Radio Control/Concept2013. 12. 16. 20:52

 

드론(Drone, 무인기) 등을 이용한 '무인 택배' 전쟁이 가속화되고 있다고 알려집니다. 아마존닷컴이 무인기 옥토콥터를 이용하여 구매 직후 30분 안에 물건을 배송하겠다고 밝힌 이후, 구글과 종합물류회사 DHL도 '무인택배' 경쟁에 뛰어들었다고 전해집니다. DHL은 최근 드론을 이용해 의약품을 옮기는 배달 테스트에 성공하기도 했고 구글 역시 모든 과정을 무인화한다는 계획이라고 밝혔다는 것입니다.

 

이러한 무인택배 시스템의 핵심은 무인기로 무인기의 두뇌 역할을 하는 운영체제(OS) 개발은 그 중에서도 핵심일 수 밖에 없는데, 선진국들이 앞다퉈 자신들이 개발한 운영체제로 택배 전쟁을 가열차게 진행하는 가운데, 우리나라 역시 무인항공기에 탑재되는 운영체제를 개발해 화제가 되고 있다고 알려집니다.

 

ETRI(한국전자통신연구원)는 항공기의 두뇌와 같은 역할을 하는 운영체제 개발에 성공하였고, 이미 국산 무인항공기에 탑재해 시험에도 성공하였으며 개발에 성공한 항공용 실시간 운영체제의 이름을 '큐플러스 에어(Qplus-Air)'라고 명명하였다는 것입니다.

 

ETRI 측은 항공기 운영체제 개발은 신뢰성과 안전성 보장 측면에서 검증하는 게 어렵고 또한 기존 시스템은 일부 소프트웨어 업그레이드 시에 전체를 교체하는 등 비용과 시간적인 측면에서 문제가 많았지만, 큐플러스 에이를 적용하게 되면 외산 의존성에서 탈피할 수 있게 됨은 물론, 쉽게 시스템 교체도 가능해 상당한 기대효과를 불러일으킬 것이라고 밝힘니다. 특히 세계 최대 방산업체인 록히드 마틴사社도 향후 전투기는 무인 전투기로만 개발될 것이라고 선언한 바 있어 더욱 더 ETRI의 운영체제 개발에 의미가 더해지고 있는 상황이라는 것입니다.

 

항공 운영체제인 큐플러스 에어를 이용한 무인항공기 시연모습

 

무인항공기는 근래 세계에서 가장 '뜨거운 감자'로 부상하여 미국이 對 테러 전쟁에서 정찰과 암살용으로 드론을 활용하면서 부각된 무인기는 이제 군사용을 넘어 각종 극지 탐사와 경찰, 상업용으로 저변이 넓어짐과 동시에 다양한 분야에서 활약할 것으로 기대되고 있습니다.

 

이런 가운데 ETRI는 개발된 운영체제로 '알티스트(대표 손동환)'라는 연구소 기업을 창업하여 본격 상용화 채비에 나섰으며, 이미 검증은 수차례 시험을 통해 진행되었고 지난해 말, 미국 연방항공청의 소프트웨어 안전성 기준 최고 등급인 DO-178B Level A를 획득한 것에 이어 실제 적용에도 성공했다는 것입니다.

 

ETRI가 개발한 운영체제의 특징은 IMA, 통합모듈구조에 있는데 항공기의 무게와 전력소모를 줄이기 위해 국내 최초로 지원, 무인기나 항공기의 체공시간과 작전반경을 높이는 데 필수적인 차세대 기술로 평가받고 있으며 이미 개발 과정을 통해 국제 특허도 12건 출원했으며, 논문도 14편 발표되었다고 알려집니다.

