5초이내에 stick을 올려줘야 함.
  • 비행중 CSC를 절대로 하면 안됨. 바로 추락
  • 비행중 GPS 신호상태를 계속 체크할 것. 나쁜 상태에서는 hovering 중 기체가 흐르게 됨
  • 자기장이 강한 장소에서는 날리지 말 것. GPS에 장애를 일으킴
  • GPS 신호가 약한곳에서는 GPS ATTI 모드로 날리지 말 것
  • LED가 빨간색으로 빠르게 반짝이면 배터리 고갈. 즉시 착륙시킬 것
  • 송신기에 배터리 알람이 뜨면 즉시 착륙시킬 것. 이 상태가 계속되면 조정이 불가능하게 되거나 추락함.
  • GPS ATTI 모드에서 GPS 신호가 좋을 때 홈포인트를 잡도록 주의할 것. 아니면 홈포인트가 엉뚱한 곳으로 잡힐 수 있음.


고급 기능


A1. FailSafe



  • 10초 이상 GPS 신호가 6개이상 잡으면 자동으로 Home Point를 잡음
    • 이륙전 반드시 홈포인트를 잡았는지 확인할 것. 
    • Home Point 위에서 15초 동안 Hovering을 하는데, 이때 콘트롤을 다시 넘겨받을 수 있음
  • GPS 모드의 경우, 신호가 약하면(송신기를 일부러 껐을 경우에도) hovering을 하게 됨. 3초 이내에 신호가 회복되지 않으면 FailSafe에 들어가게 됨. 이후에는 신호가 회복되더라도 FailSafe 상태가 계속됨. 
    • 신호가 약해서 FailSafe에 들어간 경우, 다시 콘트롤을 하려면 GPS->ATTi 모드로 바꾸면 됨. 
    • 수신기를 꺼서 FailSafe에 들어간 경우, GPS 모드로 두고 Throttle을 중앙에 가져간 후, 송신기를 다시 켜고, 그후 GPS를 ATTi로 바꿔주면 됨. (가능한한 시도하지 말것)


A2 배터리 저전압 경고


  • 두가지 종류의 배터리 보호 정책이 제공됨. 가능하면 사용할 것
    • 1st 레벨 - LED로 경고 
    • 두번째 레벨 - 강제 착륙

A3 IOC(Intelligent Orientation Control) Flight


  • 1단계 기초
    • 기본적으로 멀티로터의 전방비행방향은 nose 방향과 일치. IOC를 사용하면 nose 방향과 관계없이 비행가능. 


===== 이하는 생략합니다.






Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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