Objavljeno: 31.8.2021 | Avtor: Simon Peter Vavpotič | Monitor September 2021

Dron, pametni računalnik v zraku

Droni s kamerami so med gibanjem po naravnem okolju kot tretje oko, s katerim si lahko z malo truda z višine natančno ogledamo prostor okoli nas, posnamemo odličen sebek ali skupinsko fotografijo. Kako jih izdelamo? Kdo jih lahko upravlja? Koliko stanejo?

Fotografija slikovite obale posneta z dronom s kamero HD.>

Razpon dronov za domačo rabo je širok: od miniaturnih otroških igračk velikosti okoli 5 x 5 cm z manj kot 100 grami, ki jih lahko upravljamo z razdalje nekaj metrov, do ultralahkih in velikih dronov z zmogljivo video kamero HD in maso od 249 gramov do več kilogramov, ki lahko ustvarijo čudovite posnetke pokrajine iz zraka. Najzmogljivejše lahko upravljamo celo z razdalje do deset kilometrov. Nekatere drone s kamerami lahko z zloženim propelerji uporabljamo tudi kot priročne kamere, ki niso večje od nekdanjih videokamer s kasetami VHS.

Pred prvo samogradnjo ali nakupom drona je dobro natančno prebrati vsaj nekaj opisov delovanja in/ali izgradnje dronov, ki jih spletni iskalnik (npr. Google, Yahoo, Bing … ) razkrije ob vnosu iskalnega gesla build a drone. Na spletu najdemo tudi številne priročnike za samograditelje in uporabnike dronov, vendar moramo večino kupiti v spletnih knjigarnah. Avtorji pogosto omogočijo zastonjski prenos oglednih različic, v katerih je poleg kazala poglavij in uvoda objavljeno le eno od poglavje, da se lažje odločimo za nakup.

Kako delujejo?

Čeprav principi delovanja radijsko vodenih letalnikov niso novi, sta miniaturizacija in vse večja zmogljivost elektronskih komponent, še posebej litijevih polnilnih baterij, ključni za njihovo sestavo v »domači garaži«, saj zmanjšujeta njihova maso in povečujeta letalne sposobnosti. Droni za letenje izkoriščajo zračni vzgon, ki nastane pod fiksno nameščenimi krili ali motorno gnanimi rotirajočimi se krili oziroma propelerji, ki jim pravimo tudi rotorji.

Izgradnja in pilotiranje dronov brez fiksnih kril, oziroma n-kopterjev z n neodvisno gnanimi rotorji, sta enostavnejša od izgradnje modelov letal in helikopterjev. Na sposobnost letenja vplivajo: masa in geometrija okvirja drona, število rotorjev, možnost usmerjanja njihove potisne sile ter krmilne površine in njihova razporeditev. V praksi se domači graditelji najpogosteje lotijo izdelave kvadkopterja (4-kopterja) s štirimi neodvisnimi rotorji. Izgradnje klasičnih modelov letal in helikopterjev se lotevajo predvsem modelarji, ki želijo videz letalnika čim bolj približati pravemu zračnemu plovili.

K sreči lahko za vse drone večinoma uporabljamo enake krmilnike letenja in enako programsko opremo, ki jo pred uporabo le ustrezno nastavimo po navodilih proizvajalca. Čeprav modeli letal navadno porabijo manj energije od kvadkopterjev, potrebujemo za njihovo upravljanje več znanja pilotiranja.

Dron potrebuje tudi varnostne elemente, ki preprečujejo poškodbe ob njegovem morebitnem trdem pristanku. Pristajalne noge pod rotorji morajo biti izdelane iz prožnega materiala, največkrat plastike, ki ublaži silo pristanka. Številni graditelji obenem občutljivi krmilnik letenja pritrdijo na sredino okvirja drona, kamor prej namestijo penasto gumo ali podoben material, ki ga varuje ob pristanku ali udarcih.

Kako daleč in kako visoko letijo?

