Reptile Dragon 2 (RD2) Збірка

Reptile Dragon 2 - це двомоторний літак RC, спеціально розроблений для ефективного польоту FPV (перегляд з першої особи). Будучи специфічним для FPV, RD2 оптимізований для легкого монтажу камер, сенсорів, логічної електроніки, великих батарей, антен та інших компонентів навантаження, які можуть бути знайдені на типовому літаку FPV. Цей акцент на корисне навантаження робить цей літак ідеальним кандидатом для установки PX4.

Загальний огляд

Метою цієї побудови було створити ефективну, довготривалу платформу FPV для загального тестування та розвитку PX4.

Основні особливості конструкції фюзеляжу:

• Просторий салон
• Легкий доступ до всієї порожнини фюзеляжу завдяки великому верхньому люку
• Задня люк
• Видалення V-хвоста або варіанти звичайного хвоста включені
• Різьбові вставки в крилах та верхній частині фюзеляжу для зовнішнього монтажу
• Чимало кріплень-ознак
  • Отвір для верхньої антени
  • Верхнє покриття GPS
  • Кріплення антени біля гільзи "T"
  • Задній електронний лоток
  • Виріз "екшн камери" на передній панелі
  • Виріз для камери FPV спереду
• Знімні крила
• Низька швидкість стійки
• Лагідна обробка

Основні особливості збірки

• Легка загальна збірка
• Легкий доступ до Pixhawk та всіх периферійних пристроїв
• FPV з кріпленням для панорамної камери
• Дані про повітря з піто/статичного датчика
• ~40 хвилин тривалості польотів

Список деталей

• Reptile Dragon 2 kit

• ARK6X FMU

• Платформа ARK6X

• Альтернативне кріплення FMU: плата Holybro Pixhawk 5x Carrier

• Модуль живлення Holybro

• Holybro M9N GPS модуль

• Плата розбірника PWM від Holybro

• Модуль диференціального тиску MS4525DO і трубка Піто

• Повітряний блок FPV Caddx Vista

• Emax ES08MA ii

• DJI FPV Goggles

• ExpressLRS Matek Diversity RX

• 5V BEC

• 6s2p 18650 Літій-іонний акумулятор для польотів (виберіть роз'єм XT60)

• Спеціально розроблені 3D-друковані деталі

  • Монтаж платформи ARK6X
  • Кріплення для каркасу Holybro Pixhawk 5x
  • FPV модуль та кріплення камери
  • Адаптер "заглушка" статичного зонда Піто

• Плата розподілу електроживлення з індивідуальним дизайном

• Різноманітне кріплення: М3-фурнітура (розмітки, шайби, O-кільця, болти), підкладки та гвинти M2.5 з нейлону, роз'єми XT30, гарячий клей, термоусадка, роз'єми Molex Microfit

• Силіконові проводи (14 Awg для високого струму, 16 Awg для низького струму, 22 Awg для низької потужності та сигналів)

Інструменти

Наступні інструменти використовувалися у цій збірці.

• Тестер сервопривода (з кнопкою центрування)
• Набір викруток
• 3D-принтер
• Набір гаєчних ключів
• Клей: гарячий клей, клей CA (цианакрилат), клей "Foamtac"
• Наждачний папір

Побудова фюзеляжа

Літак потребує певної збірки з коробки. Сервоприводи, крила та хвіст потрібно встановити.

INFO

Для цієї частини збірки інструкція, включена в комплект, повинна бути достатньою, але нижче наведено деякі корисні поради.

Наклейка піни

При склеюванні пінних деталей RD2 разом використовуйте шкурку для шліфування монтажної поверхні, а потім використовуйте клей CA. Якщо піну не шліфувати шкуркою, клей не матиме поверхні, за яку можна було б "захопити" піну, і з'єднання буде погане.

Foamtac не здається добре прилипає до цієї піни, тому я використовував клей CA для всіх пар піни-піни.

Захисна пластина

Підкладка, яка поставляється з RD2, потребує підгонки під розмір.

Відріжте формування плісняви з плоского боку піддону. Використовуйте грубий шліфувальний папір, щоб згрубіти внутрішню поверхню бронепластини, а також поверхню з'єднання знизу каркасу. Після перевірки на герметичність використовуйте клей CA для склеювання підкладки до нижньої частини RD2.