 

큐플러스 에어 운영체제(OS)를 적용한 한국항공우주산업(KAI)의 무인비행기 시제품

 

향후 ETRI는 연구소 기업을 통해 국산 기동헬기인 수리온과 소형무장헬기(LAH)를 비롯한 한국항공우주산업이 생산하는 헬리콥터들에 본 운영체제를 적용할 방침이며, 또 이러한 성공을 바탕으로 항공전자, 무기체계, 원자력 등 안정성이 높이 요구되는 다양한 고신뢰 시스템 적용도 추진중에 있다고 밝혔습니다.

 

기술개발을 총괄한 ETRI 임베디드SW 연구팀은 통합모듈구조의 실시간 운영체제는 유무인기, 자동차, 우주, 로봇 등과 같은 산업이 점차 전자화, 융복합화 됨에 따라 적용 범위가 넓어지고 있어 국내 산업의 경쟁력을 높이는 데 필수적인 기술이며 해외제품에 의존도가 커서 국방 자립화 측면에서도 국산화가 큰 의미가 있다고 말하며, 한편 실시간 운영체제 올해 세계 시장 규모는 1조3000억으로 추정되고 국내는 무기체계 시장만 300억원 규모로 예상된다고 알려집니다.

 

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3D Robotics社에서 새롭게 출시하는 Pixhawk를 소개합니다.

 

Pixhawk is an advanced autopilot system designed by the PX4 open-hardware project and manufactured by 3D Robotics. It features advanced processor and sensor technology from ST Microelectronics® and a NuttX real-time operating system, delivering incredible performance, flexibility, and reliability for controlling any autonomous vehicle.

 

Pixhawk는 PX4 공개 하드웨어와 3D Robotics에 설계된 향상된 자동항법(autopilot) 시스템입니다. 이것은 ST Microelectronics社와 NuttX real-time operating system社의 향상된 프로세서와 센서 기술을 이용하여 무인 운전 비행체를 제어하는 데에 놀랄만한 성능과 유연성 그리고 신뢰성을 제공합니다.

 

The benefits of the Pixhawk system include integrated multithreading, a Unix/Linux-like programming environment, completely new autopilot functions such as Lua scripting of missions and flight behavior, and a custom PX4 driver layer ensuring tight timing across all processes. These advanced capabilities ensure that there are no limitations to your autonomous vehicle. Pixhawk allows existing APM and PX4 operators to seamlessly transition to this system and lowers the barriers to entry for new users to participate in the exciting world of autonomous vehicles.

 

Pixhawk 시스템의 장점은 집적화된 멀티스레딩, Unix/Linux 같은 프로그래밍 환경, 미션이나 비행 동작의 Lua  스크립팅과 같은 완전히 새로운 자동 항법 기능들 그리고 모든 프로세스에서 엄격한 타이밍을 보장하는 custom PX4 driver layer를 포함합니다. 이들 향상된 능력은 여러분의 무인 운전 비행체에 어떠한 제한을 두지 않도록 보장합니다. Pixhawk는 기존의 APM과 PX4 사용자들이 이 시스템으로 변화없이 쉽게 옮겨갈 수 있도록 하며 무인 운전 비행체의 흥미로운 세계에 참여하는 데에 새로운 사용자들에게 입문하는 장벽을 낮추게 됩니다.

 

The flagship Pixhawk module will be accompanied by new peripheral options, including a digital airspeed sensor, support for an external multi-color LED indicator and an external magnetometer. All peripherals are automatically detected and configured.

 

기함 Pixhawk 모듈은 디지털 대기 속도 센서를 포함한 새로운 주변기기 옵션을 포함하며 외장 multi-color LED 지시등과 외장 magnetometer를 지원합니다. 모든 주변기기는 자동으로 감지하며 인식될 것입니다.