Najdaljši čas poleta večjih dronov za osebno uporabo je med 30 in 50 minutami pri dosegu med petimi in desetimi kilometri. Večina je vnaprej sprogramiranih tako, da ne presežejo največje dovoljene višine poleta za radijsko vodene drone v odprti kategoriji (to nujno preverite v navodilih svojega drona). Obenem nekateri priznani proizvajalci med tehničnimi podatki navajajo tudi podatek o absolutni nadmorski višini, na kateri dron še lahko leti zaradi vse redkejšega zraka v višjih plasteh ozračja. Vrhunec pri zmogljivejših dronih je okoli 6.000 metrov. Če dron spuščamo ob morju, take višine ne moremo doseči zaradi omejene zmogljivosti baterije, lahko pa brez programske omejitve vseeno krepko presežemo dovoljeno višino leta za drone.

Koliko stanejo sestavljeni droni in kako jih kupiti?

Če se ob branju članka še niste odločili za izdelavo drona, ga lahko ugodno nabavite v velikih svetovnih spletnih trgovinah. Še posebej pestra je ponudba modelov s kamerami: od tistih za popolne začetnike do takih s kamerami visoke ločljivosti, primernih tudi za profesionalne fotografe. Kakovostnejši droni zmorejo že od 30 do 50 minut letenja, imajo doseg med petimi in desetimi kilometri ter lahko med letom dosežejo celo hitrosti nad 100 km/h. Vsekakor pa je treba paziti pri nakupu donov nad 250 gramov in tistih, ki lahko zajamejo osebne podatke, na primer takih s kamero, saj jih je po novem treba registrirati.

Med svetovnimi proizvajalci dronov s kamerami za zasebno rabo se je najbolj uveljavil kitajski DJI s široko paleto modelov z impresivnimi zmogljivostmi. Droni s kamerami stanejo od okoli 100 do okoli 1.500 USD. Sicer pa lahko enostavne drone za otroško igro brez kamer tudi v slovenskih trgovinah z igračami kupimo že od okoli 15 EUR naprej.

Med proizvajalci dronov in sestavnih delov zanje so trenutno najbolj uveljavljeni DJI (dji.com), Parrot (parrot.com), Yuneec (yuneec.com), Kespry (kespry.com), Autel Robotics (auteldrones.com), Skydio (skydio.com), Insitu (insitu.com), Delair (delair.aero), EHang (ehang.com/ehangaav) in Aerialtronics (aerialtronics.com). Drone in sestavne dele zanje lahko kupimo v vseh svetovnih spletnih trgovinah in specializiranih spletnih trgovinah ter pri velikih spletnih trgovcih, kot so: Amazon (amazon.com), Otto (otto.com), Walmart (walmart.com) in Apple (apple.com).

Dron DJI MINI 2 z največjo vzletno težo, manjšo od 250 gramov

Omenimo še, da so z novimi uredbami v ZDA in EU, ki urejajo in omejujejo uporabo dronov na odprtem, nekajkrat upadle cene dronov za osebno uporabo, medtem ko lahko profesionalni fotografi in snemalci za profesionalne drone odštejejo tudi do 10.000 USD.

Koliko rotorjev?

Domači graditelji se najraje lotevajo izgradnje dronov s štirimi neodvisno gnanimi rotorji, t. i. kvadkopterjev, katerih krmilnik letenja samostojno uravnava hitrost vrtenja rotorjev in ob ustrezni napolnjenosti baterij samostojno vzdržuje višino ter hitrost leta. Z daljinskim krmilnikom sproti določamo le smer in spreminjamo višino leta, pri čemer lahko pot v zraku tudi vnaprej sprogramiramo, če je v krmilnik letenja vgrajen tudi sprejemnik signala GPS. Kvadkopter poleg štirih rotorjev nima drugih gibljivih delov, zato ne preseneča pestra ponudba kompletov elektromotorjev za gradnjo dronov v svetovnih spletnih trgovinah, kot sta Walmart in Amazon. Cena kompleta štirih elektromotorjev je med 50 in 200 EUR, lahko pa motorje kupimo tudi posamično. Na voljo so tudi kompleti vsakovrstnih propelerjev, ki jih prav tako lahko nabavimo tudi posamično.

Še manj gibljivih delov ima trikopter, vendar potrebuje zmogljivejši krmilnik letenja s kompleksnim algoritmom upravljanja in z boljšimi tipali, saj motorjev ni mogoče upravljati v parih in je treba za ohranjanje stabilnosti med letom pri vsakem sproti natančno spreminjati moč. Z zmogljivejšimi mikrokračunalniškimi krmilniki letenja bodo morda trikopterji postali prevladujoči droni za osebno rabo.

