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Arduino+QQ飞控实现四轴自主飞行

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发表于 2015-3-30 21:09:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 CSU小渣渣 于 2015-3-30 21:09 编辑

        电子设计大赛的校内选拔赛结束了{:soso_e128:} ,我和我基友选的题目是四旋翼自主飞行器,(2013年国赛题目),由于我们两个比较菜,只完成了基础部分,发挥部分实在是玩不来{:soso_e136:},下面是题目简介:
       1. 基本要求
(1)四旋翼自主飞行器(下简称飞行器)摆放在图1所示的A区,一键式启动飞行器起飞;飞向B区,在B区降落并停机;飞行时间不大于45s。
(2)飞行器摆放在B区,一键式启动飞行器起飞;飞向A区,在A区降落并停机;飞行时间不大于45s。
2. 发挥部分
(1)飞行器摆放在A区,飞行器下面摆放一薄铁片,一键式启动,飞行器拾取薄铁片并起飞。
(2)飞行器携带薄铁片从示高线上方飞向B区,并在空中将薄铁片投放到B区;飞行器从示高线上方返回A区,在A区降落并停机。
(3)以上往返飞行时间不大于30s。

      
      我们选择的是(高仿)大疆DJI F330四轴机架。供电采用3s的航空电源,四个电机是新西达的,1000kv。
      
      控制部分用的GY-86模块、arduino Mega2560、QQ飞控。
      
      由于需要控制高度,所以用到了HC-SR04超声波测距模块、本来想着用漫反射红外模块来循迹,结果发现。。。太!难!用!了!{:soso_e139:} ,(后来才知道有CCD线阵摄像头这种吊炸天的东西){:soso_e149:}
     
      我们的思路是:GY-86采集三轴加速度和三轴陀螺仪的数据,然后采用四元数算法求出四元数,进而解算出姿态角,然后采用PID控制,使roll和yaw姿态稳定,而pitch则稳定在适当角度(向前飞),Arduino采集传感器的数据信息来控制qq飞控模块(这里直接用Servo库就行,这里我用天9接收机接到Arduino上,用pulseIn函数读取4个通道的值,大概是1010~2010,再用Servo函数输出,pulseIn接收,得出AIL.write()里角度范围为47~144,这样就可以方便的用程序代替遥控器啦~~具体的可以看看Leonardo魏宇科大神的帖子:http://www.arduino.cn/thread-11353-1-1.html),qq飞控输出四路PWM信号控制电机转速。
      
      由于题目要是一键启动,所以我们用了红外遥控模块(而且Arduino有现成的库{:soso_e128:} ),如果采用四角开关,启动时需要按下飞行器上的开关,较危险,所以经考虑,我们采用了遥控器+红外接收头,按下遥控器上的按键,延时3秒,飞行器启动。
      代码和用到的库已上传,视频在测试时拍了,后来手机内存不够了就全删了{:soso_e117:}。。。飞的也不太好,落地有点快,很容易翻,而且算出来的Yaw姿态角一直漂,还望众大神斧正~~


     

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 楼主| 发表于 2015-3-30 21:10:32 | 显示全部楼层
其实题目有点夸大了。。。自主飞行还差得远{:soso_e117:}
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发表于 2015-3-31 09:41:53 | 显示全部楼层
支持折腾                             
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发表于 2015-3-31 16:41:37 | 显示全部楼层
谢谢分享学习一下
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发表于 2015-3-31 16:43:40 | 显示全部楼层
请问飞机规格是多少?
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 楼主| 发表于 2015-4-2 22:59:23 | 显示全部楼层
suoma 发表于 2015-3-31 16:43
请问飞机规格是多少?

对角线50厘米
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发表于 2015-4-3 15:01:47 | 显示全部楼层
mini型,楼主提供一下物料清单?
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发表于 2015-4-3 15:03:07 | 显示全部楼层
最后成本多少钱?我们学校的去年电子设计竞赛就是这个题
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 楼主| 发表于 2015-4-4 08:41:53 | 显示全部楼层
suoma 发表于 2015-4-3 15:01
mini型,楼主提供一下物料清单?

(高仿)大疆DJI F330四轴机架
4个1045硬质桨
4个好盈20A无刷电调
3s的航模电池
4个新西达2212,1000kv的电机
QQ飞控(要是够吊可以不用,完全用arduino来控制)
arduino Mega2560
传感器扩展板
GY-86
红外遥控器+红外接收头
HC-SR04超声波测距模块
发光二极管
电阻
(感觉arduino不太适合做飞控,因为毕竟是基于avr单片机的,主频撑死16MHZ,还是比较慢的,最好使用STM32,速度快,因为飞控的话是需要稍有偏差马上调整的~~GY-86也是在小范围内比较精确的,最后觉得这种小场地的用小四轴好些,就是用空心杯电机的那种)
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 楼主| 发表于 2015-4-4 08:43:21 | 显示全部楼层
suoma 发表于 2015-4-3 15:03
最后成本多少钱?我们学校的去年电子设计竞赛就是这个题

没算。。。,上千了吧
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发表于 2015-4-4 13:13:20 | 显示全部楼层
CSU小渣渣 发表于 2015-4-4 08:41
(高仿)大疆DJI F330四轴机架
4个1045硬质桨
4个好盈20A无刷电调

谢谢分享学习一下
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发表于 2015-6-2 18:32:21 | 显示全部楼层
话说不是指定控制板是瑞萨的吗
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发表于 2015-6-30 21:07:40 | 显示全部楼层
楼主,不是指定瑞萨板吗?
另外能直接用QQ飞控做辅助吗?
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发表于 2015-7-4 14:19:14 | 显示全部楼层
我有QQ飞控,也有arduino。。。。
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发表于 2015-7-4 18:44:45 | 显示全部楼层
楼主加油,
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