 

 

Pixhawk 구성

- Pixhawk autopilot

- Buzzer

- Safety switch button

- I2C splitter module with 4-position connector cable

- 3DR power module with XT60 connectors and 6-position connector cable

- Extra 6-position cable to connect a 3DR GPS+Compass module

- Micro USB cable

- SD card and USB adapter

- Mounting foam

 

특징

- Advanced 32 bit ARM Cortex® M4 Processor running NuttX RTOS

- 14 PWM/servo outputs (8 with failsafe and manual override, 6 auxiliary, high-power compatible)

- Abundant connectivity options for additional peripherals (UART, I2C, CAN)

- Integrated backup system for in-flight recovery and manual override with dedicated processor and stand-alone power supply

- Backup system integrates mixing, providing consistent autopilot and manual override mixing modes

- Redundant power supply inputs and automatic failover

- External safety button for easy motor activation

- Multicolor LED indicator

- High-power, multi-tone piezo audio indicator

- microSD card for long-time high-rate logging

 

Specifications

마이크로프로세서:

- 32-bit STM32F427 Cortex M4 core with FPU

- 168 MHz/256 KB RAM/2 MB Flash

- 32 bit STM32F103 failsafe co-processor

 

센서:

- ST Micro L3GD20 16-bit gyroscope

- ST Micro LSM303D 14-bit accelerometer / magnetometer

- MEAS MS5611 barometer

 

인터페이스:

- 5x UART (serial ports), one high-power capable, 2x with HW flow control

- 2x CAN

- Spektrum DSM / DSM2 / DSM-X® Satellite compatible input

- Futaba S.BUS® compatible input and output

- PPM sum signal

- RSSI (PWM or voltage) input

- I2C®

- SPI

- 3.3 and 6.6V ADC inputs

- External microUSB port

 

파워 시스템:

- Ideal diode controller with automatic failover

- Servo rail high-power (7 V) and high-current ready

- All peripheral outputs over-current protected, all inputs ESD protected

 

중량 및 크기:

- 무게: 38g (1.31oz)

- 폭: 50mm (1.96")

- 두께: 15.5mm (.613")

- 길이: 81.5mm (3.21") 

 

Posted by Nature & Life


 

APM 2.6 Set (external compass)
 
The APM 2.6 is a complete open source autopilot system and the bestselling technology that won the prestigious 2012 Outback Challenge UAV competition. It allows the user to turn any fixed, rotary wing or multirotor vehicle (even cars and boats) into a fully autonomous vehicle; capable of performing programmed GPS missions with waypoints. Available with top or side connectors.

APM 2.6는 완전한 오픈 소스 자동조정장치 시스템이며 권위있는 2012 Outback Challenge UAV 대회에서 수상한 가장 많이 팔린 기술입니다. 이것은 사용자가 어떤 고정된, 회전하는 날개 혹은 멀티로터(multirotor) 운송수단(심지어 자동차 그리고 보트)을 완전히 자율적인 운송수단으로 가능하게 합니다; 경유지를 정해 프로그램된 GPS 미션을 수행하는 것이 가능합니다. 위 혹은 옆 커넥터와 함께 가능합니다. 

 

This revision of the board has no onboard compass, which is designed for vehicles (especially multicopters and rovers) where the compass should be placed as far from power and motor sources as possible to avoid magnetic interference. (On fixed wing aircraft it's often easier to mount APM far enough away from the motors and ESCs to avoid magnetic interference, so this is not as critical, but APM 2.6 gives more flexibility in that positioning and is a good choice for them, too). This is designed to be used with the 3DR uBlox GPS with Compass (see option below), so that the GPS/Compass unit can be mounted further from noise sources than APM itself.

보드의 이번 수정판은 온보드 compass를 실장하지 않습니다. 이것은 자기장 간섭을 가능한 피하기 위해서 파워나 모터로부터 멀리 떨어져 위치해야만 하는 compass를 가진 운송수단(특히 멀티콥터 그리고 로버)을 위하여 설계되었습니다. (고정 날개 비행체에서는 자기장 간섭을 피하기 위해 모터나 전자변속기(ESC)로부터 충분히 떨어져 APM를 탑재하는 것이 종종 쉽습니다 그래서 이것은 중요하지 않지만 APM 2.6은 어디에 탑재하느냐에 좀더 유연성을 주고 그것들을 위해서 역시 좋은 선택이 됩니다). 이것은 compass(see option below)를 가진 3DR uBlox GPS을 사용하도록 설계되어졌습니다. 그 결과, GPS/Compass는 APM 자체보다 잡음 소스로부터 좀더 멀리 탑재하는 것이 가능합니다.

