Autocostruzione stabilizzatore elicottero

[marcosinatti]

Esistono degli inclinometri ad elettrolita conduttivo.
Immaginatevi un bicchiere con alla base 5 elettrodi.
Uno centrale e 4 laterali, disposti a 90 gradi sui bordi del bicchiere, inclinando il bicchiere un alettrodo viene coperto di più ed uno di meno, dal momento che il liauido rimane sempre parallelo al terreno, quindi dando corrente a quello centrale si misurano sui laterali delle correnti proporzionali all'inclinazione.
Il sistema funziona staticamente, l'ho provato , ma credo che montato sull'ely tra le vibrazioni e le varie forze non si ricavi niente di buono...

The Electrolytic Tilt Sensor - Sensors

[Sherman]

Originalmente inviato da TanaDeiSuini

(un'altra soluzione molto semplice che pensavo proprio oggi pomeriggio sarebbe quella di usare dei sonar ad ultrasuoni, gli stessi che si usano nei metri elettronici, e misurare la distanza dal terreno a prua e in coda all'eli, la differenza ci restituisce l'angolo. Ma il sistema non dovrebbe essere troppo lontano da terra e il terreno non deve essere eccessivamente accidentato...mmmm, è solo una mera ipotesi, nulla di piu'!)[/I]

La cosa che stavo per proporre io,ma con le stesse problematiche, e sopratutto con il fatto che per il beccheggio andrebbe forse bene, mentre per il rollio i due "sonar" sarebbero troppo vicini per dare una differenza plausibile! Bisogna cercare di compattare il sistema pendolo, o trovare un sistema "sensoristico" (se esiste), che ci faccia da orizzonte artificiale, ovviamente che ci costi meno dell'helicommand!!!

[Sherman]

Originalmente inviato da marcosinatti

Esistono degli inclinometri ad elettrolita conduttivo.
Immaginatevi un bicchiere con alla base 5 elettrodi.
Uno centrale e 4 laterali, disposti a 90 gradi sui bordi del bicchiere, inclinando il bicchiere un alettrodo viene coperto di più ed uno di meno, dal momento che il liauido rimane sempre parallelo al terreno, quindi dando corrente a quello centrale si misurano sui laterali delle correnti proporzionali all'inclinazione.
Il sistema funziona staticamente, l'ho provato , ma credo che montato sull'ely tra le vibrazioni e le varie forze non si ricavi niente di buono...

The Electrolytic Tilt Sensor - Sensors

Il problema sono sempre le componenti delle forze centrifughe, e le varie accelerazioni, le quali continueranno a falzare le letture dei sensori.
In un sistema dinamico purtroppo, l'acqua non tende più a spostarsi solo secondo la forza peso...

[Sherman]

Ho trovato questo testo, che spiega il funzionamento dell'helicommand della robbe.

Il sistema si basa su un orizzonte artificiale realizzato con tre giroscopi, ed un sistema ottico, che serve per tenere fermo su un posto il modello (tipo mouse ottico).

Ecco il testo:

Numerose volte si è provato inutilmente a realizzare un sistema di stabilizzazione per elicotteri volanti. Le comuni soluzioni adottate nel modellismo riguardano giroscopi aggiuntivi a due assi x-y oppure semplici sensori di luce, funzionanti solamente su superfici piane, prive di impedimenti visivi. Realizzare sistemi realmente stabili con gli strumenti disponibili era possibile solamente con grandi dispendi economici. Per via dell´inevitabile fatto per cui è impossibile misurare l´inclinazione dell´elicottero sotto l´azione della forza di gravità; per ottenere una misurazione stabile della posizione sarebbe stato necessario l´utilizzo di un sistema GPS. Lasciando volare un normale elicottero da solo per qualche secondo, quest´ultimo tenderebbe a deviare in qualche direzione accelerando nel contempo - ovvero sarebbe destinato a precipitare in poco tempo. L´unità HeliCommand stabilizza non solo l´assetto dell´elicottero in volo, ma anche la sua posizione rispetto alla superficie. L´innovativo sistema per la rilevazione del terreno si rivela non solo più conveniente rispetto ad un GPS ma anche più peciso: vengono rilevati tutti i movimenti, anche quelli minimi, e gestiti di conseguenza. La procedura (contrariamente ad un GPS) funziona inoltre anche in prossimità di costruzioni strette, vicino ad alberi ed in ambienti chiusi fino a quando le condizioni di luce e di contrasto sono sufficienti. Questa nuova tecnologia per la stabilizzazione e la rilevazione della posizione in volo viene impiegata per la prima volta nel modellismo. Integra al suo interno molteplici sistemi di misurazione e di comando ed è in grado di offrire un eccezionale livello di stabilità.
Le caratteristiche distintive del sistema sono la sua compattezza ed il peso minimo associati ad un livello di precisione mai visto fino ad ora. Tutto offerto ad un prezzo veramente accessibile.


Impieghi:


Ideale come aiuto per il principiante nell´apprendimento della tecnica di pilotaggio. Il massimo livello di stabilizzazione permette di imparare a pilotare un elicottero da soli.


Strumento di sicurezza per gli esperti ed i piloti di modelli-riproduzione, consente di ridurre notevolmente i rischi di incidenti (pulsante di emergenza).


Ausilio ideale per voli a distanze lontane o per manovre di volo in spazi limitati.

Caratteristiche tecniche:


Due strumentazioni indipendenti insieme ad un sofisticato Software garantiscono la massima affidabilità.


Calcolo della posizione mediante una nuova procedura di rilevamento, completamente indipendente dall´orizzonte visibile


Regolazione dell´assetto in volo con orizzonte artificiale mediante giroscopio elettronico a 3 assi


Gli strumenti sono attivabili singolarmente e regolabili nel loro grado di stabilizzazione.

Funzioni integrate:

Giroscopio per rotore di coda
Nell´unità HeliCommand è già integrato un sofisticato giroscopio con funzione Heading-Hold. In alternativa è comunque possibile utilizzare anche un giroscopio separato.

Auto-Trim
Un´altra caratteristica è rappresentata dal trim automatico. Un tasto sulla trasmittente neutralizza automaticamente i 3 assi di pilotaggio Nick, Roll e Heck (coda) Per gli autopiloti il trimmaggio è necessario solamente al primo volo (subito dopo il montaggio). Il trimmaggio può essere utilizzato anche durante la fase di comando manuale. L´Auto-Trim sfrutta ogni fase di volo tranquillo di almeno 7 secondi per definire i corretti valori dei trim che vengono poi memorizzati e possono essere cambiati in ogni momento.

Miscelazione del piatto oscillante
Anche una miscelazione per il piatto oscillante (H2, HR3 120°/140°, H4) è integrata nel sistema. In questo modo anche le trasmittenti più semplici (senza miscelazione del piatto oscillante) sono in grado di comandare qualsiasi tipo di elicottero. In questo caso si rende necessario l´utilizzo del modulo- display o dell´adattatore per PC con Software per consentire di effettuare le regolazioni. La regolazione della miscelazione si avvale di un nuovo tipo di procedura di facile utilizzo che evita all´utente lo studio di manuali di istruzioni.

Canale-Pilota
La modalità per la stabilizzazione ed il posizionamento può essere regolata nell´intensità attraverso un canale separato della trasmittente; può anche essere spenta per i voli 3D.
Esistono 3 impostazioni per l'intensità della regolazione attivabili in volo:


Livello 0 = Disinserito (convenzionale)

Livello 1 = Regolazione della posizione di volo (stabilizzazione)

Livello 2 = Regolazione della "velocità a terra" (Groundspeed) e mantenimento della posizione

Failsafe
Funzione Failsafe per riceventi in FM. In caso di segnale mancante il sistema reagisce rapidamente ed in continuazione: le funzioni Roll e Nick vengono "neutralizzate" e la funzione Pitch (passo) mantiene l´ultimo valore ricevuto.

