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Message par Jonathan06 » 03 mars 2008, 00:02

Fort fort interessant votre projet. Et tres tres tres ambitieux!!!
Mais reste realisable, si on veut y mettre les moyen.
C'est un projet a ma porté, mais...
Oui il ya un mais, le probleme c'est le temps. Car il faut y passer un paquet de temps.
Si je peu etre util pour quoi pas.
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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 00:02

J'ai pas dit qu'avec des gyromètres on se passe d'accéléromètre hein, il en faut un ça on est d'accord :)

Simplement ça me parait difficile avec ce simple accéléromètre de controler les commandes au cyclique...


Le principe d'un asservissement c'est d'envoyer des commandes. Dans notre cas on va mesurer l'accélération instantannée, en dériver la vitesse instantannée (deja bonjour les problèmes de dérive numérique) et tenter de l'annuler.

Pour cela, on va commander à l'helicopter un certain degré d'assiette et/ou de roulis qui seront fonctions de l'accélération instantannée.

Or, pour que ces commandes fonctionnent, il faut qu'on les asservisse sur les degres REELS de roulis et d'assiette, qui sont donc mesurés par des gyromètres.



En gros, il est impossible d'enoyer des commandes au cyclique sans gyrometre, sinon tu es incapable de savoir l'intensité de la commande à envoyer... Ca marcherait sur un birotor, puisque une commande constante provoque un angle constant. Sur un helico normal, une commande constante va provoquer un angle en augmentation constante, que l'on ne peut pas controler sans connaitre l'inclinaison de l'helicoptere.

J'espère que je suis clair.
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 00:24

Biensur, on est totalement d'accord sur le but recherché mais:

Pour moi le gyro fait une correction instantanné, qu'on ne peut pas piloter (un gyro on défini une sensibilitée c'est tout)

edit: Un gyro ne fait que mesurer une accélération angulaire, il sert donc a faire ce qu'on en veut smile.gif Notament mesurer une inclinaison par rapport a une position initiale.

Si le gyro est capable, a n'importe quel moment, de retrouvé une position programmée, celle de l'initialisation, il suffirait donc de le mettre en veille jusqu'au moment ou l'on veu retrouver l'assiète c'est ca?

Ca n'empechera pas que si l'hélico est dans une translation rapide, même si on retrouve l'assiète initiale, on ne le freinera pas suffisament tot pour qu'il soit en statio.. d'ou effectivement la dérivation de l'accélération pour avoir la vitesse..

Après on fait juste une boucle d'asservissement en vitesse et le tour est jouer...

Ca vole comme ca non?
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 00:32

Davy_D @ 2 Mar 2008, à 23:02 a écrit : En gros, il est impossible d'envoyer des commandes au cyclique sans gyrometre, sinon tu es incapable de savoir l'intensité de la commande à envoyer...  Ca marcherait sur un birotor, puisque une commande constante provoque un angle constant.  Sur un helico normal, une commande constante va provoquer un angle en augmentation constante, que l'on ne peut pas controler sans connaitre l'inclinaison de l'helicoptere.

J'espère que je suis clair.
Je viens de bien relire..

tu as peur que la correction face par exemple retourner l'hélico?

je vois, dans ce cas c'est pas l'accélération angulaire qu'il faut mesurer, mais juste l'assiete

quand tu dit gyrometre tu entend inclinomètre, et moi j'avais compris gyroscope :D

Après on fait juste une boucle d'asservissement en vitesse et le tour est jouer...

Et la le gyro entre en jeu.. mais je persiste a croire qu'un gyro ne nous donne pas une assiete définie...

Il faudrait connaitre l'assiète de l'hélico et donner une valeur d'angle limte en fonction de la correction. Donc il faut a tout moment connaitre l'angle. (et pas la vitesse angulaire)

@+, RolluS
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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 00:43

Biensur quand je dis gyro c'est un moyen de mesurer la position angulaire, que ce soit grâce à un gyrometre ou gyroscope, ou inclinometre.

Dans le cas d'un helico gyro est un abus de langage, car un gyro mesure, il ne corrige rien... Un gyro d'helico contient une boucle d'asservissement exactement comme ce que l'on veut faire.


