Drone lourd, stable et badass

[Timothé]

Bonjour,
Je souhaite monter un drone pour participer à une compétition de robotique.

Notre drone doit rester seulement 2min en l'air et avoir une charge utile de 200g minimum.
Il devrait peser dans les 1Kg en tout.(avec la charge)
Le drone devra se déplacer sur un terrain de 2m sur 3, tout en restant stable à 30cm.
Nous comptons le rendre autonome via un script et des réactions au différents capteurs ( obstacle, balise laser)

Dans un premier temps, notre bebete doit être la plus stable possible.

Après avoir écumer les forums, je poste içi afin de vérifier que j'ai bien tout compris.

Donc pour un vol stable, il vaut mieux :
une bestiole lourde => resiste mieux aux perturbations extérieurs,
des moteurs à faible Kv => qui tourne pas trop vite quoi !
et des hélices avec un grand diametre => pour augmenter la surface de portance.

Est ce que passer de 2 à 3 blades, c'est utile pour la stabilité de notre engin ?

Voiçi notre première configuration, dites moi ce que vous en pensez

http://www.ecalc.ch/xcoptercalc.php?eca ... 3&blades=3" onclick="window.open(this.href);return false;

[youyou_35]

Hello,

C'est pour la prochaine coupe de france de robotique le projet ?
Mehdi

[Guillaume22]

vu que tu vas être a 30cm du sol je dirais tout l'inverse, avec de grandes hélices tu va brasser beaucoup d'air et donc créer plein de turbulence, et tu seras moins réactif. Donc gros Kv petites helices a mon sens

[furynick]

Pour de la stabilité il faut de la réactivité pour avoir le moins de latence possible, je pense comme Guillaume.
Pour une machine d'1kg tu peux partir sur un châssis de 330 ou 450 avec des hélices de 7 ou 8" en 4S avec des moteurs type 2212 de 900/1000KV.

[Timothé]

@youyou_35

Oui c'est pour la prochaine coupe de robotique

@Guillaume22 & furynick

Merci pour vos conseils, en effet ça parait assez logique.
donc gros Kv et petites hélices
On va usiner notre frame 400 en alu vraisemblablement.


Dans un format comme celui là, est ce que mettre du tripale possède un avantage ?
Avec 3 pales, on a une plus grande surface de portance, mais aussi plus de perturbation ? C'est bien ça ?

[azbloc]

reste en bi-pales, surtout a 30 cm du sol il faut éviter l'effet de sol en plus en tri-pales tu va consommer plus d'énergie.

[Timothé]

Ok on reste en bipale mais en fait la consommation d'énergie, pour nous c'est pas très significatif, on veut rester que 2 min en vol.
J'aimerais savoir si l'entre-axe entre les hélices doit être augmentée afin de réduire les perturbations entres les hélices (un chassis plus grand type 450) ou si au contraire un drone plus petit permet un meilleur maniabilité (330 voir 250) ?
Je rappelle que notre drone va évoluer dans un espace clos de 2 m sur 3 et qu'il doit pouvoir rester le plus stable possible.

[BlackBear]

Et le nombre de moteurs? Au niveau stabilité un hexa ou un octo sont encore mieux...
Pour la portance, le tripale sera mieux, surtout à faible vitesse mais consommera un peu plus.
En terme de chassis je dirai 280-330. Mon quad 220 en 5" tient les 2 minutes et est capable de prendre 200g supplémentaires (à la balance, 600g avec batterie)
Pour le chassis, restez léger. Tapez dans des frames chez HK pour éviter de se prendre la tête.

[Timothé]

On a peur que dans un espace plus confiné, augmenter le nombre d'hélice ça nuise à la stabilité.
Mais c'est une bonne idée.
Est ce qu'ils existent des cartes de contrôle qui permettre une particulièrement bonne stabilité ? (via les gyros et accéléromètres)
ou est-ce qu'elles ont à peu près toutes les mêmes performances ? (en fonction des programmes aussi)

[BlackBear]

Plus t'as d'hélices plus c'est stable! Un hexa (6) est un bon compromis mais un quad fera de toute façon l'affaire aussi.
Une bonne naze32, c'est pas cher et ça marche très bien. Tu peux coller un capteur ultra son pour une altitude constante et même un GPS.
Tu peux reprendre le code aussi pour te faire ton propre firmware.

