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[projet] construction d'un uav (drone)

    1 juillet 2011 à 18:41:28

    bonjour à tous et à toutes.

    tout au long de mon année scolaire (enfin plutôt des 4 ou 5 dernier mois) je me suis mis dans la tête de construire un drone, mais le problème c'est que je n'est aucune connaissance dans ce domaine.

    j'ai essayer de trouver des réponses mais google et les autre source ne m'ont pas bien aider, alors je m'adresse a vous.

    j'ai penser à un drone doté:
    -d'une structure en croix
    -de 4 hélices "porteuses"
    -de 2 hélices "directrices" pouvant tourné sur 360°
    -(d'un chargeur solaire) facultatif
    et qui pourrait se piloter par ordinateur

    voila c'est beau d'avoir plein d'idée mais maintenant la partie technique:
    si je veut faire ce drone il va me falloir:
    -des matériaux solide et léger, pouvant être soulevé par des hélices
    -des moteurs
    -des hélices
    -accéléromètre??
    et surtout des connaissance en électronique (pour tout ce qui est moteur) et en informatique (pour la partie pilotage, langage à utilisé etc... )

    de plus je souhaiterais insérée une (ou plusieurs) webcam qui pourrait filmé.

    j'ai attendue le début des vacance pour lancé ce projet je pense même a faire une sorte de blog pour poster au fils des jours l'avancement de ce projet.

    j'espère que vous pourrez me venir en aide.
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      1 juillet 2011 à 19:07:53

      Ah, c'est beau de rêver :)

      Non plus sérieusement, je doutes fort de ta capacité à mener à bien ce projet. Il faut faire une base très légère, minimum alu et depron (google si tu ne sais pas ce que c'est), des moteurs légers d'aéromodélisme ainsi que des batteries elles aussi très légères (Lipo obligatoire). Or tout ce matériel coûte très cher.
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        1 juillet 2011 à 19:23:51

        j'ai vue sur ce site que l'on pouvait en faire un pour moins de 100$ le problème et que je ne maitrise pas assez bien l'anglais pour comprendre ce sites pour la partie technique.

        et je suis décider a mener a bien ce projet, et pour se faire je dois apprendre comment:
        -faire communiquer l'ordinateur et le drone?
        -faire pour monter la partie électrique?(j'entends par là que quand je veut que le drone tourne a droite il tourne)
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          1 juillet 2011 à 23:16:36

          Et bah c'est l'occasion de s'y mettre.
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          Dev Blog ; Deep Learning R&D aws.amazon.com
            2 juillet 2011 à 13:29:18

            Juste pour savoir, quel est ton niveau en math ?

            Voici différentes choses bonnes à savoir...

            Pour la frame du drone, de l'alu c'est pas mal (tube carrée vide) mais des baguettes en sapin font aussi l'affaire (vibre moins, léger aussi...)

            Tu peux t'en sortir avec uniquement 4 hélices.
            Si on admet que ton drone est dans une configuration en '+' (différent de la config en 'x') voici la logique:
            Les moteurs tournent alternativement dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens opposé deux à deux (l'un génère du couple et l'autre de l'anticouple).
            Pour aller tout droit, tu met plus de peche sur le moteur de derriere (pour reculer idem mais sur le
            moteur avant)
            Pour "slider" a droite ou a gauche tu mets plus de pêche à gauche ou à droite.
            Pour tourner sur toi-même, tu diminues la puissance des moteurs avant et arrière ou droite et gauche (et comme ca le couple ou l'anticouple te fera tourner dans un sens ou dans l'autre).

            As tu des connaissances en "régulation de systèmes" (d'où le besoin d'avoir un bon niveau en math)

            Enfin, si ton niveau électronique/mathématique n'est pas si terrible, je te conseille de te tourner vers des solutions comme "openpilot", qui devrait te permettre de t'amuser pas mal (mais 100$ la carte, auquel faudra rajouter batterie, mécanique etc etc...)

            Le mot de la fin: apprends l'anglais ! tu verras que tu n'auras pas le choix, tu le rencontreras sans arrêt dans tous les domaines techniques. On ne peut pas faire sans, et nous ne serons pas toujours là pour traduire des documents (et c'est beaucoup moins confortable de toute facon)

            Ah et un dernier point... <gras>
            SÉCURITÉ EN PREMIER
            </span></gras coupe l'alimentation des moteurs avant d'intervenir! Quand des hélices tournent à quelques milliers de tours, ça fait très mal d'y mettre les doigts... tu verras en lisant des forums que certains y'ont perdu des bouts de doigts ou alors ont perdu toute sensibilité dans la partie touché...

