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大頭老師 - 兒童程式設計 &樂高EV3機器人 STEM教學 邏輯訓練

edX上的自主四軸飛行器課程 - Autonomous Navigation for Flying Robots

5/12/2014

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自從有了線上課程後,最常去的就是Coursera, edX, 和Udacity,看著有系統的課程,複習以前在學校學的工程數學,更重要的是可以學到最新的計算機領域的理論,近年來電腦/手機/平版/網路的長足發展,快20年前在學校學到的電腦視覺幾乎是不合用了,感謝有這些線上課程,可以很方便的學習新知。


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實做四軸飛行器Quadcopter - 動機

6/23/2013

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小時侯花不少零用錢和哥哥合買一台引擎車後,就沒再玩大台的RC車,大多是買幾百元的玩具車給小孩玩。  幾年前飛一台最基本的西斯納從天上摔下來後,就沒有時間修它。前年兒子的生日禮物就買地面上跑很快的Traxxx Summit 1/16,再圓自己小時侯的遙控車夢!


在TED上看上驚人的四馬達的直昇機影片,稱做四軸飛行器(Quadcopter),想到這台飛機如果可以自己動手做,應該會很有趣,所以開始這個機電整合的DIY計畫,這計畫可能會需要蠻久的時間,而且可能也因為時間的關係無法做完,不過還是可以做做看,有動手做就學的到東西。


目前想要的是用下面的元件來嘗試先做第一台看看
  • 用Rasbperry Pi當核心控制器 可能加上Rasberry Pi Camera模組
  • 6 DOF的三軸加速度 + 陀螺儀 - mpu6050
  • 氣壓計 BOSCH BMP085
  • GPS模組 - ublox
  • RC無線電遙控和接收器 SPEKTRUM DX6i
  • 一台可以DIY的四軸飛行平台


可能遇到的技術風險 
  • Rasbperry Pi IO能力不夠強,需另外用Arduino來接PWM進出,再和I2C和Raspbeery Pi溝通
  • Rasbperry Pi 即時運算能力不夠,當加上影像錄製,算飛行時的控制計算,軟體的PWM進出,GPS和航點處理,可能會來不及
  • 電氣介面不熟,RC世界的電流大,小心不要把5V,3V的模組燒壞了
  • 使用Raspberry Pi控制PWM在電子速度控制器 ESC 
  • PID控制不夠熟練,之前都是做樂高車子PID,第一次運用到直昇機多維度上,會要花時間再了解和學習更多的知識。
  • 需要學習更多現代控制理論,比如卡爾曼濾波器Kalman Filter
下面兩部是TED上相關的影片,沒看過的人一定要看:
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    大頭老師 Eric Huang

    大學主修電機控制,喜歡動手做新奇的東西,滿足自己想像的可能!

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