After finalizing the sensory system and designing mathematical model, the time has come when T-Rex 600 spread its wings and touched the the sky at the first time. The first flight was realized on Rozhnovce airport, which is small field airport near Košice city, on wednesday of 14th April. Forecast predicted a stable and windless weather, ideal time for the first flight after two years of preparations. We had two main goals: 1. Functionality and reliability testing of whole system, because of all control, sensory and communication electronics was completely designed by Smart Robotic Systems 2. Flight data acquisition for mathematical model verification, which we described in our last article about T-Rex Simulator.

Anyone who has piloted the helicopter model knows, that piloting of this type of RC models is the most difficult. And in case, when on the model board is electronics, which price is thousands of euros, the piloting changes to adrenaline sport. So how ended first flights of T-Rex 600?

(more…)

The term simulation has become a „mantra“ of the modern academic world. Still more and more systems are stimulated before their own realisation. This state is based on the fact, that simulation could provide a lot of helpful information about system’s behaviour without risk of real system damage. The simulation is also necessary part of project Corvus Corax, which is clearly the most complicated Smart Robotic Systems’s project. The building stone of each simulation is a mathematical model. As we mentioned in previous article, the mathematical model is essential part of complex autopilot system development and is important that behaviour of mathematical and real systems should be the most same.

The mathematical model of the helicopter is complicated system of differential equations with a lot of unknown parameters. Implementation of these equations to ROS enviroment provide us the powerfull tool for visualisation of our mathematical effort. In our case, combination of mathematical description and T-Rex 600 CAD model together with ROS and R-Viz creates real-time simulatior, which user can controll by joystick or any other interface, which communicate throught given topic.

(more…)

V predchádzajúcich článkoch o projekte bezpilotnej helikoptéry T-Rex 600 sme podrobne opísali vývoj  modulov potrebných pre plánovanú autonómnu prevádzku helikoptéry od snímača rýchlosti cez dosku akčných členov až po komunikačný modul a modul IMU jednotky. V uplynulých dňoch sme dokončili vývoj poslednej časti systému, samostatnej závesnej senzorickej jednotky.

Nevyhnutným predpokladom pre autonómny let helikoptéry je odpovedajúci matematický model, čiže sústava prevažne nelineárnych diferenciálnych rovníc popisujúcich spravávanie helikoptéry vzhľadom na pôsobenie síl a momentov na teleso. Do matematického modelu vstupuje viacero parametrov, ktorých hodnota je pre výslednú presnosť podstatná ale zároveň ich nie je možné priamo zmerať (koeficienty aerodynamického odporu v jednotlivých osiach a pod). Ak sa teda chceme vyhnúť nákladnému meraniu v aeordynamickom tuneli, jediným spôsobom tieto parametre identifkovať je spätne ich určiť na základe hodnôt nameraných počas reálneho letu. Úlohou závesnej senzorickej jednotky je preto zber a ukladanie dát (rýchlosť, poloha, orientácia helikoptéry a prislúchajúce riadiace povely) počas pilotovaného letu.

Pokračovať v čítaní →

Predletová príprava helikoptéry pozostáva z nastavenia niekoľkých parametrov, ktoré sú dôležité pre jej správny let. Medzi ne patrí definovanie kriviek plynu a kolektívu, povolenie alebo zakázanie governor režimu, jemné vycentrovanie neutrálnej polohy jednotlivých servomotorov, nastavenie výchyliek servomotrov a nastavenie zosilnenia a režimu chvostového gyroskopu. Väčšina týchto parametrov sa na RC helikopterách nastavuje pomocou programovateľnej RC vysielačky, kde sú aj uložené. RC vysielačka sa stará o všetky mixy povelov pre jednotlivé servomotory, takže do RC prijímača na helikoptére prichádza signál o žiadanej absolútnej polohe každého servomotora. Keďže projekt bezpilotného riadenia T-Rex 600 je zameraný na vytvorenie autonómnej helikoptéry, všetky tieto mixy PWM signálov pre servomotory a parametre musia byť uložené priamo na palube helikoptéry. K tomuto účelu slúži micro SD karta, ktorá sa nachádza na doske akčných členov.

Pokračovať v čítaní →

Ďalším z dôležitých modulov na T-Rex 600 je komunikačný modul, ktorý slúži na bezdrôtový prenos dát medzi helikoptérou a pozemnou stanicou. Modul je založený na báze čipov NRF905, ktoré sú určené na vysielanie voľnom pásme 868Mhz. Modul je tvorený dvoma samostatnými čipmi s navzájom po-otočenými anténami o 90°. Táto konfigurácia bola zvolená pre dosiahnutia vyššej spoľahlivosti prenosu. Jeden z čipov slúži ako master, druhý ako slave. Riadiaci procesor porovnáva, či bol paket vyslaný pozemnou stanicou zachytený oboma čipmi. Ak paket zachytia obidva čipy, odpoveď vysiela master. Ak došlo k strate paketu na jednom z čipov, vysiela ten čip, ktorý prijal celý paket v poriadku.

Pokračovať v čítaní →

Pôvodný RC prijímač, ktorý zabezpečoval príjem a spracovanie signálov z vysielačky bol nahradený dvoma samostatnými doskami plošných spojov, ktoré sú vzájomné prepojené a vytvárajú jeden celok. Prvý z dvojice plošných spojov slúži ako napájací modul a zabezpečuje prevod vstupného napätia z batérie na napätie pre jednotlivé servomotory a napätie pre napájanie jednotlivých modulov helikoptéry. Druhý modul obsahuje riadiaci procesor, v ktorom sú naprogramované jednotlivé funkcie pre riadenie servomotorov.

Pokračovať v čítaní →

Nosný rotor helikoptéry je zodpovedný za generovanie ťahu potrebného pre prekonanie tiaže helikoptéry a jej let. Zmena veľkosti ťahu nosného rotora nie je dosiahnutá zmenou otáčok (ako je to u quadrokoptérov) ale zmenou uhlu nábehu rotorových listov pri konštantných otáčkach hlavného rotora.

Zmena uhlu nábehu je sprevádzaná zmenou aerodynamického odporu rotora, čo má za následok vyššie zaťaženie hnacieho motora. Na to, aby sa zachovali konštantné otáčky je potrebné reguláciou zabezpečiť vyšší krútiaci moment motora.

Pokračovať v čítaní →

Jedným z mojich dlhodobých projektov, ktorého časť riešim aj v rámci dizertačnej práce, je projekt autonómnej helikoptéry schopnej samostatného letu bez zásahu operátora. V rámci projektu idem trochu proti modernému prúdu používania malých viac-rotorových helikoptér známych aj ako quadrokoptéry, poprípade hexakoptéry.

Môj projekt sa práve naopak zameriava na konvenčné helikoptéry s hlavným nosným rotorom a koncovým vyrovnávacím rotorom. V súčastnosti používame pádlovú helikoptéru od spoločnosti Align T-Rex 600.

Pokračovať v čítaní →