Quadcopter 450H4 châssis alu

[Sully]

Bonjour à tous

Suite au crash de mon S500X8 et en attendant de le remonter (ou non), je me suis lancé dans la construction d'un quadricopter avec cette fois un châssis fait maison en tube d'aluminium carré.

Pourquoi me direz-vous, simplement parce que le S500X8 m'ayant couté assez cher ma cher et tendre n'a pas beaucoup apprécié voir ce gros billet tombé en mille morceau (bien qu'un billet, même un gros ne s'écraserait pas). Bref, remettre de l'argent pour réparer est un peu compromis pour le moment il me fallait donc choisir entre mettre de coté ou faire autre chose.

Dans mon malheur j'ai quand même un certain nombre de pièces qui ont survécus et qui permettent d'envisagé le montage d'un engin intérimaire (ou pas).

Le choix de faire un châssis en aluminium et en forme de H est un choix technique pour sa simplicité et son coût réduit. Les deux bouts de profilés m'ont couté 10€ et je peux en refaire facilement en cas de pépin.

Il y aura malgré tout quelques achats à faire comme des hélices carbone (faut bien tirer les leçons d'un crash) et peut être une camera pour avoir un retour vidéo.

Passons aux photos :


Le montage est bien avancé, le châssis en lui même est finit, il y aura sans doute quelques trous de fixation à faire. Une petite après-midi de travail.


J'ai réutilisé les pieds qui était dans le kit du S500, ils permettent de donner un peu de hauteur (pratique pour éviter les herbes) et laisse envisagé l'installation d'une caméra.


La batterie prend place au centre entre les deux profilés, elle pourra être déplacé pour ajuster le centre de gravité.


Les tubes sont coupés en biais pour laisser l'accès aux fixations des moteurs.


Les tubes sont assemblés avec des vis et des écrous frein.


La rigidité de l'assemblage réside dans le serrage direct entre les deux parois des tubes et non à travers, cela permet un serrage important sans déformation. Il faut bien sur réaliser des trous pour passer et serrer les vis.
La plaque centrale sur laquelle est monté le contrôleur de vol est fixé aux tubes de la même façon et finit le verrouillage de l'ensemble.

Résultat, c'est très rigide (j'en suis encore surpris) et relativement léger.

Suite du programme, mise en place de la distribution de puissance et le reste roulera tout seul

[vherso]

Ne rien lâcher....
Bon courage...

[Sully]

Effectivement, on lâche rien

D'ailleurs bonne nouvelle, la caméra à survécu . Certes elle n'a plus d'écran mais elle enregistre et l'objectif n'a pas été touché.

Par contre ça va être coton pour naviguer dans les menus pour activer la sortie vidéo, ça va ressemblé au cheat code des consoles de jeux

[Sully]

Salut à tous,

Bon et bien, je pensais que ce type de châssis serait plus facile niveau implantation des équipements mais je dois avoué que je galère un peu

Je pense avoir trouvé la bonne solution pour l'installation de la caméra :



C'est un bon point qui va permettre d'avancer.
Autre point positif, la batterie pouvant coulisser dans le cadre j'ai pu la reculer suffisamment pour équilibrer l'ensemble.

[Sully]

Salut à tous,

Aujourd'hui distribution de l'énergie :


La distribution arrière ce fait via deux fils électrique rigide qui passe à travers les tubes du châssis (un de chaque coté).
Le pliage du fil permet ensuite la connexion des ESC.


Même chose vu de dessus.


A l'avant j'ai utilisé une plaque de circuit imprimé double face (une polarité par face).
Sur celle-ci sont connecté les ESC, l'alimentation de la partie vidéo et l'arrivé venant du power module.
L'ensemble est enfermé dans un petit boitier plastique protégeant de tout contact.


La même chose vue de dessous.

Il me reste à :
- faire deux rallonges pour la commande des ESC avant
- monter le support du GPS
- implanter l'émetteur vidéo, la télémétrie, le récepteur radio, l'OSD, le bouton de mise sous puissance, le buzzer.

Pour le récepteur radio, j'avais commandé un Frsky XSR avant que le S500X8 ne tombe, ce sera donc l'occasion de le mettre en oeuvre.
Celui-ci me permettra de gagner quelques gramme (plus petit) et de me passé du convertisseur PWM/PPM. Il me permettra en plus d'avoir la télémétrie sur la radiocommande via un petit module arduino mais je m'en occuperais qu'après les premiers vol.

