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완전 초보도 따라하는 하이엔드 레이싱 드론 만들기 #14 - 베타플라이트(Betaflight) 완전정복 / PID tuning 설정

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PID tuning tab입니다. PID에 대해서 설명을 안하고 넘어갈 수는 없겠어서 최대한 쉽게 설명해 보겠습니다. 아래 화면의 표에 보시면 roll, pitch, yaw 세 개의 모션에 각각의 pid를 넣어줄 수 있게 되어 있습니다. 이 부분은 나중에 따로 공부해 보도록 합니다. 일단은 proportional, integral, derivative 값은 default 값으로 사용합니다. RC rate와 super rate도(노란색 형광색칠 부분) 일단은 그대로 둡니다. RC rate, super rate, rc expo 등은 스틱을 움직였을 때 얼마나 드론이 얼마나 빨리 회전하는 가를 결정하는 값입니다. 오른쪽에 보이는 그래프를 보면 이해가 조금 더 쉽습니다. 현재 저는 모든 스틱을 오른쪽 끝으로 했을 때의 값이 1043deg/s입니다. 예를 들어 roll을 오른쪽 끝에 가져다 두면 드론이 1초에 1043도를 회전한다는 뜻입니다. 1초에 3회전에 약간 못 미치는 값입니다. 이 값들은 알고 계셔야 할 것이 acro mode에 해당되는 것들입니다. stable 모드에서는 stick을 기울이는 각도만큼 드론이 기울여지게됩니다만, acro mode에서 스틱을 기울이고 유지하고 있으면 그 방향으로 계속 회전을 합니다. 이 특성을 잘 이해하셔야 acro mode로 비행을 할 수 있습니다. 일단 아무것도 모르겠고 와닿지가 않는다! 하시는 분들은 pid 및 rate 부분을 모두 default로 사용합니다. 다만 Vbat compensation 부분을 켜둡니다. (빨간색 check 부분) Filter setting으로 갑니다. Gyro sensor의 값에서 noise를 걸러주는 filter를 설정해 주는 부분인데요. 이것도 그대로 둡니다. 쉽게 얘기해서 초보자들이 이 tab의 값들을 수정할 일은 아마 acro 비행이 익숙해질 때까지 없을 것입니다. Acro 비행이 익숙해진 후에 조금 더 손맛에 맞게 바...

드론의 기초 - ESC와 MOTOR

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드론의 중요한 동력인 모터와 모터를 콘트롤하는 장치인 ESC(electronic speed controller)를 알아보겠습니다. 플콘(플라잇 콘트롤러, flight cintroller)은 바로 모터에 연결되어 모터를 제어하지 않습니다. 플콘은 자이로센서 및 가속센서의 값과 RC 조종기의 신호를 읽어서 드론이 파일럿이 의도한 조종대로 움직이고 있는지 판단하고 어떤 모터가 얼마만큼의 출력으로 돌아가줘야 하는지 esc에게 알려줍니다. Esc는 brushless motor에 플라잇 콘트롤러로부터 받은 신호를 전압으로 바꾸어 모터를 회전시키는 역할을 합니다. https://robotics.stackexchange.com/questions/10970/connected-battery-esc-and-motor-does-not-power-up-the-arduino 그림은 flight controller가 아닌 arduino board에 연결된 것입니다. Motor를 제어하는 signal을 flight controller가 주는 것이냐 arduino board가 주는 것이냐의 차이만 있습니다. 브러쉬리스 모터는 일반 모터와 달리 브러쉬가 없어서 중심축에 전류를 흘리기 위한 접촉이 없습니다. 따라서 마찰에 의한 열발생이 없어 고속 회전 모터에 사용됩니다. 모터의 규격은 2203-2300KV 와 같이 네자리-네자리 숫자로 표시되는데 22는 모터의 지름 03은 높이를 나타내고 2300KV는 1V당 1분에 2300 회전이 가능한 모터라는 뜻입니다. 다만 모터에 프로펠러가 장착되지 않은 상태의 회전수입니다. 이 KV 숫자가 높다고 무조건 좋은 것은 아니고 같은에너지를 소모하는 모터에서 회전수가 높아지면 토크에서 손해를 보기 때문에 돌아가는 속도는 빠르지만 회전의 힘은 그만큼 손해를 보게 되어 있습니다. 고속으로 회전하기 때문에 밸런싱이 잘 맞게 제작되어야 하고 이 품질에 따라 가격이 차이가 납니다. 250mm 프레임을 쓰는 드론의 경우 2300KV~2600KV...

드론의 기초 - LOS(line of sight)와 FPV(first point view)

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우선 FPV에 대해서 알아보겠습니다. FPV는 first point view의 약자입니다. 일인칭 시점이란 뜻이지요. 드론을 조종할 때 일인칭 시점으로 조종을 한다면 그것을 fpv 드론, fpv 비행 등으로 부릅니다. 일인칭으로 조종한다는 것은 마치 내가 드론에 타고 있는듯 드론 앞에 펼쳐진 환경을 보고 조종을 하는 것입니다. 지상에서 고개를 들어 날라다니는 드론을 보며 조종을 하는 것은 LOS라고 합니다. Line of sight 의 약자입니다. 이전 포스팅에서 추천해드린 초급용 드론은 모두 los 비행을 하는 드론들입니다. LOS와 FPV의 비교 FPV 비행의 장점을 몇가지 말씀드리면, 드론이 어느 방향을 보고있는지를 명확히 알 수 있기 때문에 드론이 지상의 시야에서 사라지더라도 조종이 가능합니다. LOS의 경우 조종하다 방향성이 헤깔리는 순간 의도하지 않은 방향으로 조종하게 되고 추락으로 가는 헬게이트가 열립니다. 마치 내가 드론에 탄 것 같은 기분이 들어 더 짜릿한 기분을 맛볼 수 있습니다. LOS보다 먼거리를 비행해 볼 수 있습니다. 물론 단점도 있는데요. 착륙이 조금 어렵습니다. 드론의 앞쪽만 시야에 들어오기 때문에 시각 정보의 제한이 있습니다. 이러한 단점들에도 불구하고 fpv를 시작해서 맛들이면 los로는 못돌아간다라고 말할 수 있을 정도로 비행의 즐거움이 큽니다. 드론의 경우 주로 레이스 드론에서 fpv를 사용합니다. 장애물을 통과하고 포스트를 돌기위해선 los보단 fpv가 더 적합하기 때문입니다. 드론 레이스 외에 곡예비행을 즐기는 freestyle 드론의 경우도 fpv를 사용합니다. Freestyle 드론이란 레이스 드론의 고스피드, 고출력을 이용해서 지형과 지물을 이용한 곡예비행을 하는 것입니다. 레이스용 드론과 프리스타일용 드론은 크게 차이가 없는데 나중에 따로 포스팅을 하도록 하겠습니다.