Le probleme est donc que les corrections, si on a pas de moyen de mesurer la position angulaire vont faire tourner l'helico de façon incontrolable, puisque qu'on ne saura pas quand arréter un ordre.

(un gyrometre te donnera bien sur toujours une position relative par rapport à la position initiale et rien d'autre)
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 00:56

Oui, ce qu'il faut donc c'est un capteur angulaire..

Ce qu'on veut faire, c'est de l'asservissement de vitesse et de trajectoire dans repère donné. (auto-statio ou auto-pilote)

Le gyro fait déjà de l'asservissement d'assiète,

Gyro ou pas on ne sais pas dans quelle position on se trouve..

Je n'arrive pas a identifié les capteurs de la sidewinder freestyle 3d pro, qui eux sont certainement des inclinometre.

Pour l'instant les seuls trouvé sont énormes (40*40mm)
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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 01:04

RolluS @ 2 Mar 2008, à 22:56 a écrit :

Le gyro fait déjà de l'asservissement d'assiète,

Gyro ou pas on ne sais pas dans quelle position on se trouve..



Heuu non un gyromètre mesure il n'asservit rien!? C'est a nous de le coder cet asservissement :)


Avec un gyromètre deux axes on peut connaitre le roulis et tangage relatif par rapport au moment de l'initialisation. A supposer que tu ne branche pas la batterie la tête en bas, tu as donc toujours connaissance de la position angulaire de l'helico :D


L'objectif avant d'asservir quelque vitesse que ce soit est donc d'abord d'être capable d'asservir notre helico en position. Je veux 5 degres de roulis, 4 de tangage paf il se positionne.

Ensuite c'est la seconde étape, asservir la vitesse grâce à l'accéléromètre.
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 01:32

Davy_D @ 3 Mar 2008, à 00:04 a écrit :
RolluS @ 2 Mar 2008, à 22:56 a écrit :

Le gyro fait déjà de l'asservissement d'assiète,

Gyro ou pas on ne sais pas dans quelle position on se trouve..



Heuu non un gyromètre mesure il n'asservit rien!? C'est a nous de le coder cet asservissement :)


Avec un gyromètre deux axes on peut connaitre le roulis et tangage relatif par rapport au moment de l'initialisation. A supposer que tu ne branche pas la batterie la tête en bas, tu as donc toujours connaissance de la position angulaire de l'helico :D


L'objectif avant d'asservir quelque vitesse que ce soit est donc d'abord d'être capable d'asservir notre helico en position. Je veux 5 degres de roulis, 4 de tangage paf il se positionne.

Ensuite c'est la seconde étape, asservir la vitesse grâce à l'accéléromètre.
Oui donc en fait on doit avoir 3 gyro dont on utilise le signal servo pour savoir quel angle on a sur chaque axe
et 3 accéléromètre pour en déduire le vecteur vitesse (en 3D) et donc pouvoir l'anuler
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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 01:39

Heuu oui mais pas tout a fait. Pour moi le but serait de développer un "calculateur de vol" autonome. Ca serait tricher d'acheter trois GY401 pour faire ça quand même :D Surtout très cher et très lourd... D'autant que tu ne pourra pas directement déduire l'angle du signal servo.

Il faudrait plutot ça http://www.robotshop.ca/accueil/produit ... 0-sfe.html" onclick="window.open(this.href);return false;

pour mesurer tanguage et roulis


Et ca
http://www.gotronic.fr/catalog/capteurs ... metres.htm" onclick="window.open(this.href);return false;

Pour les accélérations.


Le tout relié à un microcontroleur assez costaud pour calculer tout ça :)
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 01:48

Pas besoin de gy401, des simple me..des qui ne font qu'une réglation médiocre, le signal servo par rapport au neutre est proportionnel a l'angle non?

Je connais les produit que tu cite je t'ai donné le liens y'a quelques posts...
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Message par Jonathan06 » 03 mars 2008, 02:05

De plus en plus interressant :D
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 02:54

L'accéléromètre 3 axes, tu ne le monte pas dans un référentielle galiléen mais dans le référentielle hélicoptère..