Pour finir, j'ai un jeu d'hélice pour faire les premiers essais mais c'est en attendant le jeu en carbone qui est en commande. C'était le minimum pour ne pas renouveler l'expérience d'une casse en plein vol.

Tous ça sent bon le premier vol bientôt

[Sully]

Salut

Pas encore le premier vol mais on s'en rapproche

Voici le job du jour :


J'ai finit par trouver une organisation qui va bien.


Il a fallut fabriquer quelques pièces pour installer le récepteur radio, le mat du GPS et le petit afficheur OLED.


Le module de la télémétrie est monté à la vertical car l'antenne était cassé, je l'ai réparé mais elle ne peut plus se plier.


De l'autre coté ce trouve la partie vidéo, l'antenne de l'émetteur est orienté vers le bas, à voir si c'est bien.


Vue de dessous, la batterie est la 4500mAh, la 3800mAh est plus courte donc pas de soucis d'installation. On peut voir le récepteur FrSky XSR, il est petit petit.

Première mise sous tension, RAS par contre je n'arrive pas à activer la sortie vidéo de la caméra. Sans l'écran c'est pas évident, je ne dois pas faire comme il faut.
Pour le nouveau récepteur rien de spécial, bind sans problème.

On se rapproche

[Sully]

Salut à tous,

J'enchaine les pépins

Après la caméra sur laquelle je n'arrive toujours pas à activer la sortie vidéo, voici que l'écran vidéo me lâche, il n'arrête pas de s'allumer et s'éteindre.

Aujourd'hui j'ai reçu les hélices carbones et j'étais prêt à faire les premiers essais.

Après avoir fait dans cette ordre : calibration ESC, paramétrage radio, calibration giro, je passe au premier vol.

Décollage impeccable, très stable en vol (mode stabilisé) à environ 2m, au bout d'une minute il part en tonneau et ce plante au sol.

J'ai quand même eu un peu de bol sur ce coup, rien d'abimé, même pas les hélices.

Maintenance il s'agit de comprendre ce qui c'est passé et là je sèche, la seule chose qu'on voit sur les logs c'est les moteurs 1 et 2 qui partent à l’opposée.

Qu'est ce qui à bien pu partir en vrille alors que tout ce passait bien.

Un peu d'aide serait la bienvenu (je donnes toutes les infos nécessaire bien sur).

[Dehas]

Tu as bien calibré les accéléromètre ?

[Sully]

Je pense que oui mais dans le doute je vais refaire les calibrages.

Est-ce que si on est mal calibré on obtient quand même un vol très stable en apparence mais en arrière plan tout s'affole ?

Il faut que je retrouve le log de la fois ou le X8 avait fait la crêpe aussi, il faudrait pas que ce soit un bug qui s'était déjà produit.

En tout cas je suis pas confiance, je vais finir par manquer de pièce détachées

[Sully]

Voici une capture du log sur le vol concernant les moteurs C1 et C2 (avant droit et arrière gauche) :



On voit parfaitement les moteurs qui reçoivent des consigne opposées franches.
Dans un tel cas on se pose la question de savoir ce qui conduit à ce résultat et normalement on doit trouver soit une commande venant de la radio soit un mouvement issu de la centrale inertielle qui nécessite correction.

Dans mon cas, les enregistrements des capteurs montres que c'est après la commande aux moteurs que les positions change (gyroscope et accélération). Même chose pour la radio bien que étant en mode stabilisé je n'aurais pas eu un retournement mais un déplacement dans une direction.

J'ai éplucher les autres paramètres et je ne trouve pas "qui " à put provoquer cet ordre aux moteurs

Je joint le log pour ceux qui serait curieux de voir ce qui a bien pu merder (seul la dernière partie correspond au vol, le reste ce sont des essais).

Merci pour ton aide Dehas

[furynick]

Tu as simplement perdu une hélice/un moteur ou un ESC, la FC n'a fait qu'essayer de compenser.
Ce que tu vois sur les graphs n'est pas la cause mais la conséquence.

[Sully]

Salut furynick,

Si c'était la conséquence je devrais voir sur le log gyroscope et accélération varier avant que la consigne change au niveau des moteurs ?

Déjà on peut éliminer une hélice, elles sont toutes intactes. Un moteur ou ESC, testés juste après et RAS.
Peut être que je devrais l'accroché à un parpaing pour faire un essais long sans prendre de risque pour être sur que ça ne vient pas d'un de ces éléments.

