The Drone Pi

NOTA: ESTE INSTRUCTABLE SE ESCRIBE

Este proyecto es un quadcopter impulsado por un Multiwii y controlado con un Raspberry Pi 2 B. Este quadcopter tiene una particularidad porque está usando 2 controladores diferentes y podría ser piloto con 2 dispositivos diferentes: un control remoto o un teléfono inteligente.

El controlador Multiwii cuida los 4 motores y distribuye la energía para suministrarlos, mientras que el Raspberry Pi recopila la información que proviene del teléfono inteligente y los transmite al Multiwii. ¡También puedes tomar fotos y videos Full HD también! Una cámara Pi se coloca en el frente del Drone Pi. Puede grabar o simplemente tomar una foto a una llave USB.

El marco de este quadcopter se está constituyendo con diferentes elementos reciclados y fue otro desafío: crear un quadcopter con elementos a veces pesados ​​... ¡Pero lo hicimos!

Somos unos jóvenes estudiantes franceses y fue nuestra primera creación. Estuvimos ayudando durante este proyecto con un sitio web de Internet cuyos Instructables y ahora queremos compartir con ustedes nuestro Drone Pi . ¡A disfrutar!

Paso 1: piezas

Para construir nuestro quadcopter necesitará las siguientes partes:

• Un marco : puede comprarlo en Internet o puede hacerlo como nosotros. No es difícil crear su marco, solo tiene que hacer una X de aproximadamente 0, 45 m de diámetro (para un quadcopter estable) y coloca diferentes niveles en el centro para colocar su Raspberry, Multiwii, batería, ESC, etc. .

• 4 motores (16 €) - Para un quadcopter necesitas 4 motores pero si quieres hacer un octocopter necesitarás 8 motores también. Estamos utilizando motores sin escobillas Turnigy. (volveremos a los motores en el paso 2) //goo.gl/G9oE1c

• 4 ESC (10 €) : el controlador de velocidad electrónico se utiliza para entregar la potencia al motor con la información de Multiwii. Estamos usando Hobbyking 30A ESC. //goo.gl/2txm0b

• Batería (27, 5 €) : por supuesto, si quieres volar, debes suministrar tus motores para que necesites una batería. Estamos usando un Turnigy 3S 3300mAh. //goo.gl/4GHr01

• Monitor de batería (4 €) : suena cuando la batería está baja. Estamos utilizando un monitor de batería Hobbyking 3S.

• Tablero de distribución de energía (4 €) : esta placa se utiliza para conectar sus ESC a la batería. Estamos utilizando una placa de distribución de energía de quadcopter Hobbyking para quadcopter. //goo.gl/0WCvB3

• Conectores de 3, 5 mm (4, 5 €) - Para soldar el esc y los motores. //goo.gl/byW6rg
• Conectores de 4, 5 mm (4, 33 €): para quitar el viejo conector de la placa de distribución y soldar este nuevo. //goo.gl/KSahYJ

• Hélices (5 €) : un quadcopter con algunos motores, pero sin hélices no es un quadcopter, así que elige tus accesorios de acuerdo con tu marco. Para nuestro marco de 40 cm necesita algunos accesorios con longitud = 10 y tono = 4, 5. Estamos usando accesorios de 10x4, 5 SF. //goo.gl/4taM8k

• Multiwii (49 €) : este controlador se utiliza para controlar los motores y compartir la potencia. Estamos utilizando un CRIUS AIO PRO Multiwii.

• Almohadilla de montaje (2 €) - Debido a que los motores crean mucha vibración, debe comprar alguna almohadilla de montaje para reducirlos debajo de la unidad multiwii. //goo.gl/aifflj

• Raspberry pi 2 B (35 €) : también podría funcionar con otro modelo de Raspberry pi, pero acabamos de probar con este Raspi y es más potente que la versión anterior.

• Cámara Pi (19 €) - Para capturar video y tomar fotos. Solo se puede ejecutar con una Raspberry pi

• Llave Wifi (9 €) : se conecta al Raspi y crea una red wifi para transmitir la información de la aplicación del teléfono inteligente al Raspi.

• Llave USB : para guardar el video

• Control remoto + receptor rc: si desea controlar su dron con esto. Conectará el receptor rc a Multiwii.

Debe soldar los conectores al cable ESC, al cable del motor y al cable de la placa de distribución.

Paso 2: ¿Cómo funciona?

