드론/쿼드콥터2016. 3. 20. 03:11

벌써 두달 전쯤, DJI F450 프레임에 Pixhawk 비행콘트롤러를 올린 기체를 조립 완료했습니다. 


하지만, 겨울철이라 춥기도 하고 바람도 심해 계속 미루고 있다가, 올들어 가장 온도가 높았다는 엊그제 드뎌 기체를 들고 나가 날렸습니다. 물론 사진 촬영도 했고요.


비행하는데 그다지 어려운 건 없었습니다. 예전에 기본 튜닝을 해둔 덕분입니다.


이번에는 그냥 정리해둔 매뉴얼에 따라서 Stabilize 모드로 띄웠다가 Loiter 모드로 호버링이 잘 되는지 확인한 후, 미리 설정해둔 비행 계획에 따라 Auto 모드로 날렸습니다.


날리던 중 아무래도 배터리가 부족할 듯 싶어 중간에 RTL(Return to Launch) 명령을 내렸지만, 마지막으로 Land 명령으로 착륙을 시켰으니, 왠만한 건 다해본 셈입니다.


다만, 별로 찍어둔 영상이 없어서... 보여드릴 게 없네요. ㅠㅠ


Pixhawk는 조종기로도 조종할 수 있고, 안드로이드에 Tower라는 앱을 설치하여 조종할 수도 있습니다. 제가 필요한 것이 항공사진 측량이고, 따라서 대부분 자동 운항이 필요한데, 이때는 아무래도 Tower 앱으로 조종하는 게 편할 것 같다는 생각을 했습니다.


이번에 촬영한 항공사진은 여기에 모두 들어 있습니다. 안양천 신정교에 있는 RC 비행장입니다. 총 27장을 촬영했네요. 


현재까지 이 사진들을 별달리 처리한 것은 없습니다. 그냥 가장 쉽게 Microsoft PhotoSynth에만 넣었습니다. 다만, PhotoSynth는 Silverlight 이 필요하기 때문에 구글 Chrome 에서는 보실 수 없습니다.



이번에 PhotoSynth를 만지면서, 그동안 여러가지로 많이 기능이 추가되었다는 걸 알게되었는데, 한가지 아쉬운 점이 있었습니다. 예전에는 아래에 있는 그림처럼 3D cloud 와 함께 사진을 촬영한 지점/방향을 볼 수 있었는데, 지금은 그런 옵션이 사라졌네요. 이걸 볼 수 있으면 촬영상태를 개략적으로 볼 수 있었을텐데... 사실 PhotoSynth에 먼저 올려보려고 했던 이유가 그것 때문이었거든요.




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앞으로 해야 할 작업은 이 사진들을 사용해서 정사사진을 제작하는 것입니다. 저는 일단 OpenDroneMap을 이용할 계획입니다.


그런데, 이 소프트웨어를 사용하려면 먼저 촬영된 사진마다 GPS좌표를 넣어줘야 하는 것 같습니다. 


작업 과정을 계속 올리겠습니다. 물론 다시 한 번 촬영나가서 여러가지 사진하고 동영상도 촬영해서 보여드리겠고요.


민, 푸른하늘



Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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드론/쿼드콥터2015. 8. 10. 17:39

드디어 조립을 완료했습니다. 첫번째 글은 부품소개 이고요, 두번째 글은 조립방법에 관한 자료, 세번째 글은 실제로 조립했던 과정, 네번째 글은 F450과 송신기의 세팅에 관한 글이었습니다. 이번엔 맨 마지막으로 FPV... 그러니까 F450에 비디오 촬영장비를 설치하고, 이 영상을 별도의 소형 TV에서 볼 수 있도록 구성하는 것입니다. 


사실 조립이 2개월 전이었으니... 참 시간이 많이 걸린 편입니다. 맨 처음에는 F450 기체를 날려보면서 테스트를 했었고요, 좀 익숙해져서 FPV를 조립하려다보니 짐벌(gimbal)을 F450에 부착하는 부분에서 형태가 다르다보니 어쩔 수 없이 3D 프린터를 동원해야 했는데, 3D 프린터가 고장나서 A/S까지 받느라 계속 시간이 늦어진 탓이었습니다.


어쨌든 여러가지 마음 고생 끝에 완성을 하고나니 너무 기분이 좋습니다. ㅎㅎㅎ


제가 쿼드콥터 조립하는 과정은 아래 글들에서 볼 수 있습니다.


