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标题: 新人第一帖：高浆效多轴运载工具试验 [打印本页]
作者: task00    时间: 2014-9-29 08:20
标题: 新人第一帖：高浆效多轴运载工具试验
新人第一帖，希望有一同兴趣的朋友一起探讨

本人今年年纪30+1了，做了10年的数字电子和IT相关，想开始自己的创业，于是选择了跨行业很深的无人机领域。

3年前开始看diydrones，买了翻版的apm，看了看代码和GUI app，闲暇时折腾下mavlink代码，但是没有动手。今年买了一个精灵开始练手，用精灵的零件和pixhawk飞了一个翻版黑山羊450。

想着应该设定个目标，首先是应用领域，高载重的大型多轴，需要很多的经验，而且投入比较大，所以需要先飞小的开始。450级别基本精灵就可以了，没有发挥空间。打算开始折腾650级别，做可以承载ARM单板的多轴平台，主要目标是浆效高，可承载能力大，出勤率高，维护成比低。

首先考虑电池能源的能力：
锂电池常用的是锂离子聚合物：软包开个模具就可以定制，装料手工很多，分容不严格，生产工艺不稳定，都是小厂产品的弊端。
锂离子磷酸铁锂：相对锂离子的聚能重量比，貌似不高，也没有用过，听说A123破产了，所以也没有太关注
锂离子商品电池：18650型号被用于特斯拉汽车，以电芯一致性好闻名，聚能重量比也比锂聚合物大一倍。


所以目前的打算：
用锂聚合物做基础飞行，毕竟原料供应便宜，厂牌多。
机架成型后，考虑18650电池。

目前状况：
第一个Tarot Iron Man 650机架，可以做到13g/w的翼效。因为手头只有几颗精灵的3S/2300mAh电池，所以只能凑合，具体的配置如下：
机架：T650，塑料脚架（APM和PIX固件的油门都很难飞，随便手抖一个垂直坠毁很容易，所以柔性脚架很重要）
电机：RcInPower 3508/390KV，看了下类似国产货，貌似这个满槽律最高，datasheet也和tm的一样字体，愿意相信就是mt的OEM
浆：用了1755的山寨碳板三孔浆，在ecalc.ch上反复计算，在昆明的2000米／24''汞柱修正海平面气压条件下，空中1500g时的浆效可以达到12g/W
电调：先用手头的白金30A
飞控：pixhawk + apm固件，版本github master

第一次起飞：
算是比较顺利，随便手持机架调试了一下PID的xy rate，地面试车全油门机架有慢速震荡，舵面（没舵的舵面）相应基本正常
使用3S电池，升空飞行，电压12v时电流小于10A，起飞重量1550g，随电池放电电压下降，电流会随之貌似线性增加，说明电机负载是线性的。

（今天二飞后补图）

第一次试飞结论：
使用低KV电机＋大直径桨叶，实现了较高的浆效飞行，实际测试13g/W的效能比ecalc的计算结果更好一点。
升空马达转速还没有测试
后面讲测试4S NCR18650BD电池组，今天开始充放测试，测试好后焊接装组。
目前电压在3S的情况下，手头感觉灵活性和飞行时速与450机身相比，没有太大区别。目前感觉最大问题是700间距下装17寸浆，四个电机位置太近，容易倾覆

近期目标：
调试PID参数，AutoTune之后用4S聚合物电池准备猛抽测试
测试18650电池组飞行时间
精调PID后准备挂狗。（目前手摸机身，全油门挂浆有震荡，但是高频旋转震动貌似很小，毕竟桨速慢就是有这个好处）

阶段目标：
飞行重量在2000g左右，4S3P 18650锂电组，包括挂狗重量，可以续航30分钟（昆明海拔下，平原估计提高5％）
用ARM单板机做地面站，集成风速表和云台天线，定制Mavlink软件，实现单人可控，自动重复拍摄航线管理软件

远期愿景：18650+超级电容的大型多轴。


作者: 一菩提    时间: 2014-9-29 08:35
沙发，顶楼主，希望楼主可以实现
作者: shaker    时间: 2014-9-29 08:39
一直在YY可变螺距大桨才是高效率的极致
作者: ruoxi66    时间: 2014-9-29 08:43
期待用18650电池实际飞行
作者: maohui999    时间: 2014-9-29 08:45

作者: xlla    时间: 2014-9-29 08:51
17寸桨，kv390电机，用3s电，这是在重新验证三者的关系么？
作者: snowynight    时间: 2014-9-29 08:53