Descrizione delle funzioni:
Due strumentazioni indipendenti insieme ad un sofisticato Software garantiscono la massima affidabilità. La misurazione della posizione si basa sulla rilevazione del terreno, analogamente al principio di funzionamento dei comuni mouse ottici per PC, con la differenza che la rilevazione funziona anche fino ad altezze di 3m ca. e oltre ed anche nelle prime fasi del tramonto.
Il sensore di movimento che rileva il terreno durante il volo, sostituisce, per così dire, gli occhi del pilota a bordo. Riconosce infatti tutti gli spostamenti relativi in direzione orizzontale, basandosi sui contrasti che quasi ogni terreno presenta, con la stessa precisione di un mouse per PC sulla sua base Il sistema supplementare per la stabilizzazione della posizione di volo funziona grazie ad un orizzonte artificiale con 3 giroscopi elettronici, in modo totalmente indipendente dalle condizioni visive. In questo modo il sistema HeliCommand è in grado da una parte di stabilizzare l´inclinazione del modello rispetto alla posizione orizzontale, indipendentemente dalla visuale circostante (differentemente rispetto agli stabilizzatori noti fino ad ora), dall´altra di stabilizzare la posizione rispetto al suolo in casi normali. Solamente in casi particolari, per es. al buio, sopra distese d´acqua o estese superfici ricoperte di neve, il rilevamento ottico del segnale non è in grado di trasmettere alcun segnale; in questo caso intervengono gli altri strumenti di bordo a stabilizzare il modello. Tale passaggio, se di breve durata, non viene rilevato dal pilota. Per tempi maggiori, la differenza consiste nel passaggio automatico dell´unità dalla modalità di posizionamento a quella di stabilizzazione. Durante tale evenienza occorre che il pilota compensi con i comandi la lenta tendenza del modello a spostarsi - operazione di facile esecuzione. Qualora si ritenga - a causa delle particolari condizioni ambientali, oppure utilizzando il modello al chiuso - che il sensore ottico per il rilevamento del terreno non disponga di sufficiente contrasto, si commuta l´apparecchio sulla modalità di stabilizzazione (regolazione della posizione in volo). Di norma, comunque, non occorre osservare tali avvertenze trovandosi su un campo di volo tradizionale, senza particolari costruzioni confinanti e con condizioni atmosferiche normali.

[TanaDeiSuini]

bhe, qualora volessi il funzionamento dell'helicommand, comprerei direttamente l'helicommand, in quanto integra tanti di quei sensori che se devi costruirteli tu spendi il doppio. Con i gyro misura soltano le accelerazioni nei 3 assi, ma il sistema vero e proprio che controlla il parallelismo col piano di terra è affidato a dei sensori ottici, appunto come lo paragonavi tu al sensore del mouse.

E' un controllo completo, operante non solo su tre assi per quanto riguarda l'inclinazione dell'eli, ma non lo fa ne spostare ne in avanti, ne dietro, ne di lato al punto osservato. In pratica ti pianta l'eli in un punto dello spazio (o almeno è quello che dovrebbe fare).

Il sistema di stabilizzazione autocostruito, mi pareva di aver capito, che ha il solo scopo di non far inclinare l'eli su soli due assi. Quindi rispetto all'elicommand non agisce sull'asse z, non lo tiene fermo in un punto prestabilito, ma evita solo che si "cappotti" da solo.

Che poi alla fine non è che sia tanto diverso dall'helicommand, anche questo sistema aiuterebbe parecchio, anzi io lo trovo piu' utile dell'elicommand che prende eccessivamente il sopravvento sull'eli.