먼저 참고문서들입니다. 


주 참고문서 - http://callmealan.uk/flamewheel/fpv.htm

공식비디오 : https://www.youtube.com/watch?v=6hwd87gZQ1s

  • H3-2D 를 연결하는 방법으로서, Damping unit의 형태가 다름.


비디오 : https://www.youtube.com/watch?v=9sePtxSgjBM

  • 이 비디오에서는 F550에 Zenmuse 연결하는 방법. 단, 별도의 Landing gear에다 장착함. 다음에 한다면 이 Landing gear를 사용하는 게 제일 나을 것 같음. 가격도 $20 정도로 저렴.
  • 고프로 렌즈 보호용 렌즈
  • 맨 마지막에 균형을 잡는 방법에 대해 나옴. 참고할 것

https://www.youtube.com/watch?v=MREoKngFi68

  • 이 비디오에서는 F550에 Zenmuze H3-3D 연결. 단 DJI에서 판매하는 별도의 bracket을 사용하여 연결.


아래 그림은 주 참고문서에 들어 있는 그림입니다. F450을 날릴 수 있도록 조립한 후, FPV가 가능해지려면 아래와 같이 Gimbal, GCU, iOSD, AVL58 Transmitter 등 여러가지 부품이 붙는데, 이걸 FPV Hub 하나로 모두 통합해서 간단히!!! 한방에!!! 연결할 수 있다는 것입니다. 


사실 이 문서를 발견하지 못했더라면 조립에 엄청난 어려움을 겪었을 겁니다. 반대로 이 그림 하나만으로 아주 쉽게 결합할 수 있었다는 것이고요.



여기에 사용된 부품을 간략하게 설명하면 다음과 같습니다. (부품에 관한 문서도 참고하세요)

  • Gimbal : Zenmuse H4-3D : 드론이 조금 흔들리더라도 비디오는 흔들리지 않도록 해주는 장비입니다. 쿼드곱터는 기본적으로 헬리콥터처럼 진동이 많습니다. 그래서 비디오를 보면 많이 짜증스러운데, 이게 있으면 정말 고품질의 영상을 제작할 수 있습니다. 이 장비에 GoPro 를 결합했습니다. 아래그림처럼요.
  • Zenmuse GCU : 이게 실질적으로 Gimbal을 제어하는 기기입니다. 기체가 오른쪽으로 움직이는 걸 감지하면 Gimbal이 왼쪽으로 움직이도록 모터를 구동시키는 것이죠. 
  • iOSD mini : F450의 비행정보 즉, 비행콘트롤러인 Naza M V2에서 취득한 각종 비행관련 정보... 현재의 고도, GPS 신호 상태, 자세정보 등등을 비디오에 덧 쓰워주는 장비입니다. 그러니까... GoPro에서 나오는 영상에 글씨를 덧붙이는 거라고 보면 됩니다.
  • AVL 58 Transmitter : 이렇게 생성된 영상을 무선으로 송출하는 장비입니다. 5.8 GHz 대역을 사용합니다. 여기에 버섯모양 안테나(Mushroom Antenna) 가 붙어 있습니다.
  • 마지막으로 7인치 TV : Transmitter에서 나오는 영상이 보여지는 TV입니다. 원래 여기에 수신기용 Mushroom Antenna 를 부착해야 하지만, 자체 안테나로 충분하여 따로 붙이지 않았습니다.

실제 연결은 아래와 같습니다. 아래 그림에서 가운데에 있는 작은 네모난게 FPV Hub 입니다. 다시한번 말씀드리지만, 이게 없었다면 거의 불가능에 가까웠을 겁니다. ㅎㅎ



아래는 이 그림을 기초로 조립한 결과입니다. 보시면 알겠지만, FPV 부품은 거의 F450 하단에 붙였습니다. 부품이 떨어지면 어쩌나 하는 걱정이 없는 건 아니지만, 3M 양면테이프로 단단하게 붙여두었고, 몇군데 케이블타이로 좀더 보강하면 크게 문제는 없을 것이라고 생각합니다.



아래는 좀더 확대 사진



제일 까다로웠던 것은 사실 Gimbal을 붙이는 것이었습니다. 본체 기판에 결합하려고 올려봤더니, 아래 사진처럼 삐쭉히 튀어나와서 도저히 결합할 수 있는 상태가 되지 않아서 였습니다.