            En tout cas, BON COURAGE, c'est un projet ambitieux, demandant beaucoup de temps et de travail... (et aussi quelques sacrifices financiers...)
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              2 juillet 2011 à 14:26:40

              Citation : Eskimon

              Juste pour savoir, quel est ton niveau en math ?



              première S, pas excellent mais je m'y connait, j'adore les math...

              merci pour toutes tes information je pense que cela va m'aider.

              sinon qu'est ce que tu entends par "régulation de systèmes"

              et j'essaie d'améliorer mon anglais mes en cours on apprends pas trop le vocabulaire technique...

              ps: je ne voit pas la différence qu'il y a dans un construction en x ou en +, en vol on ne voit pas la différence non?
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                2 juillet 2011 à 17:43:30

                Moi je suis dans un club où on fait de l'helico et j'ai vu une personne qui a fait un drone donc c'est possible et je te souhaite bon courage.
                La prochaine fois que le vois je lui demanderais comment il a fait mais je le ferais peut être dans longtemps.
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                  2 juillet 2011 à 18:38:57

                  La régulation des systèmes (aussi appelé automatique, régulation ou asservissement) est un système (analogique ou numérique) qui va transformer ton ordre (par exemple faire avancer le drone de 2 mètres) en un signal de commande qui sera appliqué aux moteurs.

                  Déjà rien que ça est une discipline compliquée et primordiale si tu veux avoir quelque chose qui fonctionne, donc va falloir bosser ça aussi en plus de l'élec et de l'anglais :p
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                    2 juillet 2011 à 19:10:29

                    merci beaucoup pour l'aide que tu pourras me fournir la je vais commencer à créer le plan à l'échelle 1:1( pour la structure )je pense que je vais la faire en alu.

                    j'ai deux mois pour apprendre et comprendre et faire... et si je dépasse cela ce ferra en plus sur mon temps de vacance de l'année prochaine...

                    l'électricité j'ai mon père qui est calé dans ce domaine. l'anglais je le travaille et la régulation des systèmes il faudra que je me documentes, je crois que je vais devoir prévoir un budget pour l'achat de livre traitant sur ce domaine...
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                      2 juillet 2011 à 20:37:19

                      Crois moi l'automatique (car vulgariser c'est bien mais si tu veux faire des recherches autant prendre le terme technique adapté) est un sujet bien difficile... je doute que en terminale tu puisses maîtriser correctement les choses, mais après tout pourquoi pas... a coeur vaillant rien d'impossible !

                      Pour ce qui est de l'anglais, sois curieu, regarde des films/séries en VO, lis des bouquins ou des datasheets.
                      Lorsque tu seras à l'université, essaie de rencontrer des étudiants étrangers, c'est très constructif et enrichissant et tu verras ca rentre tout seul et t'y prendra plaisir...

                      Enfin, pour la question 'x' ou '+' le résultat sera le même sur la qualité du vol, mais si tu veux mettre une caméra, la configuration 'x' est meilleur puisque tu pourras ainsi regarder devant toi entre les deux bras de devant.

                      Quelques mots-clé pour la route:
                      Arducopter, openpilot, brushless outrunner, batteries LiPo...

                      Amuse toi bien et bon courage !

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                        3 juillet 2011 à 1:27:02

                        merci Eskimon pour toute l'aide que tu m'as fournit je vais voir tout ça et demain je te donnerai des nouvelles sur l'avancement je travaille sur les plans pour l'instant puis la phases electronique viendrat après et comme tu l'as dit "à coeur vaillant rien n'est impossible" ^^
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                          3 juillet 2011 à 10:17:37

                          Oui, j'espère que t'apprend vite, parce que pour bien comprendre la régulation il faudra que tu couvre au minimum les équa diffs, comment modéliser ton système, la transformée de laplace, toute la théorie sur les régulateurs et comment les concevoir, et la transformée en z pour passer en numérique. (et même les matrices si tu veux t'attaquer à la représentation d'état).

                          Enfin, si tu as des question, tu peux toujours revenir ici.
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                            3 juillet 2011 à 14:32:40

                            j'ai commencé a regarder des cours sur les équation différentiels et sur l'automatique c'est sur que c'est pas le truc le plus facile que j'ai étudier ^^
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                              3 juillet 2011 à 18:28:50

                              Après c'est une question de choix... préfère tu faire toute la partie automatique/électronique toi même (dans ce cas je pense que tu ne finiras pas avant la fin de l'été voir même plusieurs été) ou as tu envie de faire ta mécanique toi même et de laisser l'électronique/asservissement à des gens confirmés (solutions arducopter et openpilot par exemple) ?
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                                3 juillet 2011 à 19:28:32

                                je n'ai pas de contrainte de temps et je suis un peu puriste donc je préfère essayer de tout faire entièrement moi-même...
                                mais bon il y a des limite, je suis pas non plus bornée si jamais s'est trop dur je passerais a la seconde option.