 

 

APM 2.6 requires a GPS unit with an onboard compass for full autonomy.

APM 2.6은 완전한 자율조정을 위해서 온보드 compass를 가진 GPS를 필요합니다.

If you are using APM 2.6 with a GPS module that does not have a compass sensor, you must use a stand-alone external compass.

만일 여러분이 compass 센서를 가지지 않는 GPS 모듈과 APM 2.6을 사용한다면 여러분은 독립적인 외장 compass를 사용해야만 합니다. 

 

Features:
- Arduino Compatible!

- Can be ordered with top entry pins for attaching connectors vertically, or as side entry pins to slide your connectors in to either end horizontally.

- Includes 3-axis gyro, accelerometer and magnetometer, along with a high-performance barometer.

  (3축 자이로를 탑재한 가속도계와 지자기계, 고성능의 고도계)

- Onboard 4 MegaByte Dataflash chip for automatic datalogging.

  (자동적인 데이터 기록을 위한 4Mbyte 크기의 플레쉬 메모리 탑재)

- Optional off-board GPS, uBlox LEA-6H module with Compass.

  (지자기 센서를 포함하여 외장 GPS 모듈인 uBlox LEA-6H의 선택 가능)

- One of the first open source autopilot systems to use Invensense's 6 DoF Accelerometer/Gyro MPU-6000.

  (3축 자이로 가속도 센서로 MPU-6000)

- Barometric pressure sensor upgraded to MS5611-01BA03, from Measurement Specialties.

  (공기압을 측정하여 고도를 감지할 수 있는 고도 센서로서 MS5611-01BA03으로 개선됨)

- Atmel's ATMEGA2560 and ATMEGA32U-2 chips for processing and usb functions respectively.

  (USB 통신을 위해서 ATMEGA32U-2 칩을 내장)


APM(AutoPilot Mega) History

APM v2.5 - on board compass.

APM v2.5.2 ~ v2.8 - APM v2.5와 하드웨어와 소프트웨어는 동일하지만, PCB상에서 외란에 대한 간섭을 최소화하기 위해서 외장 지자기 센서를 사용할지 말지에 대한 점퍼스위치를 갖추고 있습니다. 기존에는 내장 Mediatek GPS를 사용하지만 APM v2.6에서는 외장 Ublox GPS/Compass 모듈의 사용이 가능합니다.




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Radio Control/Concept2013. 6. 12. 22:17

 

영국 런던의 한 초밥전문점에서 활용되고 있는 '드론 웨이터(Drone waiter)'의 모습니다.

초밥전문점 YO! Sushi에서 음식 서빙에 사용하는 이 드론은 아이패드로 조종이 가능하다고 '아이트레이'(iTray)라는 이름의 드론을 이용한 서빙은 사람이 하는 서빙 보다 6배 가량 빠르며, YO! Sushi측은 직원들에게 이 드론 사용법을 꾸준히 교육시킨다고 전해집니다.

 

 

 

다음은 드론 웨이터의 서빙 동영상입니다.

 

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=uHNkWpPNK9A

 

Posted by Nature & Life
Radio Control/Concept2013. 5. 30. 19:57

 

지구 반대편에서 무선으로 드론(Drone, 비행로봇)을 조종해 영상을 실시간으로 전송하는 시대가 도래하였습니다.