Встановлення сервоприводу

INFO

Перед встановленням сервоприводу рекомендується використовувати шліфувальний папір, щоб зробити грубою сторону сервоприводу, яка спрямована на кришку сервоприводу. Під час остаточного встановлення покладіть краплю Foamtac між сервоприводом та кришкою. Це запобіжить сервоприводу рухатися після встановлення.

Сервоприводи на RD2 підключені до поверхонь керування з регульованими зчепленнями сервоприводів. Інструкції RD2 відзначать, що кожна керуюча поверхня використовує конкретну довжину зв'язки (включено в комплект). Переконайтеся, що виміряли кожне з'єднання перед установкою, щоб бути впевненими, що це правильна довжина з'єднання для цієї поверхні керування. Дуже важливо вирівнювати сервоприводи так, щоб механічний діапазон сервопривода був добре вирівняний з механічним діапазоном поверхні керування. Коли серводвигун знаходиться в центрі, рука серводвигуна повинна знаходитися під кутом 90 градусів до серводвигуна, а поверхня керування повинна бути приблизно в центрі. Можливо, не вдасться досягти ідеального вирівнювання, тому будь-який залишковий зсув буде виправлено в програмному забезпеченні.

Вирівнювання сервоприводів можна виконати за допомогою наступних кроків:

1. Почніть з сервоприводу за межами літака
2. За допомогою сервотестера перемістіть сервопривід до його центральної точки
3. Встановіть вал сервоприводу за допомогою кріпильного гвинта, що входить до комплекту, намагаючись вирівняти вал так, щоб він виходив якомога ближче до 90 градусів на правильному боці сервоприводу
4. Встановіть сервопривід у гніздо для сервоприводу на літаку
5. Встановіть кріплення та відрегулюйте його таким чином, щоб поверхня управління була якомога ближче до центру

INFO

Рогова важіль ймовірно не буде точно знаходитися під кутом 90 градусів до сервоприводу через зубці на валу сервоприводу. Ви можете побачити це на зображенні налаштування, показаному вище. Просто наблизьте його достатньо до 90 градусів, і залишкове зміщення буде видалено або зв'язкою, або пізніше у програмному забезпеченні.

Монтаж модуля GPS/Компасу

GPS/Компас повинен бути встановлений на задній полиці електроніки, що постачається з RD2. Це місце далеко ззаду від електропроводки (і будь-чого іншого, що може спричиняти магнітні перешкоди), що робить його ідеальним місцем для модуля GPS/компасу

Модуль GPS може бути видалений зі свого пластикового корпусу для можливості використання отворів для монтажу. Потім використовуйте кріплення з нейлону M3, щоб прикріпити його до задньої полиці електроніки.

Дві з трьох необхідних отворів вже випадково розташовані в лотку для електроніки, тому я використовував маркер і дриль, щоб позначити і просвердлити третій отвір.

FPV Підставка

Збирання FPV Pod

Спочатку встановіть сервопривід ES08MA ii в кишеню сервопривода FPV-поду. Сервопривід просто повинен вкладатися, з кабелем, що виходить з FPV-підсистеми через отвір у кишені сервопривода. Використовуйте краплю клею Foamtac, щоб закріпити сервопривід.

Використовуйте один з кілець керування, включених в комплект ES08ma ii. Виріжте ріг так, щоб він вліз у паз у камери FPV-підвіски для камери. Воно повинно лежати рівно на дні слоту. Закріпіть ріг з клеєм CA.

Використовуйте тестер сервоприводу, щоб вирівняти сервопривод. Прикріпіть рогатку кар'єра камери безпосередньо до верхушки сервоприводу та закріпіть її за допомогою включеної гвинта. Закріпіть камеру DJI FPV в кар'єрі за допомогою двох бічних гвинтів.

Для завершення зборки FPV-поду встановіть Caddx Vista на задню частину поду за допомогою довгих болтів M2, стійок 1 мм та гайок з фіксацією.

Встановлення корпусу FPV Pod

FPV-под був встановлений зверху на кришку акумулятора за допомогою нейлонових болтів M3 з двома ущільнювальними кільцями для відстані FPV-под від кришки акумулятора.

Встановлення польотного комп'ютера

INFO

Ця збірка сумісна як з перевізником ARK6X, так і з перевізником Holybro 5X. Інструкції надано для обох.