결국 고민끝에... 브래킷을 새로 제작하기로 했습니다. 마침 3D 프린터가 있으니, 스케치업으로 대충 설계를 해서 제작하면 되겠다고 생각했죠. 그런데 막상 3D 프린터를 돌리려 했더니 노즐이 막혀서 움직이질 않는 것이었습니다. 거의 6개월 이상 세워뒀더니 막힌 게 아닌가 싶었습니다. 


A/S 를 불러서 수리하고(휴가철이라 일주일이나 걸렸습니다.) 다시 출력하고... 맞춰보니 부족해서 수정하고 수정해서 아래처럼 세가지 버전이 생겼습니다. 당연히 맨 오른쪽에 있는 것이 최종버전입니다. 가운데 동그랗게 구멍을 판 것은 Gimbal의 구동축이 움직일 수 있는 공간때문입니다.



아래는... (첫버전 사진뿐이 없군요) 뚜껑을 열고 다시 전원선을 납땜으로 연결한 겁니다. 유일한 납땜 추가부분이었습니다.



자... 어쨌든 완성!!! 아래는 처음 결합한 후 촬영이 잘 되었는지 테스트한 영상입니다. 전원을 켜고 한바퀴 돌아올때까지의 과정을 기록한 겁니다. 보시다시피 아주 잘 작동되었습니다. 한번에 성공하면 기분 정말 최고죠~!!! ㅎㅎㅎ



아래는 GoPro에 녹화된 영상입니다. 위 영상에서의 TV 모니터 영상과는 조금 다릅니다.  영상 위와 좌우측에 있는 여러가지 숫자(F450 비행상태 정보입니다.)도 빠져있을 뿐 더러... 녹화를 하지 않더라도 TV 모니터에는 화면이 전송되더군요. (위 비디오 첫부분을 보시면 알겁니다.)



GoPro 비디오 성능도 꽤 괜찮고... 짐벌 성능도 꽤 쓸만하네요. 이정도면 왠만한 건 다 촬영할 수 있을 것 같습니다. ㅎㅎ


마지막으로 한가지. 다른 비디오를 보다보니, F450이나 F550에 별도의 랜딩기어를 달고 거기에 짐벌을 다는 경우가 많더군요. 저도 자세히 보다보니 그런 방식이 제일 나은 것 같다는 느낌이 들었습니다.  아래 뒷편에 구멍 뚫어진 부분이 짐벌을 붙이는 부분이고... 앞쪽에도 다른 장비를 붙일 수 있는 브래킷이 있어 좋을 것 같습니다. 가격도 20불 내외로 아주 쌉니다. 무게는 330그램... 이건 좀 부담스럽지만 그래도 참을만 하고요. 그래서 일단 주문을 넣습니다. ㅎㅎ



민, 푸른하늘

Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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드론/쿼드콥터2015. 6. 9. 17:43

DJI에서 판매중인 Flame Wheel F450 키트를 기반으로 멀티곱터를 조립했습니다. 일단 여러가지 부품과 공구를 구입을 했고, 관련 자료를 수집하여 연구를 한 후 이를 기반으로 조립했습니다.


이번은 1단계 조립입니다. 딱 날려볼 수 있는 정도까지 입니다. 2단계에는 GoPro를 사용하여 영상을 촬영하고 지상으로 전송해서 직접 확인할 수 있는 시스템(FPV)까지 구현할 예정입니다. FPV란 First Person View 라고 하며, 직접 드론을 타고 있는 조종사인 것 같이 볼 수 있도록 구성하는 것을 말합니다. 즉, 드론에서 촬영된 영상을 직접 확인하는 것을 말합니다. 


제가 쿼드콥터 조립하는 과정은 아래 글들에서 볼 수 있습니다.

원래 조립을 하면서 모든 과정을 고프로로 촬영하여 정리할 생각이었습니다. 그런데 조립과정에서 실수를 연발하는 바람에 촬영하는 의미도 별로 없어졌고, 기존에 여러가지 비디오도 있을 뿐 더러, 고프로 영상을 편집하는 방법을 몰라 포기했습니다. 일부 영상이 있으니, 다음에 정리해서 올릴지는 모르겠지만요.