L'accéléromètre détecte toutes les accélérations, y compris celle de la pesanteur. (c'est marqué dans le lien que tu m'a donné: -3G à +3G, la pesanteur c'est 1G

En plaçant un accéléromètre 2 axes du type ADXL311 sur un plan vertical, quand on est au repos on obtient en sortie des deux axes des signaux proportionnels au sinus et au cosinus de l'inclinaison, on en déduit donc l'assiette

Avec un accéléromètre 3 axes ADXL330 sur un plan orthonormal, on possède en plus la dimension trajectoire qui nous manque..

Mais ça ne détecte pas l'inclinaison quand on débute une chute libre et quand on met le système en mouvement (accélération linéaire et force centrifuge).

J'ai l'assiète et la trajectoire la non?

Tout ce qu'il faut pour un statio c'est que dans le repère hélicoptère, toutes les accélérations soient nulles, ainsi que leurs dérivé premières...

Le problème de la dérivé c'est la dérive, mais quel gyro ne dérive pas ne serait-ce qu'avec la température ou la tension batterire..
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 03:00

C'est vrai que ca stabilise la machine dans le référentiel hélicoptère, et par rapport a la pesanteur, mais ca ne la positionne pas..

Avec des gyroscopes tu positionne l'inclinaison dans le référentiel galliléen, et en rajoutant l'accélération et sa dérivée tu connait la position.

Mais compte tenu de toutes les dérive, notament sur l'altitude ton positionement est très imprécis, sauf si tu t'aide d'un gps... (tu trouve des récepteurs gps pour 70€ maintenant)

Ensuite il faudra évidement que le système d'accéléromètre soit dans une position géostatique, (puisqu'on veux mesurer un déplacement), donc dans un plan, donc mobile sur 2 axes maintenu striquement horizontaux par des gyro et servo.
Ou alors les accéléromètres sont dans le référentiel hélico, et par récupération des angles de roulis et tanguage tu transpose grace a un changement de repère le référentiel hélico au référentiel galliléen que tu a pris lors de l'initialisation des gyros.
Les gyros vont dériver, tout comme l'intégration logiciel pour la position (avec des intégrateur matériels ca sera un peu corrigé) ce qui fait que même si l'on a toujours l'attitude correctement, la position aura dérivé et la bah ton auto pilot est perdu.. Il faudra donc coupler de toute facon à un GPS, qui fournira la correction en positionnement..

Enfait tu a un GPS dont la précision est amélioré par un montage type centrale inertielle..

En résumé si on veux faire un autopilote, bah il nous faut un accéléromètre 3D, 3 gyro headlock, et un récepteur GPS pour les correction en dérive de tout ca...

Il pourrait aussi etre utile d'ajouter une détection de distance pour faire de l'anti colision (ca va un capteur de ce genre coute dans les 15€)

Hormis le temps pour 10000 balles l'hélico doit pouvoir aller de A à B tout seul s'en se crasher (peut etre)...
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 04:23

Je viens d'édité le post de 2h00 du mat pour apporter des précision..

Bon bah je crois que l'auto statio peut se faire, et sans gyro (grace a l'accélération de la pesanteur), mais l'auto pilote c'est chaud..

A moins d'etre sponsorisé !

Bioris, on peut vendre des t shirt et des autocollants nous aussi stp? on a du matos a acheté, promis en échange on fait un article..

Sur ce je vais au lit, faut que je digère mes calculs...

@+ ;) RolluS
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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 11:10

Comme je disais, avec un accéléromètre simple 3 axes, une stabilisation doit être possible, mais pas simple du tout, pour les raisons que tu cites, notamment la gravité qui va "disparaitre" à la moindre manœuvre de l'helico... Le système ne peut être engagé que lorsqu'on est déjà en stationnaire et encore je demande vraiment a voir la.


Le top serait une centrale inertielle, mais ça coute très vite dans les 10000 balles comme tu dis :) Je pense qu'en assemblant un accéléro 3 axes et un gyromètre deux axes on peut s'en sortir. Pour la position, on a pas besoin de connaitre la position absolue a chaque instant (tant qu'on ne fait pas un pilote auto capable de revenir à son point de départ ou d'aller a un point précis), la simple utilisation des accélérations instantannée doit suffire et ne devrait donc pas dériver.