En attendant je me à jour le firmware et refait une calibration ( de toute façon obligatoire).

[Dehas]

As tu contrôlé le serrage des hélices, j'ai eu le coup d'une hélice qui patinée sous gros efforts.

[furynick]

J'arrive pas à lire ton log, est-ce que tu pourrais attacher le .bin stp ?

[Sully]

As tu contrôlé le serrage des hélices, j'ai eu le coup d'une hélice qui patinée sous gros efforts.

Vérifié après mais RAS de ce coté.

J'arrive pas à lire ton log, est-ce que tu pourrais attacher le .bin stp ?

Pas de souci, merci pour le coup de main (remplace .log par .bin )


J'ai donc fait un essai fixé au sol pour voir ce qui se passe et c'est assez étrange :



On voit sur les courbes les 4 moteurs et l'entrée throttle, je ne comprend pas bien ce qui se passe

[furynick]

Un beau déséquilibre ou un moteur qui pagaie dans la semoule.

Essaie d'intervertir un moteur et regarde si le pb se déplace ou stagne.
Même chose avec un ESC.

[Sully]

En tout cas la courbe du moteur 1 concorde avec ce que j'ai vu en direct à savoir l'avant coté moteur 1 qui tire, c'était très net sur les phases où je pousse et relâche les gaz.

Ce que je peux faire effectivement c'est intervertir les moteurs, voir même en remplacer un. Refaire une calibration ESC également.

Est-ce que normalement, le drone étant cloué au sol, je ne devrais pas voir 4 courbes pratiquement identique ?

[Sully]

Je me rend compte que mon essais est faussé, je n'ai pas pris soin de mettre le support à niveau.

Je referais des essais support bien de niveau.

[furynick]

Nan, cloué au sol t'auras rien de concluant.

Attache-le à un fil d'un mètre ou deux. T'auras l'effet de sol mais le FC le gère bien, en plus tu peux faire les essais dans ton jardin s'il est attaché.

[Sully]

Salut

Après pas mal de temps d'analyse et recherches je commence à soupçonner l'ESC ou moteur 2 pour au moins 2 raisons.

La première c'est cette différence de consigne sur la courbe :


On voit que le moteur 2 est nettement supérieur en consigne par rapport aux autres. Cela pourrait être un déséquilibre mais ce n'est pas le cas. Le poids de la caméra à l'avant fait légèrement pencher le drone vers l'avant malgré que la batterie soit le plus en arrière possible je devrais avoir les moteurs 1 et 3 au dessus en consigne.

La deuxième, j'ai trouvé un décalage entre la position pitch (ATT.Pitch) qui commence à varier un tout petit peu avant que le moteur 2 accélère. D'ailleurs le moteur 1 part à l'opposé avec un léger décalage. De ce que j'ai compris il faudrait que DesPitch suive Pitch ce qui est le cas jusqu'au moment ou les moteurs partent à l'opposé.

J'ajoute à ça le fait que je pensais avoir installé au moins un ESC neuf mais non, ce sont tous ceux qui était sur le X8, donc possible que l'un d'entre eux soient défaillant et notamment celui du moteur 2. D'autant qu'à la première mise en rotation des moteurs j'ai constaté que l'un des moteurs ne tournait pas, ce qui me paraissait normal puisque j'étais sur d'avoir installé un ESC neuf.

Bref, je pense que je vais mettre l'ensemble ESC/moteur en banc de test avec un pilotage direct pour découvrir si un problème se trouve à ce niveau. Au pire j'ai de quoi le remplacer.

[Sully]

Salut

J'ai découvert un truc "à la con", le moteur 1 avait une phase sur le châssis

Honte à moi

L'épaisseur d'alu des tubes est vraiment mince et même avec des vis très courte ça touche. J'ai donc installé les protections moteurs en plastique que j'avais eu avec le kit du S500, elles font office d'entretoise.

Qu'en pensez-vous ? Est-ce que ça pourrait être la cause ?

Je mettrais quand même le moteur 2 sur banc d'essais et referais une calibration ESC.