                                pour la structure j'ai penser a une structure en x les bras seront de longueur comprise entre 15 et 20 cm j'ai vue pas mal de modèle de drone et je pense que le couple {moteur;hélice} sera dans un cercle à l'extrémité des drones, je pense a un structure du style:
                                oiio
                                i x
                                oiio

                                les cercles seront adapté en fonction de la taille des hélices le centre sera un hexagone, surement avec un planche en bois, plus facile à travailler. tout les composantes électrique seront sur cette plateforme.

                                la batterie je prendrait une lipo comme tu la conseiller mais je ne vois pas la diff. entre li-po et li-ion...

                                demain je pars acheté les barres d'alu et si je trouve, des moteurs avec hélice...

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                                  3 juillet 2011 à 20:02:52

                                  Tu peux remplacer le bois par du dépron, plus léger, plus facile à travailler et moins cher.
                                  • Partager sur Facebook
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                                    3 juillet 2011 à 20:26:48

                                    oui j'avais oublié ce polymère... bref que l'aventure commence ^^
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                                      3 juillet 2011 à 22:26:31

                                      li-po et li-ion sont deux types de batteries très similaires...
                                      Fait juste attention à acheter le chargeur qui va bien avec les batteries...
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                                        3 juillet 2011 à 23:08:13

                                        ok merci pour la différenciation je verrai laquelle sera la meilleur rapport durée de vie/prix
                                        • Partager sur Facebook
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                                          4 juillet 2011 à 9:21:22

                                          Il me semble que la plupart du temps on utilise des Li-Po pour ce genre d'application (fréquente dans le modélisme)

                                          Sécurité en premier
                                          Ces batteries sont dangereuses à utiliser et si tu veux quels durent longtemps (cycle décharge/recharge) il y a des précautions à respecter.
                                          • - Pas de choc violent (marteau, perceuse...) -> EXPLOSION+FEU
                                          • - Pas de court-circuit -> EXPLOSION+FEU
                                          • - Ne les décharge pas trop profondément (sinon tu abîmes les cellules)
                                          • - Pas de recharge trop longue (sinon la encore tu les détériorent)
                                          Dans tous les cas, si tu vois que la batterie est anormalement gonflée demande conseil au magasin de modélisme ou a ton fournisseur.

                                          Sinon ce sont des très bonne batterie, avec un bon rapport poids/puissance/autonomie :)
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                                            4 juillet 2011 à 13:47:53

                                            oui sur wiki il prévienne que ce sont des batterie qui sont dangereuse a manipuler, qu'elle peuvent explosé...

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                                              6 juillet 2011 à 18:12:51

                                              Toutes les batteries sont dangereuses quand elles sont mal utilisées… L'avantage du LiPO reste son poids, qui est un facteur non négligeable dans la construction d'un drone. Je suis par ailleurs étonné que certains aient conseillé d'utiliser de l'alu.
                                              Certes, c'est léger comparé à d'autre métaux, mais on peut trouver bien mieux. Après, tout dépend du budget…

                                              Pour les moteurs, il te faut des brushless, déjà car tu peux en trouver des petits et légers, mais surtout car ils ont une inertie moindre, et donc une plus grosse accélération.

                                              Chose importante concernant la mécanique : fais quelque chose de très propre, il ne faut pas qu'il y ait de jeu entre l'axe de tes moteurs et tes hélices (par ex), il faut que tes hélices soient équidistantes du centre du ton drone, etc. Sans quoi ton drone ne volera pas droit (voire pas du tout), même avec un bon asservissement.
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                                                11 juillet 2011 à 16:49:34

                                                Alors ça avance ce drone ?? des nouvelles ??
                                                • Partager sur Facebook
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                                                  11 juillet 2011 à 20:56:51

                                                  Yopyop tout l'monde.

                                                  Souhaitant moi aussi réaliser un drone à quatre hélice, cela fait quelques mois que je parcours le web dans tout les sens pour trouver des infos sur le sujet.
                                                  Beaucoup de gens se lance dans l’expérience, certain y arrive mais il faut être bien motivé, et surtout ne pas avoir peur des maths (comme te l'a dit Eskimon), la construction restant assez simple à faire.