 

무선제어장치는 서울에 드론은 대전에 있지만 세계 최초로 4세대 LTE망을 이용해 152Km 떨어진 서울과 대전을 하나로 연결하여 드론을 조종하는데에 성공하였다는 것입니다. 이론적으로 조종하는 사람의 시야에서만 영상을 실시간으로 전송받을 수 있다면 어디서든지 드론을 제어할 수가 있는데 이러한 양방향 통신이 휴대전화나 노트북처럼 LTE가 연결된 곳이면 어디든지 가능하다는 것입니다.

 

 

장소와 관계없이 좁은 공간에서도 드론의 이륙 및 착륙이 가능해져 미국과 마찬가지로 그동안 사람에 의존했던 군 감시정찰이나, 재난, 재해 감시, 교통 통제, 항만 감시 그리고 도시계획 등의 공중촬영 등에 폭넓게 활용될 전망이라고 알려집니다.

 

사실 기존의 RC와 멀티콥터(Multicopter) 등의 드론은 차이가 있습니다. 과거의 RC는 비행에 꼭 필요한 변속기(ESC)와 엔진(모터), 자이로(Gyro), TX, RX 등의 구성으로 헬기의 단순 정지비행(Hovering)을 익히는 데에도 고도의 집중력과 키감이 요구되는 매우 다이나믹 스포츠이었습니다.

 

하지만 근래의 드론은 다수의 로터를 장착하여 기동성 대신 안정성을 극대화하였고 여기에 고성의 마이컴을 탑재하고 GPS 수신기와 각종 첨단 센서 등을 장착함으로서 지상의 컴퓨터를 통한 자동 원격 비행이 가능해져서 과거와 같은 경험을 통한 특유의 키감이나 숙련된 비행 조종 기술이 따로 필요없게 되어 대중화를 앞당기는데 일조를 하였습니다.

 

스마트폰으로 화상전화를 통한 생각의 교환 뿐만아니라 드론을 이용해 물건도 주고 받을 날이 머지않아 다가올것으로 기대해 봅니다.

 

Posted by Nature & Life
Radio Control/Concept2013. 5. 22. 19:46

 

최근 KBS의 '세계는 지금' 프로그램에서 드론(Drone)을 보도한 바 있습니다.

 

드론(Drone)이란 사람이 직접 타지 않으며 임무를 수행하는 무인비행기(UAV)로서 원격지에서 무인비행기에 설치된 카메라 영상을 통하여 조종을 하는데 최근에는 GPS 시스템과 연계하여 지상에서 컴퓨터로도 완벽한 조종이 가능하게 되었습니다.

 

기존의 단순 원격조종(RC)이라는 개념을 탈피한 드론은 관련 첨단 기술이 군사부분에서 민간부문으로 이관되었고 고가의 정밀 제어장치 등이 싼가격으로 보급되면서 급속도로 발전을 거듭하고 있습니다. 각종 첨단기술이 집약된 드론을 즐기는 매니아들은 최근 스마트폰과도 같아 누구나 쉽게 드론을 배우고 즐길 수 있다고 알려집니다.

 

최근에 3D 로보틱스사에서는 약 500달러 정도이면 누구가 구입하여 15분 내에 즐길 수 있는 수준이 되었다고 합니다.

 

 

최근 미국 오바마 대통령은 2015년경에 드론의 상업적 이용에 대한 법안에 서명하면서 미 관련전문가들은 5년내에 7,500개의 상업적 드론이 운용될 것이고 약 7만개의 새로운 일자리가 창출되어 새로운 미래산업으로 자리매김할 것으로 기대합니다.

 

하지만 가장 도입을 서두르는 경찰치안 유지 및 민간 분야의 각종 사업에 무분별한 사용은 사생활 침해와 시민의 안전을 위협할 것이라는 우려의 목소리도 커지고 있습니다. 간단한 장치의 추가로 이 드론은 하늘의 감시자로서 군림하며 정해진 곳으로 이동하여 지상의 사람 얼굴을 인식하고 사진을 촬영하며 물건도 전해줄 수 있기 때문입니다.