먼저 아래는 이번 조립에 사용된 부품과 공구들입니다. 공구는 나중에 더 많이 늘어 났습니다. ㅎ



먼저 왼쪽 부터. 이쪽인 이번 조립에 사용될 부품들입니다. 좌측부터 LiPo 배터리 충전기, LiPo 배터리 4개, Futaba 14SG 송수신기, DJI Flame Wheel ARF Kit F450 (및 NAZA-M V2 콘트롤러) 맨 마지막은 (원래 F450 박스에 들어 있어야 할) 프로펠러입니다.



다음은 공구입니다. 이 사진은 맨 마지막에 새로 촬영했습니다. 작업하다보니 계속 필요해서 추가를 했기 때문입니다. 위쪽에는 납땜기와 납땜기 거치대가 있고요,

아래쪽으로... 좌측부터 칼, 가위, 니퍼, 송곳, 그 바로 위에 있는 ㄱ 자 모양의 작은 것은 육각렌치입니다. 제일 중요한 겁니다. ㅎㅎ 다음으로 납땜용 페이스트, 땜납, 전연용 테이프가 있고요, 그 오른쪽엔 케이블 타이 이 녀석들은 선들을 정리하는데 사용됩니다. 20cm 정도 되는 것과 10 cm 정도 되는 것이 있고요, 위는 록타이트 242, 순간접착제, 절연용 실리콘입니다. 마지막으로 수축튜브가 있고 그 위에 있는 동그란 것은 3M 사의 양면테이프입니다.



이중에서 납땜용 페이스트는 납땜이 잘 접착이 되도록 하기위한 것으로, 납땜기로 살짝 묻힌후 납땜작업을 합니다. 그리고 록타이트는 진동에도 나사가 풀리지 않도록 해주는 나사 고정제로서, 242번은 나중에 분해가 가능한 것입니다. 물론 완전 고정용도 있고요. 수축튜브도 선들을 정리할 때 사용합니다. 


마지막으로 오른쪽에 배열한 것은 AVL58 비디오링크, 고프로 사진기, 다음건 셀카봉인데 필요없구요, 다음 것은 진동에도 카메라가 흔들리지 않도록 해주는 짐벌 ZenMuse 와 콘트롤러, 다음은 현재의 비행상태를 비디오에 띄워주는 역할을 하는 iOSD. 나머지 2개는 케이블들입니다. 이것들은 다음 2단계 조립할 때 사용할 예정입니다.



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이제부터는 부품을 좀더 자세히 소개하도록 하겠습니다.


먼저 아래는 F450 플레임키트의 내용물입니다. 좌측위는 프로펠러, 그 오른쪽은 암(Arm), 프로펠러 밑은 모터, 그 밑은 ESC(전자속도제어기)d이고, 오른쪽은 보드 겸 상하판이구요, 오른쪽은 배터리 고정용 벨크로테이프입니다. 맨아래쪽에는 랜딩기어와 나사들이 있습니다.



그 다음은 Flame Wheel Kit의 가장 핵심부품이라고 할 수 있는 비행콘트롤러(main 콘트롤러라고도 함)입니다. 가운데 위 주황색이 NAZA-M V2 콘트롤러이고요, 그 오른쪽은 전자나침반이 함께 결합되어 있는 GPS 안테나 입니다. 나머지는 여러가지 케이블과 LED 등이 있습니다.



다음은 배터리. 윗쪽은 UnA9 배터리 충전기/방전기입니다. 리포배터리 원리와 사용방법을 읽어보시면 아시겠지만, 리포배터리는 어떻게 관리하느냐에 따라 효율도 많이 차이날 뿐 더러, 잘못 다루면 폭발할 위험도 있습니다. 이 배터리는 충전뿐만 아니라 방전도 시킬 수 있어, 적절한 전압으로 관리하는데 적절합니다. 아래는 4S 짜리 배터리 4개고요, 그 오른쪽은 배터리 연결하기 위한 잭입니다. 짹도 여러가지가 있는데, 이 XT-60이 체결도 잘되고 안전하다고 추천을 받았습니다.



먼저 암에 모터부터 고정시켰습니다. 다른 사람들은 E300 ESC부터 납땜을 하는 경우가 많았지만, 순서는 바꿔도 별 이상이 없구요, ESC를 고정시키기 위해서는 모터부터 결합하는 것도 나쁘지 않습니다.