[marcosinatti]

L'helicommand credo che usi la telecamera (tra l'altro molto grossolana)facendo dei grab e confrontandoli, magari agganciando dei punti con maggiore contrasto e poi comanda l'ely in modo che quel punto si trovi sempre sulla stessa posizione del frame.
Questo è quello che ho capito insieme ad un mio collega di ufficio che si occupa all'80% di sistemi di visione, ocr, controllo qualità con telecamere lineari e non.
Con le telecamere ci fà anche il caffè , qunidi prendo in seria considerazione quello che dice.
La parte di stabilizzazione sembra affdata a 3 gyro, ma non si capisce bene.
Per quanto riguarda il mio, anzi, il nostro progetto, non saprei di preciso cosa deve venir fuori, il minimo è che serva da ausilio all'hovering, il massimo non ha limiti tutto quello che viene in più è ben accetto...

[marcosinatti]

Non guasterebbe una foto con macro, dell'elettronica interna allo scatolotto grigio dell'helicommand. In rete non ne ho trovata mezza

[ElNonino]

Originalmente inviato da TanaDeiSuini

bhe, qualora volessi il funzionamento dell'helicommand, comprerei direttamente l'helicommand, in quanto integra tanti di quei sensori che se devi costruirteli tu spendi il doppio. Con i gyro misura soltano le accelerazioni nei 3 assi, ma il sistema vero e proprio che controlla il parallelismo col piano di terra è affidato a dei sensori ottici, appunto come lo paragonavi tu al sensore del mouse.

E' un controllo completo, operante non solo su tre assi per quanto riguarda l'inclinazione dell'eli, ma non lo fa ne spostare ne in avanti, ne dietro, ne di lato al punto osservato. In pratica ti pianta l'eli in un punto dello spazio (o almeno è quello che dovrebbe fare).

Il sistema di stabilizzazione autocostruito, mi pareva di aver capito, che ha il solo scopo di non far inclinare l'eli su soli due assi. Quindi rispetto all'elicommand non agisce sull'asse z, non lo tiene fermo in un punto prestabilito, ma evita solo che si "cappotti" da solo.

Che poi alla fine non è che sia tanto diverso dall'helicommand, anche questo sistema aiuterebbe parecchio, anzi io lo trovo piu' utile dell'elicommand che prende eccessivamente il sopravvento sull'eli.

Per quanto ne so il sistema ottico serve solo per mantenere la posizione; per tenere l'eli livellato o recuperarlo da situazioni critiche utilizza solo i 3 giroscopi interni, non credo utilizzi altri sensori.

Io prenderei in considerazione anche il progetto del quadricopter, in fin dei conti con alcuni gyro ed un pic tiene immobile un oggetto volante, ed ho visto in rte che ci fanno anche looping.....

[Sherman]

Se si riuscisse a replicare il sistema ottico (anche grossolanamente) avremmo risolto tutti i problemi:

Tre gyro (120°) provvedono a evitare i movimento rotatori di rollio e beccheggio, mentre il sistema ottico intuisce la direzione del moto e contrasta di conseguenza. Si ottiene che quando l'eli è fermo e sicuramente parallalo al terreno, non ci saranno più correzioni da fare, e quindi sarà stabile in un punto.

Con un unica accortezza elettronica risolviamo il problema "dell'orizzonte artificiale" (per stabilizzare l'eli), e in più lo teniamo fermo in un punto.
Bisogna vedere se l'elettronica è semplice (tipo esiste un integrato o processore a buon mercato), o se è praticamente irrealizzabile a casa.

[marcosinatti]

Il sistema ottico è una bega. I giro ne bastano 2, basta fare le miscelazioni dei servi, che tra l'altro ho giù fatto sul Pic, infatti nella mia prova ho 2 accelerometri e vado a correggere 3 servi.
Si potrebbe iniziare a vedere cosa combinano 2 gyroscopi, adesso li ho odinati ma li avrò tra una ventina di giorni