Pour les gyromètres je ne connais pas la dérive, je ne sais donc pas si on peut laisser faire ou si on doit trouver un moyen de réaligner régulièrement. Si ça dérive de 2 degrès en 20 minutes c'est largement suffisant, si c'est plus il va falloir trouver des feintes....


Et sinon je ne vois toujours pas comment utiliser directement des gyro d'helico, déjà ça fait gros et lourd, mais surtout la sorti servo ne te donnera pas un angle malheureusement ça ne doit pas être proportionnel, et on ne maitrise rien de son fonctionnement (neutre, valeur angulaire de la commande)
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Message par Jeanclaude 85 » 03 mars 2008, 12:50

c'est normal avec un hélicommande 3A,mais moi je n'ai jamais réussi a le
programmer corectement.C'est dommage car c'est GENIAL!!!!. :D

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Message par RolluS » 03 mars 2008, 15:03

Davy_D @ 3 Mar 2008, à 10:10 a écrit : Et sinon je ne vois toujours pas comment utiliser directement des gyro d'helico, déjà ça fait gros et lourd, mais surtout la sorti servo ne te donnera pas un angle malheureusement ça ne doit pas être proportionnel, et on ne maitrise rien de son fonctionnement (neutre, valeur angulaire de la commande)
Comment ca on ne maitrise rien de son fonctionnement?

Tu sais pas comment ca marche un gyro?

Pour une tenue de cap tout axe (auto pilote): 1 gyro et un servo par axe...

Pour un retour a la vitesse nulle (auto statio): un accéléro par axe..

Compare le prix et le poids de 3 Gy401 et celui de l'HeliCommand

Comme je disais, avec un accéléromètre simple 3 axes, une stabilisation doit être possible, mais pas simple du tout, pour les raisons que tu cites, notamment la gravité qui va "disparaitre" à la moindre manœuvre de l'helico... Le système ne peut être engagé que lorsqu'on est déjà en stationnaire et encore je demande vraiment a voir la.


Bah si on a l'accélération on a l'inclinaison (projection de l'accélération de la pesanteur sur chaque axe) et la vitesse (soustraction de l'accélération de la pesanteur a l'accélération puis integration)

Donc pas besoin d'etre déjà en statio.. Il suffit de calculer le vecteur vitesse..

A accéléromètre va permettre la correction de la vitesse, un gyromètre va permettre la correction de la trajectoire...

Pour un auto pilot (maintient de cap), 3 gyro suffisent, il faut les utiliser comme un gyro d'ac..
Pour un auto statio, on veux connaitre la vitesse et donc il faut accéléromètre et integrateur...

Tu est d'accord?
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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 17:11

On est d'accord que des gyro type GY401 vont permettre de maintenir une attitude, mais ça c'est pas un autopilote, il faut qu'on puisse controler cette attitude et non simplement la maintenir. Et pour cela il faut qu'on puisse envoyer des commandes précises (du genre 2° de roulis et 4° d'assiette), et la on ne peut pas utiliser un gyro d'hélico... On a pas la correspondance entre commande et réponse car c'est du fonctionnement interne, c'est lui qui fait sa cuisine comme il le veut.


Le plus interessant et offrant le plus de possibilités (et moins cher) c'est plutot d'utiliser un vrai gyromètre 2 ou 3 axes relié à un microcontroleur, de même pour l'accéléromètre.





Pour déduire l'inclinaison du simple vecteur accélération, je ne comprends toujours pas comment c'est possible...
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Message par Jonathan06 » 03 mars 2008, 17:47

Et dans le cas d'une derive a vitesse constante? "donc acceleration=0"
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Message par Joffrey » 03 mars 2008, 17:59

Exact, c'est pour ça qu'apparemment il y a en plus des capteurs optiques pour vérifier le déplacement par rapport au sol.
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Vous voulez savoir où on vole ? C'est ici Google Maps - Heli4 Lille

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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 19:47

Avec un suivi constant de l'accélération on doit pouvoir limiter ce phénomène mais apres ça dépend de la précision des capteurs... Les meilleurs gyro HL arrivent à ne pas dérriver c'est bien que ce type de capteur doit marcher :)
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 20:00