Po drugi strani potrebujejo helikopterji in bikopterji dodatne servomotorje in sprotno spreminjanje nastavitev rotorjev, denimo servomotorje za spreminjanje njihovega nagiba ali nastavljanje nagiba lopatic rotorja. Servomotorji omogočajo tudi upravljanje krilnih in drugih krmilnih površin.

Veliko obeta tudi helikopterska arhitektura z dvema sredinsko nameščenima rotorjema, ki se eden nad drugim enako hitro vrtita v nasprotnih smereh, s čimer medsebojno izničita svoja vrtilna momenta in odpade potreba po repnem rotorju za usmerjanje. Tak dron ameriške vesoljske agencije NASA je letos poletel tudi nad površjem Marsa.

Zanesljivost

Za letenje je potrebne sorazmerno veliko energije, katere večji del dron porabi za lebdenje in premikanje, del pa se sprosti tudi kot toplotna energija in trenje, ki povzroča obrabo ležajev motorja in povečuje izrabo akumulatorskih baterij. Moč motorjev večjih dronov merimo v več 100 W, medtem ko je njihova napajalna napetost med 10 in 25 V, zato jakost električnega toka skozi posamezen motor lahko tudi več kot 10 A. Že slab električni spoj lahko povzroči nepravilno delovanje motorja ali njegovo odpoved. Pri največjem svetovnem proizvajalcu kvadkopterjev, kitajskem DJI, poudarjajo, da to povzroči zagotovo strmoglavljenje njihovih kvadkopterjev s padanjem v spirali. Po drugi strani lahko heksakopterji (s šestimi rotorji) in oktokopterji (z osmimi rotorji) z ustreznim krmilnikom letenja izgubo enega rotorja kompenzirajo s še delujočimi in varno pristanejo ali celo nekoliko počasneje letijo naprej.

Povejmo še, da je nekaj nadobudnim raziskovalcem ob pomoči uporabe kamer in/ali sprejemnika signala GPS na krovu kvadkopterja s tremi delujočimi rotorji tega sicer uspelo za silo stabilizirati prek kamere, ki spremlja teren le pod njim, a le, če je ta dobro osvetljen (vsaj kakih 10 luksov z namensko kamero za spremljanje terena in 50 luksov z običajno digitalno kamero). Čeprav je dron s tremi delujočimi rotorji še vedno vodljiv, se lahko med pristankom zaradi nenehne horizontalne rotacije z nekaj obrati na sekundo še vedno poškoduje.

Pri helikopterjih je propeler večji, zato je za zasilni pristanek mogoče uporabiti tudi avtorotacijo, vendar pod pogojem, da dopove samo glavni motor, ne pa tudi kateri od servomotorjev, in da tak pristanek omogoča tudi krmilnik letenja.

Nova pravila EU za letenje z droni

Od 5. januarja letos pri nas velja nova uredba EU, ki določa pravila za letenje z droni v civilnem letalskem prometu. Brezpilotne letalnike (drone) razvršča v tri kategorije: odprta, posebna in certificirana. Za domačo uporabo dronov je zanimiva odprta kategorija, ki določa pravila za letenje z droni z največjo vzletno maso do 25 kilogramov. Vanjo spadajo droni razredov A1, A2, A3, C0, C1, C2, C3 in C4 ter zasebno zgrajeni.

Registrirati je treba drone z največjo vzletno maso 250 gramov ali več, drone, ki ob trku na človeka lahko prenesejo več kot 80 joulov kinetične energije, in drone, ki lahko letijo hitreje od 19 m/s (68,4 km/h). Obenem je treba registrirati tudi drone s tipali (npr. kamero), ki lahko zajamejo osebne podatke in po evropski direktivi 2009/48/ES niso uvrščeni med igrače. Registrirati je treba tudi zasebno zgrajene drone, če je njihova največja vzletna masa 250 gramov ali več ali če imajo vgrajeno tipalo (npr. kamero), ki lahko zajame osebne podatke.