El multiwii

Multiwii es un proyecto francés de código abierto basado en un arduino. El proyecto es de código abierto, por lo que podemos encontrar muchos tipos de multiwii. Utilizamos una versión similar de CRIUS AIO PRO V2. Este es un controlador de vuelo: su función es enviar señales de velocidad a la esc para mantener el quadcopter en el aire. Usamos el proyecto mutlwii porque es un proyecto conocido utilizado por muchos usuarios con una gran comunidad pero principalmente porque programas como este son demasiado complicados para nosotros.

La frambuesa

En nuestro proyecto, la frambuesa hizo el papel principal. Primero, al inicio, crea una red wifi privada con un servidor DHCP (para dar una dirección IP), esta red wifi no tiene acceso a Internet y esto solo para comunicarse con el teléfono inteligente. En segundo lugar, muestra un programa de Python (creado por nosotros) que inicia un websocket. Un websocket es una conexión permanente entre el servidor (frambuesa) y el cliente (la aplicación de teléfono inteligente), servirá al comando recibido de la aplicación. Luego, el mismo programa se conecta a la multiwii a través de USB. Servirá para enviar información de comandos que provienen del teléfono inteligente a la multiwii (vea el esquema para comprender). Las fuentes están disponibles en github (//github.com/reglisse44/Multiwii-raspberry-drone-server)

La aplicación

La aplicación se realiza en html / css / javascript con cordova. Cordova es una tecnología que permite crear una aplicación con tecnología web compatible con Android, iOS y más ... El usuario piensa que es una aplicación estándar de Android, pero en realidad es una vista web :), es fácil desarrollar aplicaciones como esta para desarrolladores web ... Las fuentes están disponibles en github (//github.com/reglisse44/quadcopterControl)

Paso 3: el marco

Para hacer un buen marco necesita usar los elementos más ligeros que pueda. Para nuestro Drone Pi, tuvimos que construirlo con elementos de reciclaje para que nuestro marco sea un poco pesado, pero de todos modos no importa para nuestros motores.

El diámetro del marco es de 0, 45 m porque queríamos un "quadcopter estable" para la cámara y no un "quadcopter de carreras". En el centro de la X hay 3 niveles (tal vez 4 en el futuro) para colocar los controladores, los ESC y nuestra batería (tiene todas las citas en las imágenes en la parte superior de la página).

Hemos creado una plataforma para el multiwii en la parte superior del quadcopter (imagen 2) y otra para la batería (imágenes 7 y 8) en la parte inferior del quadcopter. Para la plataforma Multiwii, queríamos poner la frambuesa debajo de la multiwii porque hay algunas conexiones entre ellas. Para la plataforma de la batería, queríamos cargar o quitar la batería para cargarla. Todas las imágenes están en el siguiente paso ...

Finalmente, colocamos 4 pies en el quadcopter para poder aterrizar, pero no son bonitos ni malos.

Paso 4: Propulsión

Para la propulsión necesitas tus 4 motores, tus 4 ESC (para adaptar el voltaje a los motores), tu batería y finalmente tu Multiwii.

1. Conecte sus motores a sus ESC. Puede invertir el cable para invertir la rotación de sus hélices (vea el esquema para conocer la dirección de rotación). Para comenzar, NO coloque sus accesorios en los motores para no tener ningún accidente, los accesorios son frágiles y podrían romperse. .
2. Conecte el ESC a la placa de distribución (respete el color).
3. Si todo está bien, puede instalar los componentes en el marco
4. El tornillo que teníamos con el motor era demasiado grande para las hélices, por lo que necesitábamos agrandarlos (ver fotos)

Paso 5: controlador de vuelo y frambuesa

Ahora instalaremos el multiwii y el raspberry pi. Para instalar los dos componentes en el mismo lugar, creamos un soporte que vino en la parte superior de la frambuesa para colocar el multiwii (ver imagen).