L'accélération n'est JAMAIS nulle, elle est au moins de 9.81m/s² sur l'axe Z, et en projetant sur X et Y tu connais aussi la trajectoire de cette accélération. avec accéléromètre 3D tu fait un genre de pendule électronique
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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 20:22

Le projeté sur X/Y sera nul lors d'un stationnaire parfait, c'est la que ça peut drifter.
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 20:35

Mais dès que tu drift tu induit forcément une accélération en X ou Y !
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Message par Jonathan06 » 03 mars 2008, 20:41

Il peut y avoir une acceleration horizontal tellement faible qu'elle sera indetectable, donc la vitesse sera de plus en plus importante sans que cela ne soit detecté, et on aura une derive non corrigée.
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Message par Davy_D » 03 mars 2008, 20:46

Pas mieux :)
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Message par RolluS » 03 mars 2008, 21:23

Et ca meme un gyro ne peut le détecter.. il faut un capteur optique..

En même temps quand on en sera là ,bah l'hélico est sauvé et on reprend les commandes..

Je suis plutôt optimiste quand même!
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Message par RolluS » 04 mars 2008, 18:44

Alors cette histoire d'accélération, les gyro et tout! Plus d'idée? Davy_D, t plus dans le coin?

Sinon j'ai trouvé ca:

http://www.youtube.com/v/a2rM5Zy5T5Y&rel=1&border=0" onclick="window.open(this.href);return false;

Des questions?
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Message par Jonathan06 » 04 mars 2008, 19:23

La video: IMPRESSIONNANT
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Message par RolluS » 04 mars 2008, 19:29

Et si on inverse tout les servo et qu'on pose la manette sur le plateau qu'est ce qui se passe?

On corrige forcément la stabilité...

Je vais voir si je trouve le détail de l'électronique de cette manette, pour connaitre le capteur utilisé, sinon j'en achèterai une...
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Message par pilpoil » 04 mars 2008, 19:41

Salut,

RolluS, tu connais peut être déjà ce Gamepad sinon c'est la manette de la Playstation 3.

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phil.
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Message par RolluS » 04 mars 2008, 20:32

Merci pilpoil pour le lien... j'aimerais bien que le gars scotch son gamepad a l'envers sous les patins, normalement le statio tien tout seul vu que si t'incline dans un sens, bah tu va avoir un ordre dans l'autre sens...
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Message par Davy_D » 05 mars 2008, 00:17

T'inquiète je suis toujours la :)

J'ai pas le temps de faire quoi que ce soit en ce moment mais je commence a me documenter tranquillement.

A priori il y a des accéléros extrêmement sensibles si on en veut vraiment, du genre pour stabilisateur optique d'appareil photo, autant dire que c'est extrêmement précis. Par contre a voir la résistance aux vibrations hautes fréquence.

Cette marque semble faire du très bon matos http://www.invensense.com/products/idg_300.html" onclick="window.open(this.href);return false;

Et ce qu'il faudrait pour fabriquer une centrale inertielle maison c'est ça
http://www.lextronic.fr/P1802-module-ac ... -axes.html" onclick="window.open(this.href);return false;


Je vais faire quelques calculs et estimations pour voir comment ça peut dériver dans le temps pour savoir si c'est effectivement utilisable.

Apres il faut trouver sur quoi développer. J'aimerais bien un microcontroleur costaud du type que j'ai deja utilisé sur un drone, bien puissant et pouvant faire tourner un noyau temps réel :P Mais au pire un bon vieux pic fera l'affaire le code sera juste moche et moins fiable:p

Après il faudra développer du code sur une plateforme de test, puis faire une carte miniature intégrant tous les composants.