 

초기에 대테러 목적이나 군사적으로 사용된 만큼 첨단 드론이 각종 시위현장에서 사용된다면 개인 사생활은 물론이고 차후에 인권 침해의 논란도 잠식시킬 수 없을 것입니다.

 

Posted by Nature & Life

 

아래의 사이트는 ArduCopter의 비행제어보드(Flight Controller board)의 펌웨어에 대한 자료와 최신 코드를 받을 수 있는 곳입니다.

 

ArduCopter는 Full-Featured Multicopter UAV로서 비행제어보드의 모든 펨웨어는 오픈소스(Open Source)입니다.

 

http://code.google.com/p/arducopter/

 

 

 

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Posted by Nature & Life

 

최근에 멀티콥터를 비행 제어할 수 있는 메인보드(Flight Controller board)를 비교한 자료입니다. 이 자료는 다음의 사이트에 근거합니다.

(번역이 원문과 상이하거나 매끄럽지 못한 부분은 댓글로 남겨 주시면 감사하겠습니다)

 

http://oddcopter.com/flight-controllers/?

 

 

Flight Control Board

Open Source

Gyro Stabilization

Self Leveling

Care Free

Altitude Hold

Position Hold

Return Home

Waypoint Navigation

Pricing

AeroQuad 32

Yes

Yes

Yes

 

Yes

Add-on

Add-on

Add-on

Medium

ArduCopter (APM 2.5)

Yes

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Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Medium

AutoQuad v6.6

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Yes

Yes

Yes

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Yes

Yes

Yes

High

Crius All In One PRO

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Yes

Yes

Yes

Add-on

Add-on

Add-on

Low

Crius MultiWii Lite

Yes

Yes

Yes

 

 

 

 

 

Low

Crius MultiWii SE

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Yes

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Yes

 

 

 

Low

DJI Naza

 

Yes

Yes

Add-on

Yes

Add-on

Add-on

 

Medium

DJI Wookong

 

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Yes

Yes

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Yes

Yes

Add-on

High

Free Flight

 

Yes

Yes

 

 

 

 

 

Low

FY-30A

 

Yes

Yes

 

 

 

 

 

Medium

Gaui GU-344

 

Yes

 

 

 

 

 

 

Medium

Hobbyking KK2.0

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Yes

Yes

 

 

 

 

 

Low

HoverflyPRO

 

Yes

Yes

Add-on

Yes

Add-on

Add-on

Add-on

High

HoverflySPORT

 

Yes

 

 

Add-on

 

 

 

Medium

KKMulticopter

Yes

Yes

 

 

 

 

 

 

Low

MikroKopter Flight-Ctrl

 

Yes

Yes

Add-on

Yes

Add-on

Add-on

Add-on

High

MultiWii PRO / MTK GPS

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Low

MultiWii PRO 2.0 / MTK GPS

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Low

OpenPilot CC3D

Yes

Yes

Yes

 

 

 

 

 

Low

Paris MultiwiiCopter

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Yes

Yes

Yes

Yes

Add-on

Add-on

Add-on

Medium

Quadrino ZoomFlight

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Yes

Yes

Yes

Yes

 

 

 

Medium

Rabbit

 

Yes

Yes

Yes

Add-on

Add-on

Add-on

 

Low

SmartAP Autopilot

 

Yes

Yes

Yes

Yes

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Yes

Yes

High

TMF Pro FH-X46 AQ50

 

Yes

Yes

 

 

 

 

 

Medium

UAVP/UAVX

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Add-on

Add-on

Low

XAircraft FC1212-P

 

Yes

Add-on

Add-on

Add-on

Add-on

Add-on

 

Medium

Zero UAV YS-X6

 

Yes

Yes

 

Yes

Yes

Yes

Yes

High

 

 