Sebek posnet med preletom drona nad udeleženimi osebami

Z droni obenem ne smemo leteti kjerkoli. Nad neudeleženimi osebami lahko letijo le droni, lažji od 250 gramov, medtem ko morajo droni, težji od dveh kilogramov, leteti vsaj 50 metrov od neudeleženih oseb. Obenem morajo droni razredov A3 in C3 z maso do 25 kilogramov leteti vsaj 150 metrov od stavb in javnih rekreacijskih površin.

Piloti registriranih dronov morajo biti stari vsaj 16 let in morajo za pridobitev licence opraviti spletni tečaj za upravljanje dronov odprte kategorije razredov A1 in A3. Za vse, ki že imate dovoljenje za upravljanje dronov razreda A2 po slovenski nacionalni zakonodaji, povejmo, da traja prehodno obdobje, v katerem morate opraviti izpit za odprti kategoriji A1 in A3 do 1. 1. 2023 oziroma do ukinitve kategoriji A2 in C2. Omenimo še, da za člane modelarskih klubov z urejenim statusom veljajo nekatere olajšave. Podrobnejša pojasnila najdete na spletni strani slovenske Agencije za civilno letalstvo: https://lzs-zveza.si/nova-pravila-za-drone.

Krmilnik letenja in tipala

Med snovalci krmilnikov letenja, vožnje in plovbe so priljubljene odprtokodne razvojne osnove, ki podpirajo kopico različnih krmilnikov, med njimi tudi tistih s povezljivostjo Wi-Fi, primernih za enostavne drone, ki jih krmilimo z razdalje do okoli 100 m. Z ojačevalnikom lahko doseg signala Wi-Fi še nekoliko povečamo, medtem ko moramo za krmiljenje na večje razdalje vgraditi večkanalne radijska radijske sprejemnike, ki jih povežemo s krmilnikom letenja (stanejo med 40 in 300 EUR, odvisno od dosega in števila kanalov). Večina krmilnikov letenja temelji na zmogljivih večjedrnih mikrokrmilnikih ARM Cortex. Prednost uporabe namenskih krmilnikov letenja je predvsem v njihovi manjši masi. Kljub temu na spletu najdemo tudi projekte navdušencev z moduli ESP32, Raspberry Piji in drugimi splošnonamenskimi mikroračunalniki.

Bikopter z nagibnima rotorjema in s kamero HD privlačnega videza.

Osnovno tipalo, na katero se zanaša krmilnik letenja, je elektronski giroskop, ki zaznava orientacijo drona po treh geometrijskih oseh in omogoča njegovo samodejno poravnavo glede na silo težnosti.

Med lebdenjem mora biti dron pravokotno poravnan glede na silo težnosti, med premikanjem v katerokoli smer pa se nekoliko nagne v smer leta, saj ga tako elise ne poganjajo le navzgor, temveč tudi v želeno smer. Ker pa se z nagibom propelerjev obenem nekoliko zmanjša moč za vzdrževanje višine, mora krmilnik letenja za to še nekoliko povečati moč motorjev. Denimo, priljubljeni modul Wi-Fi ESP32 lahko spremenimo v krmilnik letenja, če z njim prek vodila SPI ali I2C povežemo elektronski giroskop MPU-6050 (več na: github.com/PepeTheFroggie/espnow_RC_TX).

Raziskovalni heksakopter s šestimi rotorji .

Čeprav ni obvezen, je na krovu večjega drona dobrodošel tudi natančen višinomer. Namesto tega lahko v lepem vremenu uporabljamo tudi sprejemnik signala GPS. Za natančno merjenje krajših razdalj do tal ali drugih predmetov v smeri poleta lahko uporabimo tudi cenene ultrazvočne merilnike HC SR-04, ki natančno merijo razdalje od približno dveh centimetrov do približno štirih metrov.

Pri zmogljivejših dronih si lahko namesto tega omislimo tudi ocenjevanje višine prek slik iz navzdol obrnjenih kamer za spremljanje žive slike, medtem ko lahko s kamerama, obrnjenima v smer poleta, ocenimo tudi razdaljo do drugih letalnikov in predmetov v zračnem prostoru. Za zdaj so namenski merilniki višine učinkovitejši, saj porabijo veliko manj energije, hkrati pa ni potrebna procesorsko zahtevna obdelava podatkov.

Kaj pomeni število KV dronovega elektromotorja?