Et hop :lol:



Déjà si un jour j'arrive a simplement stabiliser l'altitude de mon helico, je me fous a poil et je cours dans la rue :D :D
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Message par Jonathan06 » 05 mars 2008, 00:23

LE deuxieme lien est pas mal, par contre 109€ :blink:
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Message par Davy_D » 05 mars 2008, 00:51

C'est le jeu ma pauvre lucette, on fait pas de calculateur de vol avec une boite de conserve :) Et ça reste pas plus cher qu'un simple gyro UN axe d'helico... C'est sur ya du taff derrière après...
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Message par Riva8406 » 05 mars 2008, 01:32

Davy_D @ 4 Mar 2008, à 23:17 a écrit : Déjà si un jour j'arrive a simplement stabiliser l'altitude de mon helico, je me fous a poil et je cours dans la rue :D :D
OK, cé noté. De jour ou de nuit ? :lol:

Tu nous feras une chtite vidéo aussi ? :P
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Message par Davy_D » 05 mars 2008, 01:39

Si ça marche promis! Mais bon vu le taf je prends pas trop de risques. Je connais pas mes tables de multiplication alors implémenter un filtre de kalman ça va prendre un peu plus de 5 minutes je pense :blink:
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Message par RolluS » 05 mars 2008, 08:27

Je pense que des gyros serait "presque" inutiles, pour le tarif autant utiliser 2 accéléromètres 3 axes, et former comme un cube avec les repères, et repositionner le repère hélico dans le repère galiléen

La différence d'accélération sur un même axe à 2 points différent, nous donne le moment de rotation, l'assiète on s'en fiche, pourvu que la trajectoire et la vitesse soient maitrisée, l'hélico prendra de toute facon l'assiète optimale...

Je pense qu'il faut se pencher sur le problème de la vitesse dans un premier temps, car celle elle qui donne le reste..

Le mieux est donc de stocker le vecteur vitesse, selon une base de temps stable (interuption matérielle sur horloge de cadencement...)
En additionnant la vitesse a la position à l'instant t on se retrouve avec la position..

Rappel:
Vitesse: Vf=Vi+a*t (vi=vitesse initiale ; a=accélération t=temps)
Deplacement: d=t*(vi+vf)/2

donc on a sur chaque axe:
la fonction vitesse:
v(t)=v(t-1)+a*t
la fonction deplacement (ou position)
d(t)=d(t-1)+t*(v(t)+v(t-1)/2

LE paramètre le plus important est le paramètre t, il nous faut donc une bete d'horloge! (sur la vitesse, l'erreur est cumulative, sur la position, le carré de l'erreur est cumulatif)

Ensuite, le filtre de kalman est indispensable, mais je crois qu'il en existe déjà des matériels..

Sinon matériellement, pourquoi ne pas récupéré une manette de PS3, et récupérer les signaux? on peut même utiliser un pic avec 18F, avec interface USB intégrée, et on reste en numérique... le module bluetooth de la manette permetant éventuellement d'envoyer les données sur un pda...
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Message par RolluS » 05 mars 2008, 10:37

Davy_D @ 4 Mar 2008, à 23:17 a écrit :
Cette marque semble faire du très bon matos http://www.invensense.com/products/idg_300.html" onclick="window.open(this.href);return false;

Et ce qu'il faudrait pour fabriquer une centrale inertielle maison c'est ça
http://www.lextronic.fr/P1802-module-ac ... -axes.html" onclick="window.open(this.href);return false;
L'idg_300 est celui qu'il y a dans la manette sixaxis de la ps3.

Manette vendue moins de 50€ par ailleur ;)

je pense que je vais essayer ca...
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Message par Davy_D » 05 mars 2008, 12:18

RolluS @ 5 Mar 2008, à 06:27 a écrit : Sinon matériellement, pourquoi ne pas récupéré une manette de PS3, et récupérer les signaux? on peut même utiliser un pic avec 18F, avec interface USB intégrée, et on reste en numérique... le module bluetooth de la manette permetant éventuellement d'envoyer les données sur un pda...
Pour tester différents algos et les dérives des capteurs ça peut être fort interessant oui ;)



Je viens de regarder un peu les articles sur la sixaxis de la PS3 et d'aprés le peu d'infos il y aurait un gyro 3 axes et un accéléro 3 axes. Elle à l'air de pouvoir se relier sans problème à un pc par usb, mais dans les videos youtube que je trouve, on ne voit fonctionner que le gyroscope et on à pas l'air de pouvoir chopper la vitesse angulaire brut et l'accélération brute :( Ca serait super pratique pour directement bosser sur un pc pour évaluer un peu les dérives si on avait ces infos.... J'aimerais bien en avoir une pour voir si c'est possible...
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