Flying capabilities

  • Gyro Stabilization - the ability to easily keep the copter stable and level under the pilot's control. This is a standard feature of all flight control boards. (조종사의 통제하에 콥터를 안정된 레벨로 쉽게 유지시키는 기술로 모든 비행 제어 보드에 표준 특성입니다)
  • Self Leveling(ACC) - the ability to let go of the pitch and roll stick on the transmitter and have the copter stay level. (송신기에서 피치나 롤 스틱을 제어하는 것 없이 콥터가 일정한 레벨을 유지하도록 하는 기술입니다)
  • Care Free- The pilot can control the copter as if it is pointing in its original direction as the orientation of the copter changes. (조종사는 콥터의 방향이 변함에 따라서 마치 최초 방향을 기억하는 것처럼 콥터를 제어할 수 있습니다)
  • Altitude(Height) Hold - the ability to hover a certain distance from the ground without having to manually adjust the throttle. ( 스로틀을 수작업으로 맞추는 것 없이 지표로부터 일정거리 부양해서 정지비행이 가능하게 하는 기술입니다)
  • Position Hold - the ability to hover at a specific location. (특정 위치에서 정지비행이 가능하게 하는 기술입니다)
  • Return(Come) Home - the ability to automatically return to the point where the copter initially took off. (콥터가 처음에 이륙한 위치로 자동적으로 되돌아오는 기술입니다)
  • Waypoint Navigation - the ability to set specific points on a map that copter will follow as part of a flight plan. (콥터가 경유할 특별한 위치를 지도상에 설정할 수 있는 기술입니다)

 

Pricing

  • Low - less than $100
  • Medium - $100-300
  • High - $300+.

 

 

 

Posted by Nature & Life

 

APM2.5(Ardupilot Mega V2.5) 보드를 이용한 멀티콥터의 구성의 예를 살펴보기로 합니다.

 

이 구성은 헥사콥터(Hexacopter)로 추력을 발생시키는 프로펠라(이하 '프롭'으로 약칭)와 모터를 탑재한 날개가 8개인 멀티콥터(Multicopter)가 됩니다.

 

 

위 그림에서 APM2 보드는 APM2.5 보드의 전신으로 기능상 거의 동일하며 주변장치와의 연결만을 살펴보는 것으로는 충분할 것으로 생각됩니다.

 

1. 수신기(Reciever; RX) : 무선 조종기(Transmitter; TX)의 수신장치로 기존에는 수 십 MHz의 주파수대역을 세계적으로 나뉘어 사용하였지만 최근에는 2.4GHz 대역를 사용함으로 인해서 안테나의 길이가 짧아져 벌거롭게 안테나를 폈다 접었다 할 필요가 없어졌으며 혼선을 최소화하고 채널당 정보량도 많아져 양방향 수신까지도 가능하다고 전해집니다. 그림에서는 6채널로 각 채널에 서보(Servo)가 할당된다면 독립적으로 6개의 기구적 서보를 동작시킬 수가 있을 것입니다.

 

2. LiPo 4S는 헥사콥터에 전원을 공급하는 밧데리로 이전에는 니켈-카드뮴(NiCd) 충전지를 사용하다가 최근에는 리튬이온(LIon)이나 리튬폴리머(LiPo)를 사용하는데 이는 이러한 밧데리 등이 메모리 효과가 없다는 것을 제외하더라도 충전용량이 매우 증가하였고 방전용량도 크게 향상되었다는 것입니다. 최근 RC 스포츠의 보급은 고용량 충전지의 개발과 비약적인 발전과 무관하지 않은데 그 이유는 과거 니트로(Nitro) 엔진만이 할 수 있었던 것을 전기 모터가 이를 충분히 대체하였고 관련 전자부품 등의 빠른 개발속도와 대량화로 가격인하가 많았다는 것입니다.