RD2 поставляється з дерев'яною базовою платою електроніки, попередньо приклеєною в корпус. На цьому зображенні використовуються два набори вказівок маркерів, щоб показати, де повинні розташовуватися кріплення для кожного кріплення кар'єра; один маркер для кріплення кар'єра Holybro 5X і два маркера для кріплення кар'єра ARK5X.

ARK6X Carrier (Рекомендовано)

Для переноски ARK6X було виготовлено індивідуальний друкований кріплення 3D. Для кріплення перевізника ARK6X до кріплення використовувалися деталі з нейлону M2.5.

Кар'єр ARK6X не має звичайних роз'ємів виводу сервоприводів. Замість цього в ньому є один роз'єм JST GH, який містить 8 виходів сервоприводу FMU. Для розподілу одного роз'єму виводу PWM JST GH на 8 окремих серво каналів використовувалася плата розгалуження PWM Holybro.

Носій ARK6X показаний тут, встановлений на базову пластину. Зверніть увагу на тилову частину носія, вирівняну проти двох позначок.

Нарешті, ARK6X був встановлений угорі на гірському вершині.

Holybro 5X Carrier (Додатково)

Альтернативною платою перевізник є платформа Holybro Pixhawk 5X.

Оператор встановлений у пластиковому кейсі. Хоча справа виглядає гарно, це додаткова вага, тому переноска була видалена з чохла. Після видалення з корпусу ARK6X був встановлений, а захисна кришка встановлена зверху.

Спеціальний кріплення для плати-носія Pixhawk 5X було розроблено та надруковано в 3D. Ця кріплення адаптує внутрішню плиту кріплення RD2 до отворів кріплення на платі розподільника Pixhawk 5X.

Важливо встановити цей кріплення в правильному місці всередині RD2; якомога далі назад. З великою батареєю та FPV капсулою спереду літак буде схильний до переваги ваги в ніс. Встановлення бортового комп'ютера далеко назад допоможе зберегти центр ваги повітряної рами (CG) у правильному місці.

Зображення вище показують повністю завершену та підключену установку переносного пристрою Holybro 5X.

Електрика

Розподіл електроживлення батареї

Живлення батареї подається через модуль живлення Holybro, а потім на спеціально розроблену плату розподілу живлення PCB (друкована плата). З розподільної дошки живлення живлення від батареї розподіляється до BEC, обох ESCs та Caddx Vista через окремі роз'єми XT30.

Без спеціальної плати PCB все ще легко розподілити живлення всім компонентам у літаку. Це зображення показує альтернативний рішення, побудоване з підключеного роз'єму XT60 до кількох роз'ємів XT30. Серводжерело BEC також показане на цьому зображенні.

Servo Power

Оскільки носій Holybro не містить вбудованого джерела живлення для сервоприводів, для подачі живлення на сервоприводи використовується зовнішній "BEC". Вводні виводи EC були припаяні до роз'єму XT30, який був підключений до плати розподілу потужності. Вихід BEC можна підключити до будь-якого невикористаного виходу сервоприводу (я вибрав вихід IO 8).

ESCs & Двигуни

До 16awg проводів були припаяні кульові роз'єми, які потім були припаяні до кожного виходу фази на кожному РКШ. Термоусадка була зменшена на готових ESCs, а булетні роз'єми з ESCs були підключені до відповідних моторів.

Напрямок руху мотора залежить від порядку підключення витків мотора до ESC. Наразі припустіться з обох сторін. Якщо будь-який з двигунів обертається у неправильному напрямку, напрям можна змінити, помінявши місцями будь-які дві з'єднання. Правильна напрямок руху буде перевірено під час останньої перевірки перед польотом.

Лінії сигналів Servos & ESC

Сервоприводи були підключені до порту виходу FMU в такому порядку: лівий елерон, правий елерон, лівий ESC, правий ESC, елеватор, руль, FPV панорамування.

INFO

DSHOT ESC були використані (не PWM, як для сервоприводів). Для ефективного використання обмежень виходного порту DSHOT, два ESC мають бути підключені до вихідних каналів FMU 3 та 4.

Датчик швидкості повітря та пітот-трубка

Датчик швидкості повітря був підключений до порту I2C на платі-адаптері FMU за допомогою постачального кабелю з роз'ємом JST GH I2C.

Пітот-трубка була протиснута через кріплення пітот-трубки та встановлена в виріз для Fpv-камери спереду.

Шланги пітоту/статики були вирізані на потрібну довжину та встановлені для з'єднання пітот-статичної зонди з датчиком швидкості повітря. Нарешті, датчик пітот-статики був приклеєний до бічної стінки корпусу літального апарата (за допомогою двостороннього скотчу).