Merske enote KV ne smemo zamenjati z mersko enoto kilovolt (kV), saj pomeni spremembo števila vrtljajev neobremenjenega motorja na minuto ob povišanju napajalne napetosti za 1 V. Denimo, če motor s 1.000 KV napajamo z napetostnim virom11 V, se bo ta zavrtel 11.000-krat na minuto. Število KV do neke mere kaže tudi moč motorja, saj imajo motorji z večjim številom KV večjo moč od enako velikih z manjšim številom obratov.

Elektromotorji za pogon rotorjev

Pri nakupu elektromotorja so najpomembnejše oznake: moč, masa, število KV in cena. Motorji z visokim številom KV so primerni za lahke kvadkopterje, saj so lahki in imajo visoko število vrtljajev na minuto, kar je primerno za manjše propelerje, katerih vrtenje z veliko hitrostjo zahteva sorazmerno malo navora. Veliki propelerji večjih in težjih dronov se vrtijo počasneje in so zato primernejši za elektromotor z večjim navorom in nekoliko nižjim številom KV. Če na motor z visokim številom KV privijemo velik propeler, ga prisilimo k delovanju pri nižjih obratih, kar lahko vodi v njegovo nezadostno hlajenje in bistveno hitrejšo obrabo kot jo predvideva proizvajalec.

Zasilna stabilizacija kvadkopterja z okvarjenim rotorjem ob pomoči videokamere na krovu.

Za gradnjo majhnih dronov uporabljamo krtačne motorje, katerih hitrost vrtenja navadno nastavljamo z modulacijo PWM iz krmilnika letenja. Ta upravlja močnostne tranzistorje (MOS)FET, ki napajajo motorje. Čeprav so krtačni motorji manj ekonomični in manj zanesljivi od brezkrtačnih, so lažji in primernejši za vgradnjo v drone z maso manj kot 250 gramov. Res pa je, da z manjšanjem komponent tudi komercialni droni v razredu do 250 gramov dobivajo brezkrtačne motorje.

Za krmiljenje brezkrtačnih motorjev potrebujemo generator impulzov, ki v ritmu preklaplja med navitji statorja in tako vrti rotor s permanentnimi magneti, na katerega je pritrjena elisa. S tem posnema delovanje kolektorja pri krtačnem motorju. Večino krmilnikov brezkrtačnih motorjev krmilniki letenja upravljajo prek vodil I2C ali SPI.

Motorji za večje drone imajo na koncu osi navoj, na katerega privijemo matico, s katero pritrdimo propeler, medtem ko na osi manjših krtačnih motorjev propelerje preprosto natisnemo.

Ali lahko za gradnjo drona uporabimo elektromotorje odsluženih podatkovnih pogonov in igrač?

Najkrajši odgovor je, raje ne, ker ti motorji niso prirejeni za letenje. Čeprav na Youtubu najdemo kar nekaj vznemirljivih video posnetkov, kjer so samograditelji dronov uporabili brezkrtačne motorje odsluženih enot CD, DVD in diskov, pri njihovem natančnem ogledu pogosto razberemo, da končni izdelki bolj spominjajo na prva letala bratov Wright kot pa na zares uporabne drone.

Prototip drona z brezkrtačnimi elektromotorji odsluženih diskov.

Tovrstni brezkrtačni motorji navadno komaj dosežejo dovolj obratov v minuti za letenje, saj imajo težko kovinsko ohišje namesto aluminijastega. Pogosto na ohišjih motorjev pogrešamo izvrtine za njihovo pritrditev na ohišje drona, improvizirati pa moramo tudi pri pritrditvi propelerja. Nerodno je še, ker so motorji nemalokrat povsem integrirani v ploščico tiskanega vezja in priviti na pravokotno ohišje naprave (npr. enote CD), za pritrditev na dron pa potrebujemo vezje bolj okrogle oblike, ki se lepo prilega nosilni roki. Motorji so zaradi tanjše osi bolj izpostavljeni poškodbam zaradi morebitnih vibracij propelerja.

Če ste nemara med branjem članka pomislili še na odslužene radijsko vodene modele avtomobilov in čolnov, povejmo, da ti uporabljajo krtačne motorje sorazmerno majhnih moči (od okoli 1 do okoli 5 W), ki pa so optimizirani za manjšo obrabo in so narejeni iz cenejših plastičnih materialov, zaradi česar imajo slabo razmerje med maso in močjo. Večina ima rotor na plastičnih ležajih, ki se ob večjih obremenitvah hitro izrabijo, obenem pa zaradi premočnega iskrenja krtačk pri višjih obratih motor hitro uničimo.

Akumulatorske baterije in njihova razporeditev

Droni potrebujejo čim zmogljivejše in čim lažje baterije, saj želimo kar se da zmanjšati vzletno težo, obenem pa podaljšati najdaljše trajanje leta. Danes so najučinkovitejše litijeve baterije. Za pogon motorjev drona uporabljamo baterije z nazivno napetostjo med 10 in 25 V. Večji doma izdelani droni lahko uporabljajo porazdeljene baterije, tako da ima vsak motor svojo. S tem se zmanjša vzletna teža, saj so napajalni vodniki med krmilnikom motorja in baterijo kratki. Po drugi strani proizvajalci dronov baterije večinoma namestijo v osrednji del, saj je tako vzdrževanje enostavnejše. Nekateri omogočajo tudi namestitev več paketov baterij, s čimer podaljšamo dolžino poleta, a tudi povečamo vzletno težo. Pri tem nekateri proizvajalci zagotavljajo vzletno težo pod 250 grami le z enim kompletom baterij.

V domači garaži narejen preprost krmilnik letenja iz modula Wi-Fi ESP32 in elektronskega giroskopa MPU-6050.

Kako ga izdelati, sestaviti in preizkusiti?

Večina samograditeljev se s ponosom loti izgradnje lastnega okvirja, saj je ta skoraj edini sestavni del, ki ga lahko v celoti izdelamo v domači garaži. Pri tem uporabljamo številne lahke materiale, od aluminijastih plošč in palic, s 3D-tiskalnikom natisnjenih plastičnih elementov do izjemno trdnega okvirja iz ogljikovih vlaken. Okvir majhnega drona lahko izrežemo celo iz odslužene plošče CD ali DVD.

Na okvir nato pritrdimo motorje s pripadajočimi krmilniki obratov in z baterijami ter krmilnik letenja in vsa elektronska tipala, od katerih sta elektronski giroskop in/ali sprejemnik signala GPS navadno že vgrajena v krmilnik letenja, opcijsko pa namestimo tudi kamero. Večina dronov uporablja ločene radijske oddajnike/sprejemnike za prenos žive slike s kamere, prenos ukazov za pilotiranje ter prenos telemetričnih podatkov. Tak način gradnje omogoča tudi kasnejšo nadgradnjo drona s kamero in z možnostjo prenosa žive slike.

Močan elektromotor za pogon rotorja z maso le 33,1 grama.

Neobhoden sestavni del opreme drona je tudi radijski oddajnik za pilotiranje. Zmogljivejši imajo vgrajen grafični prikazovalnik, pri enostavnejših pa lahko živo sliko prek povezave Wi-Fi gledamo na pametnem telefonu. A to ne pomeni, da mora pametni telefon neposredno komunicirati s krmilnikom drona. Še posebej pri komunikaciji na več kot cca 100 metrov to ne bi bilo mogoče, zato pa je lahko koristen dodatek k daljinskemu upravljalniku, ki obenem omogoča tudi zajem videa.

Pred prvim poletom moramo delovanje dronovih motorjev tudi kratko preizkusiti brez nameščenih propelerjev, nakar privijemo propelerje in postopno dodajamo moč, da se dron le malo dvigne s tal, s čimer preverimo njegovo stabilnost. Počasi podaljšujemo trajanje leta.

Spletne strani s svežimi informacijami o dronih

Novosti v svetu dronov in z njimi povezanih tehnologij nikoli ne zmanjka. Tu je samo nekaj spletnih strani, na katerih številni avtorji redno objavljajo aktualne prispevke za ljubitelje, samograditelje in profesionalce: thedronegirl.com, dronelife.com, inside.com/drones, dronebusiness.center, droneii.com, suasnews.com, dronedj.com.

