Czy leci z nami Yello? Test - Gimbali pod GoPro3

    SPIS TREŚCI:

    update: 2014-07-28 13:38
    1. Wstęp
    2. Yello na filmie ?
    3. Platforma testowa.
    4. Gimbal Standardowy z Q7
    5. Gimbal "Czerwony" - PID .
    6. Gimbal "Złoty" - PID .
    7. Wnioski.
    8. 2014-07-28 test uzupełniający
      - DYS
      - FCMODEL

1. Wstęp.

Latamy, latamy aż w pewnym momencie chcemy coś uwiecznić aby pochwalić się innym pilotom. Aby pokaz nie odbywał się z papierowymi torebkami i aviomarinem ;) potrzebujemy gimbal pod GoPro3, tylko który wybrać ? Jest wiele dostępnych konstrukcji, po dokładnym oglądnięciu możemy jednak dojść do wniosku, że są bardzo podobne do siebie. Różnice to cena i wykonanie. Dzięki uprzejmosci firmy www.radio-modele.pl porównam seryjny gimbal z Q7 z dostępnymi na rynku lekkimi gimbalami pod GoPro3. Kwestię konfiguracji i ustawień gimbala opartego na sterowniku Alex Mosa opisywałem już w innym poście DYS 3-Axis Sony Nex Gimbal With AlexMOS 3axis Controller tak więc w relacji skoncentruję się jedynie na niezbędnych kwestiach technicznych. Każdy gimbal nad którego konfiguracją spędzilismy trochę czasu, pięknie działa na biurku lub w rękach. Co się jednak stanie gdy zainstalujemy go na pokładzie latającej wibrującej maszyny ?
Zobaczcie dalej ...


2. Yello na filmie?.

Niektórzy użytkownicy skarżą się na efekt Yello występujący na filmach kręconych z pokładu modelu. Czesto problemem nie jest układ napędowy - ten drgac będzie zawsze, ale konfiguracja PID gimbala. Szczegółowy opis ustawień gimbala opartego na sterowniku Alex Mosa opisywałem już w innym poście DYS 3-Axis Sony Nex Gimbal With AlexMOS 3axis Controller. Tutaj przypomnę tylko na co należy zwrócić uwagę.
Poniżej możliwe przyczyny oraz propozycje rozwiązania:
- wibracje ukłądu napędowego, niewyważone śmigła i silniki, wykonaj wyważanie śmigieł i silników.
- zbyt twarde wibroizolatory lub ich zbyt duża ilość założona w złym miejscu. Przeprowadź doświadczenia w róznym układzie i konfiguracji. Im bliżej środka geometrycznego modelu tym teoretycznie wektory drgań będą najmniejsze.
- źle ustawione PID w gimbalu. W efekcie zbyt sztywnego ustawienia gimbala, wibracje powodują wzbudzanie się układu stabilizującego. Pomimo małych drgań przenoszonych na gimbal, ten ostatni podryguje w każdą możliwą stronę - drgania te wywołuje nieprawidłowo sutawiony sterownik gimbala.
Ustaw PID w sterowniku tak - aby po naciśńięciu na oś Roll lub Pitch gimbal powracał powoli i płynnie do punktu stabilizacji. W tym celu nalezy obniżyć parametr D lub Moc.


3. Platforma testowa.

Jako testową platformę postanowiłem użyć zbudowany i blatany już quadrocopter Q7 Transporter. Może trochę zwariowany pomysł, ale model posiada wszystkie niezbędne właściwości do wykonania testu, czyli odpowiedni zapas mocy i ciągu. Dodatkowo model na wolnoobrotowych silnikach i bardzo dużych i twardych jak na quadro śmigłach węglowych 14" srawia trochę problemów systemom filtrującym wibracje.

Poniżej film z jednym z testowanych gimbali na pokładzie Q7 Transportera. Standardowy "kiwaczek" aby zaobserwować pracę gimbala (ewentualne drgania i wzbudzenia), następnie lecimy w górę...
https://www.youtube.com/watch?v=35YsN8Q4FMk



4. Gimbal Standardowy z Q7.

Q7 Transporter posiada dedykowany gimbal, który mocowany jest na dedykowanej pokrywce elektroniki pełniącej funkcję zabezpieczajacą oraz wibroizolacyjną dla gimbala. Zaletą tego rozwiązania jest oszczedność wagi. Gimbal szerzej opisany w relacji z budowy moedlu: http://www.fpvdrones.pl/?q=node/46


5. Gimbal "Czerwony" - PID.

Ponieważ producent nie zadbał o oznaczenie/nazwanie gimbala przyjąłem nazwę Czerwony od pasków na silnikach.
Gimbal dostępny jest w sklepie Radio-Modele.pl: http://radio-modele.pl/brushless-gimbal-dwu-osiowy-cnc-pod-gopro-3-zlozo...
Kolejna chińska produkcja? Może i tak, nie jest to jednak podróbka kiepskiej jakości. Gimbal jest starannie wykonany i zawiera najlepsze rozwiązania dostępne na rynku z zachowaniem podstawowych zasad budowy tego typu konstrukcji.
+ Mały, zgrabny i lekki 260gram z kamerą (jak na gimbal z ALU).
+ Duża sztywność konstrukcji.
+ Wibroizolatory bardzo miękkie, podobne do Aidana lub CD/DVD. Pracują w układzie na "ściskanie" , konstrukcja gimbala opiera się na wibroizolatorach ściskając je.
+ Mocowanie GoPro3 bardzo pewne i sztywne za pomocą obejmy obiektywu i dwóch śrób.
+ Sterownik to klon alexmosa z firmware w wersji 2.2b2,
+ fabrycznie wyregulowany PID.
+ materiał ALU CNC/Carbon/Laminat
- brak możliwości upgradu firmware (jeżeli działa to pytanie po co aktualizowac ?).
- brak oznaczeń silników
- do wyjęcia GoPro z uchwytu potrzebny jest imbus


Poniżej zdjecia mocowania gimbala do płyty zakrywającej elektronikę w Q7 oraz samego testowanego gimbala.