ELRS RX

Був виготовлений спеціальний кабель для підключення ELRS RX до порту TELEM2 з роз'ємом JST GH на платі-адаптері FMU.

Інший кінець кабелю був завершений роз'ємом Dupont для підключення до стандартно розміщених роз'ємів на ELRS RX. ELRS RX був підключений до кабелю, після чого термоусадка використовувалася для їх фіксації разом.

Тонка антенна трубка була протиснута через верх корпусу літального апарата, щоб установити одну з двох антен ELRS в вертикальне положення. Друга антена для різноманітності була приклеєна до бічної стінки корпусу літального апарата під кутом 90 градусів від положення першої антени. ELRS RX був прикріплений до бічної стінки корпусу літального апарата поруч з датчиком пітот-статики за допомогою двостороннього скотчу.

USB

Був використаний кабель з USB-портом типу C з прямим кутом, щоб забезпечити легкий доступ до USB-порту типу C на FMU.

Кабель був встановлений таким чином, що він виходить з Pixhawk, спрямований до тильної частини літального апарата. Кабель продовжується до задньої кришки, де зайва довжина може бути безпечно змотана в вузол. Доступ до цього кабелю можна здійснити, просто вийшовши задню кришку і розплутавши кабель.

Збірка прошивки

Ви не можете використовувати заздалегідь побудовану прошивку PX4 (або основну), оскільки вона залежить від модулів PX4 crsf_rc та msp_osd, які за замовчуванням не включені.

Для їх використання потрібна деяка налаштування.

Спочатку слід дотримуватися цього посібника для налаштування середовища розробки і цього посібника для отримання вихідного коду PX4.

Після налаштування середовища збірки відкрийте термінал та виконайте команду cd в директорію PX4-Autopilot. Щоб запустити інструмент конфігурації плати PX4 (menuconfig), виконайте:

make ark_fmu-v6x_default boardconfig

crsf_rc Модуль

PX4 включає автономний модуль розбору CRSF, який підтримує телеметрію та CRSF LinkStatistics. Для використання цього модуля потрібно вимкнути модуль rc_input за замовчуванням та увімкнути модуль crsf_rc.

1. У інструменті конфігурації плати PX4 перейдіть до підменю драйверів, прокрутіть вниз, щоб виділити rc_input.
2. Використовуйте клавішу Enter, щоб видалити * з прапорця rc_input.
3. Прокрутіть вниз, щоб виділити підменю RC, а потім натисніть Enter, щоб відкрити його.
4. Прокрутіть вниз, щоб виділити crsf_rc і натисніть Enter, щоб увімкнути його.
5. Збережіть і вийдіть з інструменту конфігурації плати PX4.

Для отримання додаткової інформації див. TBS Crossfire (CRSF) Telemetry.

Модуль msp_osd

Модуль msp_osd передає телеметрію MSP на вибраний серійний порт. Пристрій Caddx Vista Air підтримує прослуховування телеметрії MSP і відображає отримані значення телеметрії на своєму OSD (екрані).

1. У інструменті конфігурації плати PX4 перейдіть до підменю драйверів, прокрутіть вниз, щоб виділити OSD.
2. Використовуйте клавішу Enter, щоб відкрити підменю OSD
3. Прокрутіть вниз, щоб виділити msp_osd і натисніть Enter, щоб увімкнути його

Побудова & Прошивання

Після увімкнення модулів msp_osd та crsf_rc та вимкнення модуля rc_input, потрібно скомпілювати вихідний код прошивки та збудувати образ, який потім буде прошитий в FMU.

Для компіляції та прошивання прошивки підключіть FMU/Carrier до ПК-хоста збудови через USB і виконайте:

make ark_fmu-v6x_default upload

Конфігурація PX4

Конфігурація параметрів

Цей файл параметрів містить настроювану конфігурацію параметрів PX4 для цієї збірки, включаючи налаштування радіо, налаштування і датчиків. Завантажте файл через QGC, використовуючи інструкції на Parameters> Tools (Посібник користувача QGC).

• Знімок параметрів аеродинамічної рами PX4

Можливо, вам доведеться змінити деякі параметри для вашої збірки, зокрема вам слід перевірити:

• Параметр MSP_OSD_CONFIG повинен відповідати послідовному порту, який підключений до Caddx Vista (у цій збірці, /dev/ttyS7).
• Параметр RC_CRSF_PRT_CFG повинен відповідати послідовному порту, який підключений до ELRS RX (у цій збірці, Telem 1).