告诉楼主一个小秘密，好的26650锂电池内阻要比18650电池小不少，放电C数能比18650高一倍以上，而单位重量的能量密度依然比锂聚合物电池高不少。

作者: cnndu    时间: 2014-9-29 09:13
18650的重量你想过吗
作者: nxshine    时间: 2014-9-29 09:42
我有着跟楼主相识的工作经历，但是我玩模型已经10多年了，看了LZ这些想法和行动不禁要泼盆冷水。
LZ做的这些工作都是厂家已经掌握的基本技术，毫无创新可言。现在DJI这么强势，连XA这样的公司都快撑不住了，何况你这种以个人爱好入行的个人。既没技术积累又没有很强大的资金支持。
目前多轴市场飞控，云台毫无疑问是DJI的天下。机架DJI的市场占有率可能不是那么高，很多有动手能力的大虾都愿意自己设计或者自己组装，性能比s900/S1000高不少，机架是劳动密集型产品，没有设备和人工投入是生产不出好机架的。电机是TM和朗宇的天下，电调是好盈的天下，图传是创新科的天下，遥控器是FUTABA的天下，地面站也是跟着飞控的，那么你有信心能打败其中一家厂家么？
还有锂离子虽然能量密度高点，但是其铁壳的封装形势决定了整体能量密度比聚合物少很多，还有大电流放电能里不行，玩了10多年还没看到有多轴是用18650电池的！
作者: wesker小威    时间: 2014-9-29 09:58
支持楼主创业，祝成功！
作者: xukkkkkk    时间: 2014-9-29 11:18
nxshine 发表于 2014-9-29 09:42
我有着跟楼主相识的工作经历，但是我玩模型已经10多年了，看了LZ这些想法和行动不禁要泼盆冷水。
LZ做的这 ...

说的在点子上，一旦成熟就没什么机会，除非是qav250那样的细分市场
作者: atczyh    时间: 2014-9-29 11:19
18650容易闭锁 国内仿制品太多 品质参差不齐 lz在天C小心炸鸡
作者: 武杰杰    时间: 2014-9-29 11:26
很专业
作者: makeflyeasy    时间: 2014-9-29 11:34
我也是多旋翼飞行器应用的创业者;现在已经完全放弃航拍领域，因为大公司都把领土快占完了；我现在看到还有三个方向可以考虑：测绘、架线/巡线、农用植保；一体机的思维模式，真正难解决问题，能创造价值，性价比高。莫耍空架子，投机取巧，骗国家经费；要经得起市场检验。同是创业者共勉！！！
作者: makeflyeasy    时间: 2014-9-29 11:34
nxshine 发表于 2014-9-29 09:42
我有着跟楼主相识的工作经历，但是我玩模型已经10多年了，看了LZ这些想法和行动不禁要泼盆冷水。
LZ做的这 ...



作者: 爵爷    时间: 2014-9-29 11:39
不如搞飞控加油动来的实在...何必和没有办法解决的电池问题纠结呢
作者: zy_sh_npk    时间: 2014-9-29 11:53
支持更多的测试，目前18650的密度要大很多，能用大电流输出18650的话，肯定续航会增加。
作者: senosy    时间: 2014-9-29 11:58
各位说的很在理，呵呵，你还没有入门呢
作者: freshbeef1    时间: 2014-9-29 12:31
不管怎样，Lz有这样的想法还是让人敬佩的
作者: bg2rzc    时间: 2014-9-29 13:51
不管怎么样，楼主的想法还是比较系统和全面的，另外，也仅仅是个人的一种想法，他不一定能做到公司级别的强大，但为自己的想法去努力，还是值得我们祝福的。
作者: task00    时间: 2014-9-29 14:45
nxshine 发表于 2014-9-29 09:42
我有着跟楼主相识的工作经历，但是我玩模型已经10多年了，看了LZ这些想法和行动不禁要泼盆冷水。
LZ做的这 ...

18650的bechmark测试是锂聚合物的单位储能密度2倍，铁壳更安全，并且这壳体不是碱性电池那么厚的。

细分市场中主要的方向是SDR＋CV，这些都做过项目。打算使用Xilinx Zynq来实现。比如ROS，RTK GPS，SDR电台，OpenCV电力巡线等。
目前的目标是找到适合的载具，在量产的产品中找到最高浆效的组合，然后开碳纤维模具，标准化吊舱。获得融资的某hawk平台，就是有云端GIS系统，这个我打算首先通过开源GIS和地台平台实现。目前买个dji都要备案的年代，你觉得是否有细分市场呢？

载具只是工具。

作者: task00    时间: 2014-9-29 14:47
xlla 发表于 2014-9-29 08:51
17寸桨，kv390电机，用3s电，这是在重新验证三者的关系么？

不需要验证了，找几个国内能用的厂牌，做为载具，然后在上面调试好飞控，就可以安心做有效载荷了。

作者: task00    时间: 2014-9-29 14:50
snowynight 发表于 2014-9-29 08:53
告诉楼主一个小秘密，好的26650锂电池内阻要比18650电池小不少，放电C数能比18650高一倍以上，而单位重 ...

26650，待我在淘宝上搜集几个卖家试试，多谢指点。

作者: task00    时间: 2014-9-29 14:53
makeflyeasy 发表于 2014-9-29 11:34
我也是多旋翼飞行器应用的创业者;现在已经完全放弃航拍领域，因为大公司都把领土快占完了；我现在看到还有 ...

对，能做的东西很多，但是手上得先做点功课，机会是给有准备的人的。不能和深圳的工厂做一样的事情。
作者: task00    时间: 2014-9-29 14:57
爵爷 发表于 2014-9-29 11:39
不如搞飞控加油动来的实在...何必和没有办法解决的电池问题纠结呢

汽动不如搞直机吧。觉得那个效用有待验证，毕竟四个螺旋总距，桨叶，传动，减速，发展出完全不同的特性了。

作者: do335maomao    时间: 2014-9-29 15:02
3508配17寸桨，这样的配置第一次见，只怕抗风差得吓人吧，我配14寸抗风都一般
作者: 爵爷    时间: 2014-9-29 15:04
task00 发表于 2014-9-29 14:57
汽动不如搞直机吧。觉得那个效用有待验证，毕竟四个螺旋总距，桨叶，传动，减速，发展出完全不同的特性了 ...

我说的就是油动直机..多轴用途也就是航拍玩玩..什么运输质保勘察救援侦查都是骗科研经费的幌子而已
作者: snowynight    时间: 2014-9-29 15:14
task00 发表于 2014-9-29 14:50
26650，待我在淘宝上搜集几个卖家试试，多谢指点。

松下的绿皮5000毫安时

作者: zy_sh_npk    时间: 2014-9-29 15:15
直机的效率是不是更高呢？4轴玩续航，真比较勉强，桨不如直机的大。不过现在玩直机，找不到高效的桨，所以也测试不出。
我也一直想做高效的平台，从多轴转到电直，电池肯定要用18650，因为能量密度更高，但是放电C数不大，所以要多组并联。
不过最近朋友一句话泼了冷水，据他说起飞重量30kg的直机，效率也就5g/w附近，所以突然没方向了。
作者: task00    时间: 2014-9-29 15:15
爵爷 发表于 2014-9-29 15:04
我说的就是油动直机..多轴用途也就是航拍玩玩..什么运输质保勘察救援侦查都是骗科研经费的幌子而已

20年前认识一个老头，用两台汽油机做动力飞800的直机，后来动力和控制不行，换了模型机，总算可以载当时的航拍器材了，但是震动没有解决。

后来他死了。

直机的浆太可怕了，原来有个人找我画翼型去拉小直机的浆，后来做真机测试，铜棒配重从浆里飞出来，然后机身震颤几乎要散架。。还好不关我的事。。就不想玩直机了。在我这里，R22只能飞一个人。。小时候买的kysho电直，85油门起飞。。

浆存储太大动能的东西，很难做好。

作者: zhms    时间: 2014-9-29 15:16
路过 。。。
作者: task00    时间: 2014-9-29 15:19
do335maomao 发表于 2014-9-29 15:02
3508配17寸桨，这样的配置第一次见，只怕抗风差得吓人吧，我配14寸抗风都一般

这个需要电机扭矩够大，叶片惯性要够小，可能可以弥补一点。不过今天飞的时候，侧倾发生，有一小炸，发现大浆在天上比小浆有点更挂得住的感觉。

youtube看过一个视频，相同配置的四轴，轴距和电力更强一些，就在30英里的风里勉强稳定，觉得有点玄乎。后面测试看看。

作者: do335maomao    时间: 2014-9-29 15:38
task00 发表于 2014-9-29 15:19
这个需要电机扭矩够大，叶片惯性要够小，可能可以弥补一点。不过今天飞的时候，侧倾发生，有一小炸，发现 ...

嗯，对的，我用的14寸apc比12寸重了一半，17寸估计要是碳桨还好，不是碳桨电机压力挺大的

作者: task00    时间: 2014-9-29 15:38
回述一下装机过程
备料准备组装
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浆和电机，总重比t-motor每个多出20g左右的样子

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机架总重比较大，希望以后200g内全部搞定，使用蜂窝＋外硬壳碳纤维结构

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好奇的美短
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准备起飞了
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作者: 爵爷    时间: 2014-9-29 16:15
task00 发表于 2014-9-29 15:15
20年前认识一个老头，用两台汽油机做动力飞800的直机，后来动力和控制不行，换了模型机，总算可以载当时 ...

国外专业航拍的很多都是直机拍的好伐尤其在多轴出现之前

作者: mcb0632    时间: 2014-9-29 22:39
期待你的试验。
特别是18650 和 超级电容。

请教一下：
如果是小飞机，用NCR18650BD，18650 3200mah 10A放电电流，单节重量47克，3S1P重141克，机架+动力+设备大约300克，总重算450克。如果力效有6g/w，需要7.5A电流左右。需要加多大的超级电容？

作者: sukekkk    时间: 2014-9-29 23:16
task00 发表于 2014-9-29 14:45
18650的bechmark测试是锂聚合物的单位储能密度2倍，铁壳更安全，并且这壳体不是碱性电池那么厚的。

细 ...

我当初说用18650来飞行的时候，论坛一群人喷。结果我找了一段视频，18650飞了95分钟，所有人又改口了。

我想说的是，那些固步自封的人，不要老想让别人的思维变得跟你一样，lz这种创新的精神是很可贵的。指不定哪天试出成果来，屌丝瞬间变大神。

还有提示一下26650别试了，重点放在18650。因为tesla，几乎试过市面所有的电池，最后才选定松下18650。

作者: 唐牛    时间: 2014-9-29 23:39
18650 有人搞啊,但是條件十分嚴格,說穿了就是輸出電流受限,所以機子要輕
留空超過 120 分的機子,有興趣可以看看
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1880665

如果想搞輕的機架,市售品全都不及格,零件太多,像管夾好了,
四軸就要 8 個,再加上馬達座,光這些就超過人家自製的整套機身
中心座留用,管子改用方管,直接固定馬達,這樣可以省下不少重量

像這位大哥的做法就十分合理了
http://bbs.5imx.com/bbs/forum.ph ... 6512&extra=page%3D1

作者: zy_sh_npk    时间: 2014-9-30 00:55
mcb0632 发表于 2014-9-29 22:39
期待你的试验。
特别是18650 和 超级电容。

我看松下的测试最大是5A,网友说最多2C放电，也就是大概7A，10A的最大放电电流是哪里来的呢？





作者: zy_sh_npk    时间: 2014-9-30 00:57
sukekkk 发表于 2014-9-29 23:16
我当初说用18650来飞行的时候，论坛一群人喷。结果我找了一段视频，18650飞了95分钟，所有人又改口了。
...

应该就用松下的18650测试吧，最好是高压12S，多路并联这种吧。
26650我也不看好，工艺散热估计还是有问题，不如18650成熟。


作者: task00    时间: 2014-9-30 05:01
mcb0632 发表于 2014-9-29 22:39
期待你的试验。
特别是18650 和 超级电容。

超级电容的作用是保证超过C数负载时候飞行安全用的，飞行器需要考虑的是极限功耗时候的电流，和极限功耗下保证安全所需要的放电时间。
单个超级电容单元的电压是2.7V，有效压降区间大约1V以内，所以需要单独的dc/dc转换电源，超级电容的接入打算是先并联到16V左右的耐压，然后通过定制电调对负载的采样，然后决定在低功耗时降压对电容组充电，和大功率飞行瞬间的升压放电。

可以在理想状态，忽略dc/dc转换效率，把多少法拉*v当作需要的功来看，100F，16V，那么可以在10A下工作10秒（但实际效率可能是85％ ＊ 实际压降放出的能量）

所以在翼效小于12的飞行器上，添加额外的辅助电容是不可取的，只能间接回答你的问题。

作者: task00    时间: 2014-9-30 05:03
唐牛 发表于 2014-9-29 23:39
18650 有人搞啊,但是條件十分嚴格,說穿了就是輸出電流受限,所以機子要輕
留空超過 120 分的機子,有興趣可 ...