[Sully]

Salut

Petite précision sur la découverte de ce contact bobinage moteur / châssis, je ne sais pourquoi j'ai eu l'idée de tester ça, le multimètre était à dispo à coté du drone et j'ai testé, une pointe sur une vis du châssis (le reste est anodisé donc non conducteur) et l'autre sur l'une des sorties d'un des ESC.
Si pas de conduction = 0, ce n'était pas le cas avec une valeur sur chaque phase des ESC jusqu'à ce que je tombe sur le moteur en faute avec un bip franc.
C'est certainement pas une bonne chose

J'ai refait le calibrage des moteurs puis test des moteurs, juste le moteur 2 avec une hélice le bras tenu dans l'étau de mon établi.
C'est là qu'on se rend compte de la rigidité du châssis

RAS, cependant je n'ai pas poussé à fond mais moitié de commande.

L'étape suivante sera un vol en stationnaire de courte durée, 30 secondes max, puis visionnage des logs pour voir ce que ça donne et si les tracés ont évolués.

Autre point que j'ai remarqué sur les logs, j'avais le mat du GPS qui était mal serré, juste après le décollage on voit que le capteur magnétique c'est mis à vibrer.
Dites moi si je dis des bêtises mais en mode stabilisé je contrôleur n'utilise que gyroscope et accéléromètre ?

[furynick]

Exact, tu peux débrancher le GPS/magnéto si tu ne vole qu'en Stabilize.

Le contact inopiné peut effectivement être une cause, en espérant que la vis n'ai altérée qu'un seul brin car si deux brins sont en contact les caractéristiques de la bobine changent et le moteur ne se comporte plus comme les autres.

[Sully]

Salut

J'ai vérifié la résistance des enroulements des moteurs, ils sont équivalent, à priori pas de souci de ce coté.


En fin d'après-midi je me lance dans le test en stationnaire et là surprise, dès que je pousse les moteurs le drone penche en avant.
J'ai fait plusieurs essais et rien à faire.

Visionnage des logs et là je constate qu'effectivement les moteurs arrière pousse plus que ceux de l'avant, même commande au minimum et dès la mise en marche :



En comparaison du premier vol stationnaire où l'on voit bien que les moteurs sont relativement groupés à la mise en marche :



Bref, je ne comprends pas

[Sully]

Salut

Suite des aventures du Halu, j'ai modifié le paramètre MOT_THST_HOVER. Celui-ci permet de calé la commande throttle au centre avec un vol stable sans variation d'altitude. Ce paramètre était sans aucun doute bien adapté au X8 mais pas au H4 sachant que celui-ci est bien plus léger.
Le paramètre est passé de 0.5 à 0.3, le résultat est satisfaisant.

Premier essais en début d'après-midi, j'ai poussé franchement et l'engin est partie mais difficile à maitriser. Je ne l'ai pas fait voler plus de quelques secondes pour faire un contrôle des courbes moteurs.
Le décalage qu'il existait lors du premier vol (pour rappel le moteur C2 était bien au dessus des autres en vol stabilisé) à disparu mais j'ai toujours plus de poussé à l'arrière qu'à l'avant.
Deuxième essais, l'engin part en avant, il faut le maitrisé pour le ramener au dessus de sont aire de décollage. J'ai eu beaucoup de mal à le maitriser et l'atterrissage difficile c'est soldé par un retournement après avoir rebondi sur ses pieds.
Encore une fois pas de casse, les hélices en carbone sont intactes (j’ausculte avec attention après ce genre de problème), ouf.

Bref pas rassuré du tout je décide de ne pas allez plus loin.

Fin d'après-midi, je me dis que c'est dommage de ne pas profité de ce temps beau et sans vent pour faire une nouvelle essais.
Décollage sans encombre, toujours relativement difficile à maitriser, j'entends un bruit que j'avais également entendu lors des précédant vol, comme si quelque chose entrais en résonance.

Je passe en Althold, RAS à part que l'engin est instable et difficile à tenir. Je repasse en mode stabilisé pour atterrir, on ne peut pas dire que ce fut un atterrissage en douceur mais il s'est posé sans encombre.

Les courbes moteurs montre cette fois ci que ce sont les moteurs avant qui ont poussé plus que l'arrière. Est-ce le changement d'aire de décollage ?

Si je compare le premier vol (qui s'était soldé par un flip) où le drone était très stable et facile à piloter et les vols suivant où il est vraiment pas facile à maitriser, je peux en conclure qu'il y a un truc qui cloche.
Soit un mauvais calibrage de ma part, soit la mise à jour du firmware à changer quelque choses (j'avais bien sur refait le calibrage).

Point positif, il ne m'a pas refait le coup de la crêpe.

Recalibrage à faire, mais si quelqu'un à une idée ou un conseil