Obserwujemy zachowanie gimbala, czy wpada w wibracje. Poniżej podgląd z ziemi oraz podgląd z pokładu Q7 z założonym czerwonym gimbalem.
https://www.youtube.com/watch?v=6JQchglkmek
https://www.youtube.com/watch?v=35YsN8Q4FMk




Film z testowego lotu z gimbalem "Czerwonym".
https://www.youtube.com/watch?v=J0CjF38A0pQ



6. Gimbal "Złoty" - PID .

Gimbal dostępny jest w sklepie Radio-Modele.pl: http://radio-modele.pl/brushless-gimbal-dwu-osiowy-cnc-pod-gopro-2-3-zlo...
Podobnie jak poprzednia konstrukcja i ten Gimbal jest starannie wykonany.
+ Mały, zgrabny i lekki 260gram z kamerą (jak na gimbal z ALU).
+ Duża sztywność konstrukcji.
+ Wibroizolatory duże czarne - typ miękkie, pracują w układzie na "rozciąganie" - czyli cała konstrukcja gimbala wisi na wibroizolatorach.
+/- Mocowanie GoPro3 - półka jest bardzo sztywna, jednak mocowanie kamery za pomocą opaski rzep nie jest zbyt pewne, trzeba zastosować podkładki np. gumowane aby GoPro nie ślizgało się na boki po podstawce. Ten sposób mocowania ułatwia szybki demontaż kamery w terenie.
+ Sterownik to klon alexmosa z firmware w wersji 2.2b2,
+ fabrycznie wyregulowany PID.
+ materiał ALU CNC/Carbon/Laminat
- brak możliwości upgradu firmware (jeżeli działa to pytanie po co aktualizowac ?).
- brak oznaczeń silników


Poniżej zdjecia testowanego gimbala. Mocowanie jak w gimbali "Czerwonym" do profili aluminiowych na kadłubie Q7.



Film z testowego lotu z gimbalem "Złotym".
https://www.youtube.com/watch?v=cnYouVwbUQ8



7. Wnioski.

W obydwu testowanych gimbalach uzyskałem zadowalające wyniki jak na dosyć krótki czas testu - wyjmujemy z pudełka zakładamy i latamy :). Czyli praktycznie bez przygotowania i dłuższych testów gimbale dostarczone z Radio-Modele.PL były gotowe do pracy. Tutaj podkreślę iż zachowane były wymagania techniczne opisane w punkcie "2. Yello na filmie?", czyli model dysponował wyważonym układem napędowym (minimalizacja wibracji) a konfiguracja PID gimbali przeciwdziałała powstawaniu efektu wzbudzania sie układu stabilizującego.
Osobiście wybrałbym gimbal z czerwonymi silnikami, ze względu na lżejszą konstrukcję i pewniejsze mocowanie GoPro3.


8. 2014-07-28 test uzupełniający DYS - FCMODEL.

Do pełnego przeglądu gimbali dostępnych od ręki w Polsce w RADIO-MODELE brakowało kilku modeli. Dystrybutor przesłał więc jeszcze dwie interesujące konstrukcje, które oznaczyłem jako DYS (od producenta silników) oraz FCMODEL. Jak w powyżej opisywanych konstrukcjach producenci dostarczają sterowniki bazujące na słynnym oprogramowaniu AlexMos, fabrycznie ustawione i wyregulowane do pracy z kamerką GoPro. Konstrukcje róznią się wykonaniem, wagą oraz sztywnością. Pamiętajmy iż nie zawsze mała waga wpływa pozytywnie na pracę gimbala. Ze względu na zróżnicowaną charakterystykę drgań statków powietrznych w niektórych spisze się lepiej masywny gimbal w innych lekki. Jak widzimy mnogość rozwiązań i warjacji na temat budowy "cepa" może spowodować zawrót głowy, niczym u dziecka w sklepie ze słodyczami :).


Wersja "DYS".
- oprogramowanie "alternatywne" zgodne z alexmos 2.2b2
- masywna i sztywna konstrukcja
- dzięki opasce rzepowej można zastosować do GoPro 1,2,3
- standardowy rozmiar płytki z elektroniką
- jest klawisz reset na płytce (w oprogramowaniu definiujemy jego funkcje)
- standardowe silniki DYS BGM2208-70, osłonięte uzwoejnia
- wibroizolatory rozciągane, duży rozmiar, jak w gimbalach TAROT itp..
- czujnik ACC/GYRO przyklejony do ramienia Pitch bez osłonki.
- materiał: laminat weglowy ~2mm, słupki z mosiądzu
- zakers pracy pitch ~360stopni



Wersja FCMODEL.
- oprogramowanie alexmos 2.1
- sztywna lekka konstrukcja
- mocowanie dostosowane do rurek węglowych 11/12mm
- wibroizolatory ściskane podobne do AIDAN / DVD
- mikro sterownik BLDC, wymagany kabel z wtyczką micro-USB
- jest klawisz reset na płytce (w oprogramowaniu definiujemy jego funkcje)
- dedykowany do GoPro3
- osłonięty czujnik ACC/GYRO
- odsłonięte uzwojenia silników od strony osi
- materiał: aluminium, tworzywo sztuczne
- zakres pracy pitch ograniczony konstrukcyjnie