Налаштування радіо

Вам слід активувати ручні, акро та позиційні режими на вашому контролері (принаймні для першого польоту). Інструкції дивіться у Flight mode Configuration

We also recommend configuring an autotuning switch for the first flight, as this makes it easier to enable/disable autotuning while flying.

Мапування каналів для цієї збірки включено в постачальний файл параметрів. Порядок каналів - це керування газом, крен, тангаж, рульове керування, (порожнє), і режим польоту

INFO

ExpressLRS потребує AUX1 як "канал вибору режиму". Цей канал вибору режиму є окремим від механізму зброювання PX4 і використовується для повідомлення ELRS TX, що він може перемикатися в режим високої потужності передачі.

У мапуванні каналів PX4 я просто пропускаю цей канал. На моєму передавачі цей канал завжди встановлений на "високий", тому ELRS завжди в зброї.

Налаштування мотора & встановлення пропелера

Мотори та налаштування керування повітряними поверхнями виконуються в розділі Actuator. Постачений файл параметрів відображає актуатори, як описано в цій збірці.

Комплект RD2 поставляється з годинними та проти годинною пропелерами для протиопорних двигунів. З протиопорними пропелерами літак може бути налаштований таким чином, що в нього не буде критичних двигунів.

З відсутністю критичних двигунів, керованість буде максимальною в разі виходу з ладу одного з двигунів. Напрямок обертання двигунів слід встановити таким чином, щоб пропелери оберталися до фюзеляжу зверху літака. Іншими словами, якщо ви дивитесь на лівий двигун, обертаючись від вас від літака, він повинен обертатися за годинниковою стрілкою, тоді як правий двигун повинен обертатися проти годинникової стрілки.

Після зняття пропелерів включіть живлення літака та використайте тест актуатора в QGC для запуску моторів. Якщо лівий або правий двигун не обертається у правильному напрямку, поміняйте місцями два з його кабелів ESC та перевірте ще раз. Наприкінці, коли обидва двигуни обертаються у правильному напрямку, скористайтеся ключем для закріплення пропелерів.

Останні перевірки

Перед першим польотом необхідно провести всебічний попередній огляд.

Я рекомендую перевірити наступні елементи:

• Калібрування датчиків (QGC)
  • Калібрування магнітів
  • Калібрування акселерометра
  • Калібрування швидкості повітря
  • Калібрування рівня горизонту
• Перевірка контролю над відхиленням поверхні
• Права палиця -> правий елерон піднімається, лівий елерон опускається
• Ліва паличка -> Лівий елерон піднімається, правий елерон опускається
• Натисніть назад -> ліфт піднімається - Натисніть вперед -> ліфт опускається
• Лівий руль -> Руль рухається ліворуч
• Правий руль -> Руль повертається праворуч
• Проверте входи Px4 (у режимі стабілізованого режиму)
• Поверни вправо -> Правий ельерон спускається
• Прокочуйте вліво -> Лівий ейлерон опускається
• Збільшення кута підйому -> Прямування ліфта донизу
• Зниження кута нахилу -> елеватор підіймається

Перший політ

Рекомендую виконати перший зліт в ручному режимі. Тому що у цього літака немає шасі, вам доведеться кинути літак самостійно або, в ідеалі, мати помічника, який кине його. Під час кидання будь-якого літака кидайте з невеликим підняттям носа з повною потужністю двигуна.

Критично бути готовим дати введення задньої палиці, щоб запобігти літаку від удару по землі, якщо він випадково буде вирівняний носом вниз. Після того як літак успішно піднявся в повітря, вирушайте на висоту кількох сотень футів і переключіться на Режим Акробатика. This is a good time to use Autotuning to tune the airframe.

Якщо літак гарно себе веде в режимі Акро, перемкніться на Режим позиції.

Результати збирання & продуктивність

Загалом, ця збірка була успішною. RD2 добре літає в цій конфігурації та має достатньо місця на борту для сенсорів та додаткового обладнання.

Продуктивність

• Швидкість зупинки: вказано 15 миль/год
• Круїзна швидкість: 35-50м/год
• Витривалість: ~40 хвилин о 28м/год

Відео & Журнали польотів

Demo Flight log

FPV video of flight log: