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완전 초보도 따라하는 하이엔드 레이싱 드론 만들기 #02 - FC(flight controller)에 대하여, Matek F405-CTR

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FC (Flight Controller)에 대하여 레이싱 드론을 만들기 위한 뼈대가 준비되었으니, 이제 본격적으로 부품을 하나하나 부착해가야겠지요? 드론에서 제일 핵심이 되는 부분은 바로 FC입니다. RC 조종기의 신호를 받아서 모터를 회전하게하고 sensor등이 장착되어 있어 드론이 중력 방향을 기준으로 얼마만큼 기울어져 있는지, 어느 방향으로 얼마나 빨리 가속되고 있는지, 고도는 얼마쯤 되는지 등등의 값을 측정하기도 합니다. 또한 조종신호를 받아 FC에 전달해주는 RC receiver, GPS module 등의 주변장치를 부착하여 FC와 통신할 수 있는 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)들이 준비되어 있습니다. 다시말해 드론의 동작을 제어하는 장치가 바로 FC입니다. 레이싱 드론의 경우 3cm*3cm의 정방형 보드가 표준 사이즈로 PCB 기판에 여러가지 회로가 구성되어 있는 보드 형태입니다. Flight controller 구구절절 모든 것을 설명하면 지금 초보님들 상태에서는 알쏭달쏭 무슨 말인지 잘 모를 수 있으니 차차 조립을 진행하면서 필요한 것을 더 설명하도록 하겠습니다. 지금 단계에서 알아두실 것은 FC가 드론의 두뇌와 감각기관에 해당된다고 이해하시면 충분합니다. 위의 사진에서 볼 수 있듯이 여러개의 구리빛 단자들이 빼곡하게 들어차 있는데, 지금 위압감을 느끼실 필요는 없습니다. 제가 알려드리는 단자에만 잘 납땜해 가시면 됩니다. 어떤 FC를 써야 할까요? 크게는 FC의 중앙조종장치(MCU, Main controller unit)의 연산 능력에 따라 F1, F3, F4, F7 등의 세대로 구별되어 있습니다. 또 같은 세대의 FC라고 하더라도 제조사에 따라 특화된 FC들을 내어놓고 있습니다. 2018년 4월을 기준으로 가장 많이 쓰이는 FC는 F4 계열의 FC입니다. 세대별 차이는 단위시간당 얼마나 많은 연산을 해낼 수 있느냐?가 가장 큰 차이입니다. 충분히 검증된 F4 계열을 쓰는 것이 좋습니다....

완전 초보도 따라하는 하이엔드 레이싱 드론 만들기 #01 - 서론, 프레임 선정

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'완전 초보도 따라하는 하이엔드 레이싱 드론 만들기' 서론 야심찬 제목으로 시작되는 연재 블로그 나갑니다. 완전 초보가 과연 어느선까지를 말하느냐 고 물으신다면 저는 다음과 같이 정의하겠습니다. 나는 레이싱 드론이 무엇인지는 안다. 나는 레이싱 드론에 사용되는 부품을 구매할 국내/외 온/오프라인 샵 정도는 알고 있고 구매할 수 있다. 나는 고성능의 하이엔드 레이싱 드론을 직접 만들어보고 싶다. 이상의 세가지 조건을 만족하신다면 이 블로그의 독자가 되실 자격이 충분하신 분들입니다. 그리고 이 조건들을 만족하는 독자들을 대상으로 자세하되 큰 흐름을 놓치지 않고, 쉽지만 꼭 알아야 되는 내용은 빼놓지 않고 설명해 나가겠습니다. 초심으로 돌아가 마치 제가 처음부터 레이싱 드론을 다시 시작한다는 마음으로 작성을 하면서, 아 내가 이 때는 이걸 꼭 알았어야 했는데... 라는 것들을 꼭 짚어가겠습니다. 또한 제가 잘 모르고 넘어갔던 부분들도 다시 공부를 해서 정확히 기록을 남겨두려고 합니다. 말하자면, 새로 시작하는 분들에게 충분한 길잡이가 되면서 저도 다시금 공부하는 계기로 삼겠다는 것이지요. '넌 대체 이런 강좌를 남길만큼 잘 만들고 자격이 되냐?'라고 물어보신다면 근 1년 동안 20개 이상의 레이싱 드론을 제작했고, 꽤 비행할 수 있고, 드론에 문제가 발생했을 때 대부분의 문제를 해결할 수 있습니다. 저의 비행 실력이 궁금하시거나 제가 제작한 드론들이 어떻게 나는지 궁금하신 분들은 제 유투브 채널에 올려놓은 동영상 들을 한 번 봐주시면 고맙겠습니다. 자랑할 실력은 아니고요. 적어도 이정도의 블로그를 남길 만한 최소한의 자격은 되지 않나 싶어서 하는 말입니다. 저의 유튜브 채널 링크:  https://www.youtube.com/user/csleem '뭐 저정도 날리고 꽤 성능이 괜찮은 드론들 같네'라고 생각되신다면 이어서 계속 읽어주시면 되겠습니다. 레이싱 드론이 한국에 소개는 점차 되었었지만 인터넷에서는 상품 소개 정도의 ...

Caddx Turbo F1 fpv camera 개봉기 및 하루 사용 후기

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오늘은 Caddx Turbo F1 fpv camera에 대해 알아보겠습니다. 한동안 Runcam 및 Foxeer사의 fpv camera를 주로 써 왔는데 Caddx는 어떨까해서 한 번 구매를 해 보았습니다. 제 개인적인 결론부터 말씀드리자면, 당분간은 무조건 이거만 쓰려고합니다. 기존의 Runcam 및 Foxeer의 camera들 보다 이게 더 성능이 좋기 때문입니다. 여러가지 스펙을 따져 보아야 더 면밀한 비교가 되겠지만, 해상도, 밝기, 색감, WDR 성능 등이 비행을 하면서 확실히 더 낫다라는 느낌이 들었습니다. 손바닥에 딱 얹어지는 사이즈의 박스에 포장이 되어있습니다. 본사는 미국에 있고, 물론 제조는 중국에서 하겠지요. Runcam 및 Foxeer와 같은 포장 퀄리티입니다. 포장 사이즈는 Runcam과 비슷합니다. Foxeer는 그보다 좀 작은 사이즈로 포장이 되어 있습니다. Turbo F1이 모델이름이고 2.0mm 렌즈가 장착되어있습니다. 이정도 써보니 거의 40도로 각을 올려도 바닥이 보일 정도였습니다. 정확한 화각은 찾아보거나 직접 재봐야 알겠지만 2.0mm, 2.1mm, 2.3mm, 2.5mm까지는 초보자가 쓰기에 적당해보입니다. 이것저것 써보고 자신에게 제일 맞는 걸 쓰면 되겠습니다. 저의 고글 화면이 4:3비율이므로 맞추어서 샀습니다. 카메라는 4:3인데 고글이 16:9면 화면이 옆으로 늘린것처럼 보이고 그 반대인 경우는 화면이 세로로 길쭉하게 보입니다. 카메라화면이랑 고글화면 비율은 맞추는 것이 보는데 불편함이 없습니다. 불량이 있을때 연락하라는 군요. 단 보증은 Caddx 홈페이지에서 살때만 가능하다고 하는데 전 알리에서 산거라 해당사항이 없겠습니다. 품질보증의 구체적인 내용인데, 역시 저에게는 해당 없는 거라 부디 이녀석이 불량 없이 오래 사용할 수 있길 기대할 뿐입니다. 카메라의 규격과 배선 방법 거치대랑 풀사이즈 폭으로 바꿔주는 아답터의 볼트 체결 방법이 자세하게 나와 있습니다. OSD 콘트롤러를 이용한 카메라 세팅 메뉴 설명입니다...

SRD-250 레이싱 드론 기체 리뷰

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오늘 소개해 드릴 녀석은 SRD-250입니다. Helipal.com에서 SRD-250이라는 이름으로 중저가의 레이싱 드론 기체를 판매하고 있는데요. 저는 SRD-250 frame만 따로 주문해서 custom build한 것입니다. 이름에서 알 수 있듯이 대각선 모터 축간 거리가 250mm, 조금 더 정확히 말하자면 255mm로 6인치 프로펠러도 충분히 장착할 수 있습니다. 이제 부분 부분 살펴보기로 하겠습니다. FPV camera는 RunCam사의 Sparrow란 녀석을 달았습니다. 런캠사의 다른 fpv 카메라 대비 딱히 특이한 점은 모르겠습니다. 나름의 특징이 있기 때문에 모델 이름부터 다른 것이겠지만 비행하면서 확 와닿는 특징은 없습니다. Full size fpv 카메라를 장착할 수 있어서 딱 들어맞습니다. 모터는 최근에 T-motor F40 pro 2400KV로 교체를 해주었는데요. 아직 테스트 비행을 못해보았습니다. T-motor는 늘 확실한 비행 능력을 보여주기 때문에 모터에 큰 하자가 없다면 즐거운 비행을 선사해줄 것이라 믿어 의심치 않습니다. 특히 F40 pro는 저속에서의 모터의 회전 안정성이 좋아서 땅에 닿을 듯한 저고도에서도 안정적인 비행이 가능합니다. 이부분은 저가의 모터들과 확실한 차이점을 보여줍니다. ESC는 Emax사의 Bullet 35A이고 multishot protocol로 설정해 두었습니다. Dshot은 지원하지 않는 것이 단점이라면 단점입니다. 찾아보니 ceramic cap 하나를 제거하면 dshot도 지원이 된다고 하는데 굳이 그렇게 하기 보다는 multishot으로 했습니다. Multishot을 쓰더라도 dshot과의 차이점을 아직 저는 잘 모르겠습니다. FPV antenna는 고전중의 고전, 명작중의 명작 TBS triumph입니다. 정품과 짝퉁을 섞어가며 구매를 했기 때문에 저 안테나가 정품인지 아닌지 잘 구별이 안됩니다. SRD-250 frame의 경우 ...

레이싱 드론을 시작하려면 비용이 얼마나 들까요?

레이싱 드론을 시작하고 싶은데 비용이 얼마나 들까요? 많은 질문을 받는 것 중에 하나입니다. 대체 얼마나 들까요? 최소한으로 레이싱 드론을 시작해 본다고 가정할 때 얼마가 들지 한 번 따져보았습니다. 1. 기체 요즘에는 알리익스프레스나 뱅굿 등에서 이미 만들어진 레이싱 드론을 많이 팔고 있습니다...

SJ6 legend action camera 간단 리뷰

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SJ6 LEGEND 액션 카메라에 대해 간단히 리뷰해 보겠습니다. 레이싱 드론에 장착하기 위한 액션 카메라는 이제 선택의 폭이 넓어졌는데요. GoPro, Runcam, Foxeer, SJCAM, ... 등등 제조사도 여러군데이고 모델도 다양하게 준비되어 있습니다. 오늘 소개해 드릴 액션 카메라 역시 그 중의 하나로 SJCAM사의 SJ6 legend입니다. 전면 LCD 및 LED 표시등은 물론이고, 후면 LCD screen까지 구비되어 있습니다. 게다가 무려 터치스크린이에요. 다른 용도는 차치하고서 제가 레이싱 드론에 장착하기 위해 선정하는 기준은 딱 세가지입니다. 첫째, 드론에 장착할 수 있을만큼 가벼운가?, 둘째, FHD로 60fps 이상 녹화가 가능한가?, 셋째, 녹음된 소리에 바람소리가 심하게 들어가지 않는가? 첫째, 무게는 82g으로 GoPro Hero 5 Session이 72g인 것에 비해 10g 정도 더 나가지만, 5인치 프롭을 사용하는 드론에 장착하기에 무난합니다. 둘째, 4K 24fps까지 지원하며 FHD에서는 60fps 녹화가 가능하기 때문에 합격입니다. 빠른 비행과 플립이 많을 경우 30fps는 늘 아쉬움이 남기 때문에 저는 꼭 60fps 이상을 사용합니다. 훨씬 부드러운 영상을 얻을 수가 있기 때문이죠. 셋째, 녹음된 소리는 직접 test 해보지는 못했지만 Youtube 영상을 통해 확인한 결과 만족스러운 수준입니다. Runcam 2 보다는 바람소리가 거슬리지 않고, Runcam 3와 비슷한 수준으로 들립니다. 물론 GoPro 보다는 바람소리가 많이 들립니다. Aliexpress에서 GoPro용 TPU 재질의 거치대를 샀는데 크기가 꼭 들어맞습니다. 스트랩도 같이 들어있는데, 아무리 꽉 조여도 카메라가 옆으로 살짝 힘만 주어도 밀리므로 다른 방법을 강구해야겠습니다. 거치대와 캠이 닿는 바닥면에 폼테입을 살짝 발라주면 안밀릴 것 같습니다. GoPro Hero 5 session...

Spironet Immersion RC Fatshark 13dbi patch antenna를 fatshark에 장착하기

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예전에 Fatshark goggle에 장착할 patch antenna를 고르다가 Immersion RC에서 나온 5dbi patch antenna를 많이들 쓰길래(아래 사진) 그걸 찾아서 주문한다는 것이 그만 아래 녀석을 주문해 버렸는데요. 배송오고나서 포장을 뜯어보니, 와 이건 손바닥만한 patch antenna라서 goggle에 달았다가는 목이 꺾일 꺼 같았습니다. 슬쩍 달아서 고글을 썼더니 느껴지는 무게감에 사용을 포기하고 위의 5dbi patch antenna를 다시 주문했더랬습니다. 그런데, 13dBi gain을 가지는 patch antenna를 goggle에 달면 영상 끊김이 매우 줄어들 것으로 생각이 들었고, goggle에 mount할 수 있는 방법을 googling 했습니다. 역시나 내가 생각한 것을 누군가는 생각을 했더라구요. Patch antenna를 receiver의 jack에 바로 꽂으면 한쪽으로 무게가 쏠릴테니 가운데 쪽에 달면 조금 덜할 것 같았는데, 어떤 행동가가 역시나 가운데에 patch antenna를 거치할 수 있는 3D model을 Thingiverse에 올려놓은 것을 찾았습니다. 그래서 바로 출력을 해서는 아래 사진처럼 mount했습니다. 거치대는 fan으로 돌출된 부분 양옆으로 끼우는 형태인데 따로 고글에 고정되는 부분이 없기 때문에 글루건으로 붙였습니다. Patch antenna에 나 있는 네 개의 볼트구멍과 맞도록 디자인 되어 있어서 위 그림처럼 M3 볼트로 고정을 할 수 있었습니다. 안테나 잭은 90도로 꺾어주는 adapter를 달아서 receiver의 잭에 연장선으로 연결해 주었습니다. 성능은 아직 심각하게 테스트 해 보진 못했는데, 고글을 썼을 때 무게의 압박감이 상당히 줄어 들었습니다. 그래도 약간 무거운 느낌이 나는 건 어쩔 수가 없습니다. 그래도 ground station에나 쓸 법한 안테나를 고글에 장착하니 천군만마를 얻은 것처럼 든든하더군...

요즘 날리는 주력 기체 리뷰

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오늘은 요즘 제가 주로 날리는 기체에 대해 리뷰해 볼까 합니다. 자체 제작한 녀석이고, PID 튜닝까지 완료한 쌩쌩한 녀석입니다. 주력기체가 되는 경우는 일단 들고 나가서 날리다가, 별 말썽을 안 일으키면, 계속 그 기체를 들고 나가서 날리다 보니,그렇게 됩니다. 대각선 모터의 축간거리가 정확히 220mm로 떨어지는 QAV-R clone frame이고, carbon fiber 소재로 되어 있습니다. Arm의 두께는 4.0mm, 하판의 두께는 2.0mm, 상판의 두께는 1.5mm 되겠습니다. 상판이 얇아서 엎어진 채로 바닥에 추락하면 가끔 깨져버리기 때문에 조금 두꺼웠으면 하는 바람이 있습니다. 두 번이나 깨진 탓에 이 녀석은 세 번째 frame입니다. ESC는 RacerStar 35A all-in-one을 사용했습니다. 가격 대비 성능이 좋고, noise도 그리 많지 않으며 내구성도 좋아서 평들이 좋길래 저도 한 번 써 보았습니다. ESC board 위로 omnibus F4 board가 soft mount 되어 있고 상부에도 silicone ring을 넣어주었습니다. 전원부에는 LC filter로 이어지는 전원선이 주전원선 양 옆으로 위치해 있습니다. FPV 영상에 noise를 줄이기 위한 방법이죠. 전원부 하단에도 330uf, 25v low esr capacitor를 달아 두었습니다. 덕분에 영상 feed는 비행내내 쾌적하게 좋습니다. 최상부에는 RC receiver인 FrSky XM+를 얹었습니다. 제가 써 본 2.4GHz receiver 중에는 가장 만족도가 높습니다. 조종 거리도 full range라서 최적의 상황에서 1km까지 비행이 가능하고 크기도 작고 가벼워서 어느 frame에건 잘 부착할 수 있어서 좋습니다. 뒤쪽 하판 바로 위에 TBS Unify Pro HV video transmitter를 달아주었고, 그 위에 LC filter를 얹어서 cable tie로 단단히 고정해 주었습니다. VTX에서 나오는 ...