모터를 결합한 모습입니다. 그냥 나사로 조여주면 됩니다. 이때 주의할 점... 아래 모터에 보면 >>> 표시가 있는데, 이것이 모터의 회전방향입니다. 이것을 잘 맞춰줘야 합니다. 



아래에서 보는 것처럼 쿼드곱터의 경우, 우측앞쪽 1번모터를 기준으로 반시계 방향으로 2,3,4번 모터가 되는데, 1번/3번은 반시계 방향으로 회전시키고, 2번/4번 모터는 시계방향으로 회전시켜야 합니다. 이걸 안맞춰주면 쿼드콥터가 날지 못합니다.



아래쪽 모습이고요, 선은 아래로 뽑아주면 됩니다.



아래는 ESC를 정리한 겁니다. 전선을 적당한 길이로 잘라줬고요, 수축튜브로 감싸줬습니다.



최종적으로는.... ESC 전원선을 밑판에 납땜하고 아래와 같이 고정시키게 되므로, 이에 맞춰 적당한 길이로 잘라줘야 하는 겁니다.



아래는 ESC의 납땜을 모두 끝낸 모습입니다. (가운데 아래쪽으로 아직 납땜하지 않은 곳은 배터리 전원선을 연결하는 곳입니다.)



이제 암(Arm)을 나사로 고정시킵니다. (주의 : 제가 한것처럼 암을 고정시키지 마세요. 아래에 그 이유가 나옵니다.!!) 이때 색은 어떻게 해도 사실 별로 상관이 없지만, 전방에 빨간색, 후방에 하얀색을 사용했습니다. 이렇게 많이 한다고 들었습니다. 그리고... 중간 오른쪽에 배터리 연결선을 연결시켜 둔게 보이네요.


그리고... 나사를 체결할 때에는 나사에 록타이트를 살짝 묻혀준 후 고정시키면 됩니다. 순간접착제 같은 게 아니기 때문에 안심하고 발라주면 됩니다. 남는 건 닦아주면 되고요.



아래 사진은... 잘 촬영이 안됐는데... 암을 모두 연결한 상태입니다. 이 상태에서 모터와 ESC를 연결해주고, 케이블 타이로 ESC를 고정시켜 주면 됩니다. (저는 케이블타이가 작은 것 뿐이 없어서 나중에 고정했습니다.)



그런데... 결국 비디오를 확인하다가 암을 다시 풀렀습니다. 랜딩기어와 함께 고정시켜야 하더라구요. 아래처럼요. ㅠㅠ 물론 나사를 고정할 땐 록타이트를 발라주는 걸 명심하시구요.



이건 암과 랜딩기어를 고정시키고 옆쪽에 촬영한 겁니다. 이 공간에 여러가지 콘트롤러 들을 장착해야 합니다. 그리고... ESC의 선을 암의 다리 사이로 뽑은 것도 확인하실 수 있습니다.



아... 아래는 콘트롤러들을 연결한 모습입니다. 아쉽게도 중간 사진들이 없네요. 사실 왔다갔다 하면서 어떻게 고정시켜야 하는지 고민하다가 보니 사진도 못찍었습니다.


일단... 가장 중요한 가운데 NAZA라고 써진 비행콘트롤러. 이 녀석은 반드시 중앙에 설치해야 합니다. 이 속에 기체의 자세를 측정하는 IMU 혹은 6축자이로 라고 하는 부품이 들어 있기 때문입니다. 가운데 잘보면 삼각형 모양이 있는데, 이 방향이 기체의 전진방향과 맞아야 합니다. 그리고 좌우로도 가능한 한 중심에 맞춰주어야 하고요. 



위와 같이 붙이기 전에 먼저 각 부품간의 선을 연결해야 하는데, 아래 그림을 참고하면 됩니다.




Traditional Receiver 라고 되어 있는 부분은 송수신기(저는 Futaba 14SG)와 함께 따라오는 수신기를 연결하는 것입니다. 수신기는 아래처럼 생겼는데, 여기에서 1번부터 7번까지와, NAZA-M V2의 A/E/T/R/U/X1/X2를 연결해주면 되는데, 그냥 순서대로 꽂아주기만 하면 됩니다.  NAZA M V2 의 X2 포트와, R7008SB 의 8/SB 포트만을 연결시켜주면 됩니다. S.BUS를 사용하기 때문입니다. (소프트웨어 세팅을 읽어보세요)



우측에 ESCs라고 되어 있는 부분은 전자속도조절기에서 나온 선을 꽂아주면 됩니다. 1번 ESC를 M1에, 2번 ESC를 M2 에... 같은 방법으로 M4까지 연결해주면 됩니다. M5/M6는 날개 6개짜리를 위한 거라서 그냥 비워두면 됩니다.