1. Instala la frambuesa con su apoyo
2. Coloque el multwii en el soporte con almohadilla antivibración
3. Conecta los ESC a la multiwii con los pines dedicados

A continuación compilaremos el firmware multiwii en la placa. Para comenzar, conecte la placa multiwii a su computadora a través de USB

Para configurar el multiwii:

1. Descargue el firmware multiwii de //code.google.com/p/multiwii/
2. Descargue el software arduino de //www.arduino.cc/en/Main/Software
3. Proyecto arduino abierto "Multiwii.ino"
4. Cambie la placa arduino en "Herramientas"> "Placa"> "Arduino Mega 2560 o Mega ADK"
5. Seleccione el puerto en "Herramientas"> "Puerto serie"> Y seleccione el puerto multiwii.
6. A continuación, abra el archivo "config.h"
7. Busque al principio del archivo la línea: "// # defina QUADX" y descomente (elimine el "//")
8. Busque nuevamente la línea "// # define CRIUS_AIO_PRO" y descomente.
9. Todo está listo, guarda el archivo y ejecuta la compilación
10. A continuación, deberá calibrar todos los sensores con MultiwiiConf, le dejo buscar tutoriales en Internet.

En este momento, no conectamos el Multiwii al Raspi, por lo que si desea ver sus motores en acción antes de configurar su Raspberry Pi, colóquelos en su marco, necesitará un control remoto con un receptor rc y conectar el rc receptor a la Multiwii. No le explicaremos cómo hacerlo, pero Google es su amigo;) y no es difícil hacerlo. ( NO use el motor con sus hélices )

Paso 6: Raspberry Pi

Instalación de Debian:

Instale raspbian con noobs siguiendo este tutorial: www.raspberrypi.org/help/noobs-setup/

Inicie raspi-config y habilite pi-camera

Configuración de IP

 sudo nano / etc / network / interfaces 

elimine toda la configuración de wlan0 y edite esto:

 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet dirección estática 192.168.10.1 máscara de red 255.255.255.0 gateway 192.168.10.1 

Instalación de Hostapd:

Antes de comenzar, realice todas las actualizaciones:

 sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade 

Instalar hostapd:

 sudo apt-get install hostapd 

Y prueba con una configuración mínima

 sudo hostapd hostapd.conf 

Si puede ver su red desde su teléfono inteligente, funciona PERO NO INTENTE CONECTARSE (fallará con un error de IP porque no tenemos ningún servidor DHCP)

Instalación del servidor DHCP:

Ahora necesitamos instalar un servidor DHCP para dar la dirección IP a los clientes wifi.

 sudo apt-get install isc-dhcp-server 

Ejecute este comando para editar el archivo:

 sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf 

Encuentra las líneas que dicen

 opción nombre-dominio "ejemplo.org"; opción de servidores de nombres de dominio ns1.example.org, ns2.example.org; 

y agregue "#" antes de ellos para comentarlos

Instalar usbmount

Necesitamos usbmount para montar la llave USB. Esto es para guardar el video en la llave USB.

 sudo apt-get install usbmount 

Ahora todas las claves usb deben estar montadas en la carpeta "/ media /"

Instale el programa Python quadcopter:

Primeras dependencias de instalación:

 sudo apt-get install python-pip build-essential python-dev sudo pip install tornado 

y clonar el proyecto git

 git clone //github.com/reglisse44/Multiwii-raspberry-drone-server.git multiwiiControll 

Puede probar el programa iniciando así:

Prueba esto !!:

Advertencia: por el momento, si desea iniciar el programa Python, necesita:

• La cámara pi conectada y activada en raspi-config
• La placa multiwii conectada a un puerto USB de frambuesa como el nombre "ttyUSB0" (puede verificar con el comando "dmesg | grep tty", si su multiwii está conectado con otro nombre cámbielo al comienzo del archivo "main.py"). ")

Antes de comenzar, reinicie su pi para aplicar toda la instalación anterior.

A continuación, siga estos comandos:

 sudo hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf sudo ifconfig wlan0 192.168.10.1 sudo service isc-dhcp-server restart sudo python multiwiiControll / main.py 

Explicación:

1. "-B" es lanzar hostapd en segundo plano
2. Después de iniciar hostapd, el cambio de ip (no sé por qué). Entonces necesitamos configurarlo manualmente
3. Reinicie el servidor dhcp para iniciarlo con la nueva red wlan0
4. Y comienza el script de Python

Automatizaciones esto en el arranque:

Para iniciar todos estos comandos en el arranque, utilizamos cronjob y un script sh.

 sudo crontab -e 

Este comando abre el editor nano. Escriba esto al final del archivo:

 @reboot /home/pi/multiwiiControll/autostart.sh @reboot sudo python /home/pi/multiwiiControll/main.py & 

Salga y reinicie, si todo está bien, ¡todo debe comenzar en el arranque!

Paso 7: ¡Este es el final!

Si tiene alguna pregunta, puede publicar un comentario y gracias por leer nuestros instructables :)