  

Daljinsko vodeni model traktorja z digitalno kamero

Pred letom sem se lotil predelave iztrošenega modela traktorja, ki ga je bilo z originalnim daljinskim upravljalnikom mogoče voditi z razdalje do štirih metrov. Modul ESP32 mu je omogočil doseg do okoli 100 metrov, nastavljivo krmiljenje motorjev, ultrazvočno merjenje oddaljenosti od sten prostora v različnih smereh ter prenos žive slike z digitalne kamere. Za večjo okretnost in daljše neodvisno delovanje bi namesto zdajšnjih mangan-krom-oksidnih baterij potreboval zmogljivejše litijeve. Več na: sites.google.com/site/pcusbprojects.

Programska oprema

Pisanje lastne vgrajene programske opreme za krmilnik letenja in programske opreme za samodejno daljinsko vodenje ni enostavno, saj lahko že drobna napaka v programski kodi povzroči uničenje drona, vozila ali plovila. K sreči na spletu najdemo zastonjske programske pakete, namenjene različnim izvedbam krmilnikov in vrstam dronov, vozil in lovil, združljive z različnim radijskimi daljinskimi upravljalniki in radijskim sprejemnikom na krovu drona. Za upravljanje drona do razdalje kakih 100 metrov lahko uporabimo tudi povezavo Wi-Fi in dron upravljamo neposredno prek pametnega telefona ali drugega računalnika s povezljivostjo Wi-Fi.

Komplet za sestavljanje drona.

Ardupilot (ardupilot.org) je eden od najpopularnejših odprtokodnih programskih paketov za upravljanje ne le vsakovrstnih dronov, temveč tudi radijsko vodenih plovil in vozil. Pogoj za njegovo uporabo je sprejemnik signala GPS s kompasom na krovu drona. Elektronski kompas je obvezen za vozila, plovila in kvadkopterje.

Ardupilot podpira številne popularne krmilnike dronov, vozil in plovil, ki temeljijo na mikrokrmilnikih s procesorskimi jedri ARM. Na voljo so tudi programski paketi za razvijalce. Poleg vgradne programske oprem je na voljo tudi modul za upravljanje, ki ga lahko namestimo na računalnike z operacijskimi sistemi Windows, Linux, Mac OS X in Android.

PX4 Flight Stack (px4.io) omogoča tudi pilotiranje balonov in zračnih ladij (t. i. cepelinov) ter vseh vrst kopterjev vključno z letali z avtorotacijskimi rotorji, pilotiramo lahko tudi letala z različnim geometrijami kril, vključno z letečimi krili brez repnih površin in helikopterje, bikopterje, trikopterje in kvadkopterje, med drugim tudi take z geometrično zamaknjenimi rotorji ter heksakopterje in oktokopterje, poleg teh pa še vozila in podmornice. Pri tem je podpora raznim krmilnikom letenja podobna kot pri Ardupilotu. PX4 Flight Stack omogoča tudi uporabo dronov z vgrajeno programsko opremo za Ardupilot.

INAV (inavflight.com) se osredotoča na funkcije za avtonomno delovanje drona, ne pa tudi na funkcije, ki jih potrebujejo tekmovalni droni. Omogoča letenje med izbranimi točkami v prostoru in samostojno vrnitev drona na domačo lokacijo po opravljeni nalogi.

LibrePilot (librepilot.org) omogoča letenje z letali kakor tudi z n-kopterji, pri čemer ga odlikuje dovršen uporabniški grafični vmesnik. Tudi vgrajena programska oprema za krmilnik letenja je odlična, žal pa pogrešamo nekatere funkcije, ki jih poznamo pri Ardupilotu. Njegova bistvena prednost je podpora za nekatere cenene krmilnike letenja.

Električni droni so postali del našega vsakdana, a do njihove praktične uporabe v vsakdanjem življenju, razen za fotografiranje in snemanje videov iz zraka, bo moralo miniti še kako desetletje. Klub temu nam droni za domačo rabo omogočajo presenetljiv pogled v prihodnost, ko bodo morda njihovi veliki bratje omogočali hiter, varen in zanesljiv osebni prevoz v večjih mestih.

Številne možnosti uporabe Ardupilota.

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki

Monitor na Facebooku

Monitor TV na YouTube

HC1qqZaCLXM

  • Polja označena z * je potrebno obvezno izpolniti
  • Pošlji