 

3. ESC는 'Electronic Speed Controller'의 약자로 APM2.5 보드로부터 오는 신호의 크기에 따라 모터의 속도를 제어하는 장치입니다. 만일에 모터가 회전자에 전기를 공급하는 기계적 접촉면을 가진 전통적인 DC 모터일 경우에는 속도를 제어하는 것이 쉽지만 대부분의 RC 스포츠에 사용되는 모터는 이러한 기계적 접촉이 없는 즉, 브러시(brush)가 없는 3상 모터로 효율이 좋지만 비싸고 제어가 쉽지 않다는 단점이 있습니다.

 

4. 모터(Motor)는 ESC에서 설명한 것처럼 Brushless DC Motor를 사용하는 것이 일반적이며 기계적 접점이 없어 소음이 적고 수명이 반영구적이지만, 제어가 복잡하여 전용 제어기가 필요하고 비싸다는 단점이 있습니다. ESC와 모터는 헥사콥터이므로 8조가 필요하고 APM2.5 보드는 조종기로부터 신호에 따라 이들 8개의 모터를 적절히 각각 제어하여 이착륙 및 비행 등이 가능하게 됩니다.

 

5. PDB는 'Power Distribution Board' 보드의 약자로 8개의 모터는 통상 비행시 수에서 수십 혹은 수백 암페어의 전류를 소비하게 됩니다. 따라서 배선은 이를 가능하도록 선간 저항을 최소화 함과 동시에 8개의 날개로 가는 경로상에 비대칭이 없이 균일한 전류가 흘러가도록 하는 기구물이 됩니다. 날개간 미세한 전류의 차이는 추력의 차이로 나타날 수 있으며 이는 안정된 비행을 방해하고 이러한 문제는 더 많은 전류를 소비하는 멀티콥터일수록 더욱 민감해지게 될 것입니다.

 

6. UBEC는 'Ultimate BEC(Battery Elimination Circuit)'를 약칭하는 것으로 이는 밧데리로부터 공급된 전압을 APM2.5 보드의 정격전압으로 맞추어 공급하기 위한 일종의 레귤레이터가 됩니다. 그림의 경우에는 밧데리는 4셀이므로 14.8V인데 이를 BEC를 이용하여 5V로 변환하여 APM2.5 보드에 공급하게 됩니다. 전통적으로 선형적인 레귤레이터(Linear regulator)를 사용하였지만 감압되어지는 만큼 전력 손실이 발생하기에 최근에는 이를 최소화하기 위하여 DC-DC 컨버터를 사용하는 추세이며 이러한 기술을 적용한 BEC가 Ultimate BEC라 합니다.

 

Posted by Nature & Life
Radio Control/Multicopter2013. 1. 24. 16:36

 

멀티콥터(Multicopter)는 쿼드콥터(Quadcopter) 등을 일반화한 용어입니다.

 

예를 들어, 프로펠러로 양력을 발생시키는 모터를 탑재한 날개의 갯수가 3개이면 트라이콥터(Tri-copter), 4개이면 쿼드콥터(Quad-copter), 8개이면 헥사콥터(Hexa-copter)라 부르며 날개가 많을수록 양력이 커서 카메라와 카메라 짐벌같은 장치를 장착하기에 좋지만 밧데리 소모량은 많아지겠지요... 또한 'copter' 대신에 'rotor'를 사용하여 쿼드로터(Quadrotor)라 부르는 사람도 있습니다.

 

모터를 탑재한 4개의 날개 프레임

 

여기서는 전세계적인 멀티콥터 프로젝트의 사양을 구분한 사이트가 있어서 소개해드립니다.

 

http://multicopter.org/wiki/Multicopter_Table

 

테이블에서 보면 MPU로는 ATmel 社사의 AVR 시리즈나 ST마이크로일렉트론닉스 社의 STM시리즈가 많이 사용되었으며 상업적인 프로젝트외에도 오픈소스형태도 다수가 있어 보입니다.

 

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