아래 비디오에는 안나오지만, 메인콘트롤러에 LED라고 되어 있는 부분에 LED를 연결해주면 됩니다.


자세한 방법은 아래 비디오를 참고하시고요.



이렇게 결선을 한뒤 어디에다 고정을 시키는지는 다시한번 아래 사진을 참고로 해보죠.
우선 NAZA-M은 반드시 중앙에 붙여야 한다고 말씀드렸고요,
뒷쪽으로 PMU(Power Management Unit)을 붙였습니다. PMU는 열이 많이 나므로 다른 장치들과 떨어뜨려야 한다네요.
그위에 아직 고정시키지 않은 것이 송수신기 리시버인데, 현재는 이대로 뒀다가 나중에 윗판 뒤쪽으로 붙여줬습니다. 수신기는 반드시 뒤쪽으로 달아야 합니다. 아래 그림에서 회색선이 두줄 나와 있는데, 이것이 안테나입니다. 안테나는 서로 직각방향으로 설치하고 가능한한 잘 보이는 곳으로 두는 게 좋아서 흰색 암에 하나씩 고정시켜야 했기 때문입니다.


아래는 조립 완료후 뒷쪽을 촬영한 겁니다. 왼쪽에 보이는 암에 LED를 고정시켜둔 게 보일 겁니다. 그리고 배터리 아래로 회색선이 두개 나와서 각각 암에 고정되어 있는데 이것이 수신기 안테나입니다. 그 아래.... 잘 안보이지만 NAZA가 있고요, 맨 아래(앞쪽)으로 PMU가 고정되어 있습니다.



참고로, 앞쪽을 비워두는 이유는 이쪽에 짐벌과 고프로 카메라를 달아야 하기 때문입니다. 이건 다음 단계 조립때 보여드리겠습니다.


마지막으로 안테나는 다음과 같이 고정시키면 됩니다. 이 녀석도 안테나 위에 그려져 있는 삼각형이 전방을 향하도록 고정시켜야 합니다. 전방 우측 암에 나사로 고정시켰습니다. 남는 선은 적당히 감아서 처리했습니다.



아래는 모두 결합한 모습입니다. 



마지막으로 아래는 배터리를 연결해 본 겁니다. 일단 별 문제없이 잘 연결된 걸로 보입니다.




이상입니다. 이제 우선 송수신기가 어떻게 동작하는지 매뉴얼을 읽어봐야 하고요, 그다음엔 NAZA-M Assistence 소프트웨어를 설치하여 캘리브레이션을 해야 합니다. 공부할 게 많네요.


민, 푸른하늘

Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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  1. 7008은 sbus 를 지원해서 나자x2 와 수신기 sbus2 하나만 연결하면 되요

    2015.06.15 22:17 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  2. 도와주세요

    안녕하세요 저희도 똑같은 프레임으로 만들고 있는데 naza v2에 대해 궁금한것이 있는데 제발 카톡부탁드릴께요 hjchoe3022 이 아이디로 꼭 연락좀 부탁드립니다ㅠㅠㅠ 제발요 ㅠㅠㅠㅠ 진짜 제발......

    2015.11.11 20:18 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  3. 대가7

    입문자 입니다.
    NAZA M V2에서 Window driver가 XP 만 지원하는것으로 되어 있던데..
    Window 8 지원하는 Driver가 있는지요?
    없다면 다른 방법이 있는지 조언 부탁 드립니다.

    2016.06.16 10:48 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  4. 대가7

    감사합니다.
    win8에서 안되어 DJI KR에 문의하니 날자를 2015년 이전으로 하라 해서 변경하여 했더니 되더군요.
    추가 질문 드립니다.
    NAZA M Lite를 M V2로 UP 하였는데...(PMU는 Lite용 그대로 사용)
    PMU에서 배터리 전압을 인식하지 못해 배터리 전압이 LOW로 인식을 합니다.
    PMU를 V2 용으로 바꿔야 하는지 아니면 다른 방법이 있는지 조언 부탁 드립니다.

    감사합니다.

    2016.06.17 11:20 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]

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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