[Timothé]

Du coup, si on passe en hexa, il faut changer les moteurs ou une config avec les mêmes moteurs (sunnnysky X2212 980Kv) passent avec un peu plus de batterie ?
De plus, ils faut augmenter la taille de la frame aussi ?

Pour l'altitude constante on pensait en effet au petit capteur ultrason

Pour le déplacement :
Au début, on pensait combiner GPS et détecteur d'obstacle, mais quand on a vu la précision du GPS on a laissé tomber (20cm)...
Pour contrôler le bébé, on pensait contrôler la carte de contrôle via un arduino et ses différentes entrées. ça nous semblait plus simple que changer le firmware de la carte à chaque test de programme. ça semble une bonne idée ? ou est-ce qu'il y a moyen de programmer "plus ou moins facilement" la carte de contrôle en fonction des capteurs ?

[Timothé]

Bonjour suite à des contraintes de dimensionnement non prévues (périmètre du drone < 1200mm), nous ne pouvons pas excéder une entraxe de 280mm.
Donc ça veut dire qu'on se base sur la dimension des hélices pour faire notre drone.
Du coup, il faut quel écartement mini entre les hélices pour garder un vol stable ?
Pour des hélices 5.5" ça fait un écart de 50mm
Pour des hélices 5" ça fait un écart de 63mm
Pour des hélices 4" ça fait un écart de 100mm (sur le coté hein, pas sur la diagonale)

[furynick]

L'écart entre bout de pale n'a aucune influence sur la stabilité. Ca en aura un sur l'autonomie car une hélice va aspirer l'air au dessus de l'autre et ainsi en diminuer le rendement mais comme l'autonomie n'est pas un problème tu peux y aller.
Il est assez courant de monter des 6" sur les 280.

[Timothé]

ok merci, du coup on a refait les calculs.
On va mettre du 5.5"x3 sur un châssis de 275mm.
Vu qu'on réduit le diamètre des hélices, on augmente le Kv :
De plus on veut une portance de 1,5kg.
Donc on a trouvé plusieurs moteurs qui semblent correspondre. Dites moi ce que vous en pensez
EMAX MT2205-II-2300 Kv en 3s
Sunnysky X2204 1800 Kv en 4S
T2008² en 3S

[furynick]

1,5kg pour un 280 c'est énorme, les petites 5" seront clairement insuffisantes, ça risque de ne même pas pouvoir décoller.

[Timothé]

On disait 1.5kg de portance pour être large,
Notre drone doit peser au maximum 1 Kg et porter une charge de 200g en plus.
D'après le rapport ecalc, ça passe.

En fait, vu la taille limité du drone, 5.5" c'est le max qu'on peut mettre pour les hélices.

[furynick]

Ca me parait léger mais pourquoi pas.
Par contre ta lipo est clairement mal dimensionnée, Load de 60C pour une batterie de 55C ... elle risque d'être à usage unique !
Prend une 4S en 65C de 1400 (Multistar Race) ou 1300mAh (Graphene).

[BlackBear]

En moteur, des 2204 ou 2206 en 2300kv en 4s. En 5x4x3 ou 5x4.5x3 tu aura ta portance sans problème... Si la vitesse et la conso ne sont pas importants, tu peux mettre des quadri-pales voir même des hexa.
De base en 280, en quad, tu arriveras en gros avec batterie autour de 700-800g. (équipement classique d'un quad FPV racing)
En tri-pale en 2300kv tu arrives à 900g-1kg de portance max par moteur... (dans ma config en XNOVA 2206-2500kV et 5x4.5x3, j'arrive à plus d'1.5kg max par moteur)