任何需要螺丝固紧的方式都需要重新考虑
如果放电和功耗控制实验成功，打算使用蜂窝板和一体成型碳纤维定制外硬壳机架。


作者: task00    时间: 2014-9-30 05:04
zy_sh_npk 发表于 2014-9-30 00:55
我看松下的测试最大是5A,网友说最多2C放电，也就是大概7A，10A的最大放电电流是哪里来的呢？

我也无法找到NCR18650BD的datasheet，松下网站只有B，而没有BD这个资料的。

在做好晶体管放电负载后测试电池，真正什么样子届时一目了然。

作者: yklee    时间: 2014-9-30 08:34
支持楼主折腾
作者: HUANG123    时间: 2014-10-2 22:14
LZ的简历很吊，可以去这个看看，http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=986679，你工作可以翻一倍
作者: task00    时间: 2014-10-3 01:04
HUANG123 发表于 2014-10-2 22:14
LZ的简历很吊，可以去这个看看，http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=986679，你工作可 ...

请问你是顺丰内部人员吗？

别逗了，k级别的月薪。。哄小孩呢。

作者: scaple    时间: 2014-10-4 12:35
task00 发表于 2014-9-29 15:15
20年前认识一个老头，用两台汽油机做动力飞800的直机，后来动力和控制不行，换了模型机，总算可以载当时 ...

啊! 噩耗阿！
多年前专门去过他的工作室考察。至今一直非常敬仰他。
前辈走好。





作者: oooabc    时间: 2014-10-5 10:47
希望楼主新的突破
作者: feifei666    时间: 2014-10-5 11:14
电池的能量密度只有汽油的三十分之一，楼主不必纠结电池。直接油动直机。
作者: alexleft    时间: 2014-10-5 19:30
楼主有没有看过这个视频？




作者: 白小淘    时间: 2014-10-5 20:45
alexleft 发表于 2014-10-5 19:30
楼主有没有看过这个视频？

敦豪速递？

作者: task00    时间: 2014-10-5 23:13
alexleft 发表于 2014-10-5 19:30
楼主有没有看过这个视频？

前不久我这城里有个机关公开招标，其中一家就是这个牌子的，另外两个竞标的淘宝上买某头文字D的，当场炸了。。。德国鬼子轻松弄了百来万走了。

作者: alexleft    时间: 2014-10-6 21:18
task00 发表于 2014-10-5 23:13
前不久我这城里有个机关公开招标，其中一家就是这个牌子的，另外两个竞标的淘宝上买某头文字D的，当场炸 ...

DXX当场炸了证明控制的人水平太烂了！虽然头文字D的也不咋样。

其实我是想说，这个视频里面能看出很多东西，有一点对比价值。

作者: e0628    时间: 2014-10-6 22:19
makeflyeasy 发表于 2014-9-29 11:34
我也是多旋翼飞行器应用的创业者;现在已经完全放弃航拍领域，因为大公司都把领土快占完了；我现在看到还有 ...

赞一下，不过不知道你说的这个航拍领域是指的硬件还是拍摄？？

作者: e0628    时间: 2014-10-6 22:20
alexleft 发表于 2014-10-5 19:30
楼主有没有看过这个视频？

貌似顺风已经开始了~~
作者: e0628    时间: 2014-10-6 22:33
task00 发表于 2014-9-29 14:45
18650的bechmark测试是锂聚合物的单位储能密度2倍，铁壳更安全，并且这壳体不是碱性电池那么厚的。

细 ...

买DJI要备案？？啥意思？、
作者: makeflyeasy    时间: 2014-10-7 00:08
e0628 发表于 2014-10-6 22:19
赞一下，不过不知道你说的这个航拍领域是指的硬件还是拍摄？？

硬件、软件和拍摄都包括

作者: e0628    时间: 2014-10-7 00:10
makeflyeasy 发表于 2014-10-7 00:08
硬件、软件和拍摄都包括

现在拍摄也不好了吗？
作者: makeflyeasy    时间: 2014-10-7 00:13
e0628 发表于 2014-10-7 00:10
现在拍摄也不好了吗？

很多人都有设备~~现在精灵一出来~全国人民都会航拍了

作者: e0628    时间: 2014-10-7 00:53
makeflyeasy 发表于 2014-10-7 00:13
很多人都有设备~~现在精灵一出来~全国人民都会航拍了

说的也对啊~~但是都是一般人~~真正的美丽我感觉还是要考专业人士去完成，普通人都可以买精灵但是不代表他会投入过多的时间去出作品~~

作者: 镇江博晶    时间: 2014-10-7 08:16
支持楼主，主要看你的应用目标！航拍稳和安全最重要，航时10分钟够了！大桨力效高但要大负载才稳的住！
作者: xw1364    时间: 2014-10-21 08:42
18650没问题，我一直用的三洋的那种电动工具红皮电池飞的450，6节组12V飞半小时左右
作者: crazyboyyy    时间: 2014-10-29 10:15
对于固定螺距的来说
高桨效必然转速低 转速低必然不稳定
长航时和稳定性确实有矛盾




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