                                                  P'tites videos au passage :
                                                  http://www.youtube.com/watch?v=MvRTALJp8DM
                                                  http://www.youtube.com/watch?v=W18Z3UnnS_0
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                                                    11 juillet 2011 à 21:34:51

                                                    sa avance j'ai commencé le montage et je me suis inscrit dans un forum spécialisé pour m'aider pour la parti guidage.
                                                    pour l'instant je ne peut plus avancé, je vais partir en vacance en famille puis je reviens en aout je vous donnerai des nouvelles.
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                                                      11 juillet 2011 à 22:38:15

                                                      La vidéo agressive manœuvres est juste impressionnante !
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                                                        13 juillet 2011 à 3:32:18

                                                        Très impressionnante même !

                                                        Seanix
                                                        • Partager sur Facebook
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                                                          13 juillet 2011 à 12:22:12

                                                          :) Il s'agit d'une Université de Pennsylvanie, mais avant d'arriver à faire le même chose qu'eux, ya du boulot.
                                                          En plus le matos n'est pas le même.

                                                          http://www.youtube.com/watch?v=-cZv5oKABPQ
                                                          Par exemple dans cette video, il utilise des puces GPS de précision pour identifier la position de chaque drones et ainsi éviter les collisions. Ils peuvent atteindre une distance de 2cm entre chaque engin.
                                                          J'ai chercher mais toujours pas trouver de puce GPS aussi précise dans le commerce, minimum de 1m. Et si jamais j'en trouve une, le prix risque de me sécher je pense :p .

                                                          A part cet extrême, j'ai trouver de nombreux modèles moins coûteux (moins agile aussi) mais assez intéressant :
                                                          http://www.youtube.com/watch?v=A3FyJZbtSBk


                                                          J'avais commencer à lire un thèse sur le gestion d'attitude d'un corps solide en mouvement, un quadricopter était prit comme exemple et la personne à réaliser une étude dynamique complète de l'engin afin de définir des équations.

                                                          Pour mon projet j'ai choisit d'utiliser dans un premier temps une centrale à inertie 6 DoF (accéléromètre 3 axes et gyroscope 3 axes, http://www.sparkfun.com/products/10010 ).
                                                          Le tous sera connecter à une petite carte Arduino UNO.

                                                          L’accéléromètre servant à mesurer l'accélération de la gravitation de la Terre et le gyroscope servant à mesurer une vitesse angulaire, il me faudra "mélanger" ces valeurs et les filtrer afin d'obtenir une représentation suffisamment précise de l'inclinaison de mon drone.

                                                          Et seulement l'inclinaison, pour les déplacements, je ne sais pas encore, les GPS n'étant pas assez précis je pense m'orienter vers des magnétomètres mais je ne suis pas sur de pouvoir les utiliser comme je veux.

                                                          http://www.youtube.com/watch?v=fzjEMOOBuFA
                                                          Sur cette video on peut voir l'utilisation d'une centrale à inertie à 6 degrés de libertés (les valeurs accéléromètre et gyroscope sont utiliser ensemble).
                                                          L'utilisation d'un filtre (ici Kalman filter) est indispensable, sans quoi n'importe quelle petite vibration fera croire à de grands mouvements au drone (comme la video le montre).

                                                          C'est fou comme l'informatique embarquée m'attire de plus en plus :D .
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                                                            13 juillet 2011 à 15:26:40

                                                            A mon avis, pour avoir cette précision, ils utilisent une centrale hybride, qui combine GPS et centrale inertielle (accéléromètres et gyroscopes), le tout combiné par un filtre de Kalman (ou autre), une fois bien réglé ça peut donner de très bons résultats.

                                                            Sinon pour ton "mélange", si tu n'as pas de connaissances en traitement du signal ça risque d'être très compliqué pour toi, sinon un filtre de Kalman s'en sortirait assez bien et reste assez simple à réaliser (après faudra réussir à bien le régler aussi, c'est encore autre chose^^).
                                                            Par contre, pour tout ça, je suis pas sur que ta carte arduino tienne le coup à vrai dire, parce que ça représente quand même une grosse quantité de calculs, même bien programmé.

                                                            Après tu peut toujours rajouter aussi des magnétomètres (plus un filtre de Kalman a de données, plus il est content), mais ça fera encore plus de calculs, et je doute que tu arrive à grand chose uniquement avec des magnétomètres.

                                                            sinon pour info, tu as quelle bande passante sur ces capteurs?
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                                                              13 juillet 2011 à 19:25:19

                                                              Il n'y a pas moyen de transmettre les données brutes à l'ordinateur qui les pilotes et faire faire les calculs par l'ordinateur plutôt que la carte Arduino ?

                                                              Sinon un autre problème que je vois, c'est contrôler la vitesse de rotation des moteurs, car si c'est mal calibré ou mesuré ça peut être problématique (juste une supposition).

                                                              Bon courage.
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                                                              [projet] construction d'un uav (drone)

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