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[Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 14 avr. 2016, 20:25
par ZeblodS
Bonjour,

Je suis tombé sur ce sujet en parcourant RCgroup, et je trouve l'idée très sympa.

Le but est de contourner le problème de la perte d'efficacité lors de l'utilisation du lacet (yaw) pour tourner lorsqu'on vole en FPV avec un quadricoptère.
En effet, tourner s'effectue en freinant deux moteurs tournant dans le même sens (diagonal) tout en accélérant les deux autres moteurs pour que le déséquilibre des forces face pivoter le quad dans un sens ou dans l'autre autour de l'axe de poussée des moteurs. Or ce freinage impacte l'efficacité, sans compter que quand on va à une certaine vitesse cela a également tendance à déstabiliser le quad quand on met trop de lacet d'un coup.

Comment faire donc ? Et bien en "simulant" la rotation en utilisant uniquement le tangage (pitch) et le roulis (roll), tout en réorientant la caméra pour qu'elle soit dirigée en permanence vers l'avant (la direction vers laquelle le quad avance).
Dans la pratique, la commande de lacet (yaw) de la radio-commande aura pour action de faire tourner la caméra, et le quad utilisera la direction vers laquelle point la caméra comme "l'avant", ce qui signifie que l'action du stick de tangage (pitch) aura pour effet de toujours faire pencher le quad dans le sens de la camera.

Pour cela, il faut pouvoir faire tourner la caméra sans contrainte et connaître précisément son angle. Par exemple, en utilisant :
- un servo moteur continue,
- un capteur d'angle fonctionnant sur 360° sans limites,
- un collecteurs tournants avec dégagement au centre pour l'axe du moteur, pour connecter la camera électriquement.
(Le matériel ci-dessus est juste à titre d'exemple, il faut affiner)

Niveau logiciel dans Cleanflight ou Betaflight, je pense qu'une solution "simple" serait de réutiliser le mode "Heading Lock" en remplaçant le magnétomètre par le capteur d'angle.
Ce faisant, on pourra définir le Nord magnétique comme étant la direction vers laquelle la caméra pointe, et en bloquant la commande du lacet d'origine sur l'axe Nord/Sud, l'action du stick de tangage fera toujours aller le quad dans la direction de la caméra. Le stick du roulis permettra toujours d'aller à 90° par rapport à la direction de la caméra (pour compenser le vent ou autre).

Pour faire ça, il faut donc idéalement un quad en X avec la possibilité de mettre toute la partie caméra mobile sur le dessus et au centre.


Que pensez-vous de ce genre de projet ?
Est-ce réalisable ?
Est-ce que je me trompe à un moment dans le raisonnement ?

PS : Je ne sais pas si c'est la bonne section pour discuter de ce genre de chose, si vous avez un meilleur endroit, merci d'y déplacer le sujet :)

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 14 avr. 2016, 22:32
par Maxxhimum
HA ben non tu te trompes pas dans le raisonnement, dans la mesure ou on veut une machine qui se dirige à 2 doigts, mais le principe c'est le pilotage non ? si tu enlèves le yaw et que tu automatises la camera, outre le surpoids tu enlèves une partie de la poésie, techniquement c'est intéressant, comme le mode horizon sur la naze, intéressant mais lassant, au bout d'un moment t'as envie de savoir si tu peux faire sans. Mais t'as pas vraiment besoin de tout réinventer, un quad une gimbal 3 axes, une taranis, un retour télémétrie, et un script LUA, et te voila avec une gimbal asservie au yaw et une machine en course lock qui se pilote avec un seul stick.

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 14 avr. 2016, 22:50
par Lyssorus
Sinon si tu arrive à voler avec une caméra tilté à un peu plus de 45° plus besoin du Yaw, je le fait souvent sur simu, juste avec pitch et roll on se démerde :p

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 14 avr. 2016, 23:16
par ZeblodS
Je ne suis pas complètement d'accord : pour moi l'objectif final est d'être le plus efficace possible, peu importe le moyen d'y arriver.
Et justement, je pense que ce montage peut apporter un plus dans la négociation des virages.

Ici on n'automatise pas vraiment la camera, c'est plutôt un asservissement de la direction du quad en fonction de la position angulaire de la caméra.
Le lacet ne faisant plus tourner tout le quad, mais uniquement la caméra. Et l'axe de la commande de tangage restant aligné avec la direction vers laquelle pointe la caméra (pour qu'en vol FPV, le tangage reste la commande avant/arrière).

Le pilotage ne se fera pas à un stick, seulement pour virer au lieu d'avoir besoin du lacet+roulis, seul le "lacet" (en fait la commande de position angulaire de la caméra, transposé en modification de tangage/roulis du quad) sera nécessaire. Le virage sera plus simple à effectuer, mais aussi je pense plus efficace et c'est surtout ça qui compte.

Le challenge principale est de faire un système solide et léger... Logiciellement je ne m'en fait pas trop (après tout, le développement embarqué c'est mon métier).

Pourrais-tu développer un peu plus ta solution avec gimbal et taranis ? (oui bon j'ai pas de taranis donc je ne sais pas trop ce qu'il est possible de faire avec...)


En tout cas, pour l'instant ça reste du domaine de l'idée, à voir si je franchi le pas et tente le prototypage.

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 14 avr. 2016, 23:29
par Lyssorus
Owi tente un prototypage !!! Moi j'adore voir les projets fou et novateur prendre forme :)

Même si j'ai des doutes sur l'efficacité, ça se tente, et en plus je n'ai pas d'argument pour dire que ça sera moins bon lol, alors pourquoi pas :)

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 14 avr. 2016, 23:36
par ZeblodS
Je pense que ça sera plus efficace car on s’affranchit complètement de la gestion du lacet du quad. On ne perd plus de temps à "redresser" le quad pour qu'il soit en face de la direction qu'on veut prendre (ce qu'on fait en FPV).

Et d'après mes tests, quand je fais un virage utilisant uniquement le tangage et le roulis (en vol à vus, en FPV c'est infaisable), je suis bien plus efficace que quand je fais un virage en FPV avec lacet + roulis + tangage pour garder l'avant du quad dans l'axe du mouvement.
Bon après je ne suis pas très bon en FPV c'est vrai...

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 15 avr. 2016, 05:53
par Lyssorus
Ouai faut tester quoi :p

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 15 avr. 2016, 21:15
par cubensia
Sur apm tu a un mode qui te simule sur un quad le vol d'une aile
Ça te vire le Yaw ´ du coup tu pilotes aux ailerons et pitch ... Le truc c'est que les demi tour sur place c'est moins évident

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 16 avr. 2016, 05:47
par yan solo
c est sur que sans le yaw les parcours techniques vont devenir impossibles , tu vas avoir certes de belles courbes mais elles vont etre trois fois plus grandes .

Re: [Projet/Idée] Quadricoptère sans lacet (yaw)

Posté : 17 avr. 2016, 04:15
par ZeblodS
Petit test, essaye d'être technique en vol à vue sans utiliser le yaw : on arrive très bien à faire des virages serrés en utilisant uniquement le pitch et roll quand on ne cherche pas à garder l'avant du quad face au sens de marche.